JP2542040B2 - 静止物体の写真測定法 - Google Patents
静止物体の写真測定法Info
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- JP2542040B2 JP2542040B2 JP63088021A JP8802188A JP2542040B2 JP 2542040 B2 JP2542040 B2 JP 2542040B2 JP 63088021 A JP63088021 A JP 63088021A JP 8802188 A JP8802188 A JP 8802188A JP 2542040 B2 JP2542040 B2 JP 2542040B2
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、静止物体を少なくとも１個の固定撮像素子
によって行なう写真測定法に関する。
によって行なう写真測定法に関する。
［従来の技術］ 固体撮像素子の画面は所望の画像全体の画面より小さ
い。そのため、画像全体を覆う格子（網目状に分散され
た適当なドットを有するガラス板）の点領域は写真測定
用の写像システムに含まれている。そして、固体撮像素
子は、格子面の後方に配置されて、その都度格子の少な
くとも１個の網目を平面状に覆いながら固体撮像素子画
像内に写すようになっている。従って、格子と撮影され
る物体（被写体）は、固体撮像素子を格子の網目から網
目へ連続的に移動させることによって物体を固体撮像素
子の面に投影して撮影する。
い。そのため、画像全体を覆う格子（網目状に分散され
た適当なドットを有するガラス板）の点領域は写真測定
用の写像システムに含まれている。そして、固体撮像素
子は、格子面の後方に配置されて、その都度格子の少な
くとも１個の網目を平面状に覆いながら固体撮像素子画
像内に写すようになっている。従って、格子と撮影され
る物体（被写体）は、固体撮像素子を格子の網目から網
目へ連続的に移動させることによって物体を固体撮像素
子の面に投影して撮影する。
この公知の方法は例えばドイツ連邦特許公開第342832
5号公報に記載されている。この方法の場合、認識され
る画像の全体を覆う格子板が写像プロセス内へ組み込ま
れると、センサブロックの面に生じた部分画像を、デジ
タル化した画像とセンサ上に写し出された格子点によっ
て、格子面内に数量的に変換出来る。その場合、写像空
間内でのセンサブロックの物理的位置にはあまり問題に
ならず、ただ格子の少なくとも１個ずつの網目を、平面
状に覆いながらセンサ面に写す必要がある。個々のセン
サブロックの画像面に写された部分画像を格子面へ変換
することによって、全画像フォーマットは検定された格
子板によって予め与えられた高い精度に保たれる。
5号公報に記載されている。この方法の場合、認識され
る画像の全体を覆う格子板が写像プロセス内へ組み込ま
れると、センサブロックの面に生じた部分画像を、デジ
タル化した画像とセンサ上に写し出された格子点によっ
て、格子面内に数量的に変換出来る。その場合、写像空
間内でのセンサブロックの物理的位置にはあまり問題に
ならず、ただ格子の少なくとも１個ずつの網目を、平面
状に覆いながらセンサ面に写す必要がある。個々のセン
サブロックの画像面に写された部分画像を格子面へ変換
することによって、全画像フォーマットは検定された格
子板によって予め与えられた高い精度に保たれる。
上記の公知文献には、特に、１個のセンサブロックを
写真測定用撮影システムの画面の後方に配置することが
記載されている。静的撮影装置の場合、全画像フォーマ
ットを認識するために、各々のセンサが平面形スキャナ
（Flachbett−Abtaster）のように格子の網目から網目
へと送られ、連続的に受像する。
写真測定用撮影システムの画面の後方に配置することが
記載されている。静的撮影装置の場合、全画像フォーマ
ットを認識するために、各々のセンサが平面形スキャナ
（Flachbett−Abtaster）のように格子の網目から網目
へと送られ、連続的に受像する。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、静止物体を少なくとも１個の平面用
固体撮像素子によって写真測定する方法を改良すること
にある。
固体撮像素子によって写真測定する方法を改良すること
にある。
［課題を解決するための手段、作用及び発明の効果］ 上記の課題は、格子点を実質的に別個の点状照明灯で
投影し、固体撮像要素（以下、「センサ」と呼ぶ）を光
軸方向に移動させることによって各物点を結像面上に結
像させる一方、画像投影中心を格子に対し一定に保つこ
とにより解決される。
投影し、固体撮像要素（以下、「センサ」と呼ぶ）を光
軸方向に移動させることによって各物点を結像面上に結
像させる一方、画像投影中心を格子に対し一定に保つこ
とにより解決される。
画像フォーマットは、画面全体に亙って共通に認識さ
れるのではなくて、センサによって選択的に部分画像内
で認識される。従って、本発明に基づいて、センサを撮
影方向に移動させることによって、部分画像１つ１つ
を、極端な場合は物体の各点を結像させることが提案さ
れる。部分画像全体をコピーされている格子点を用いて
格子面に逆投影すれば、結局は、全ての像点が共通の画
面では同じ基準で表わされることになる。従って、内部
が一定に統一され焦点合せが可能な写真測定チャンバが
実現されることになる。即ち、画面と画像空間の基準が
格子によって定められ、又、画像空間内の撮影用投影中
心の位置が全ての画像空間に対して統一的に定められる
ことになる。
れるのではなくて、センサによって選択的に部分画像内
で認識される。従って、本発明に基づいて、センサを撮
影方向に移動させることによって、部分画像１つ１つ
を、極端な場合は物体の各点を結像させることが提案さ
れる。部分画像全体をコピーされている格子点を用いて
格子面に逆投影すれば、結局は、全ての像点が共通の画
面では同じ基準で表わされることになる。従って、内部
が一定に統一され焦点合せが可能な写真測定チャンバが
実現されることになる。即ち、画面と画像空間の基準が
格子によって定められ、又、画像空間内の撮影用投影中
心の位置が全ての画像空間に対して統一的に定められる
ことになる。
しかし、利用可能な結像領域は、格子点を十分に鮮明
に写す深度（焦点深度）に左右される。撮像用対物レン
ズのアパーチャ（flaechenhafte Apertur）では焦点深
度が0.1mmよりは大きくならないので、別個の出来るだ
け点状の別個の照明源（照明灯）によって格子点を照明
する場合にのみ、本発明に基づく焦点合せが可能な格子
チャンバを最適に実現することが出来る。
に写す深度（焦点深度）に左右される。撮像用対物レン
ズのアパーチャ（flaechenhafte Apertur）では焦点深
度が0.1mmよりは大きくならないので、別個の出来るだ
け点状の別個の照明源（照明灯）によって格子点を照明
する場合にのみ、本発明に基づく焦点合せが可能な格子
チャンバを最適に実現することが出来る。
尤も、装置上、物像と格子像の中心を厳密に一致する
ように配設することが必ずしも可能ではない。従って、
注意すべきことは、本発明の格子チャンバ内で像点の形
に個々の結像が行われるため、全画像フォーマット内で
観察すると、物体と格子が非平面上に結像されるので、
物体と格子の投影中心が空間的にずれることになって物
体と格子の像が全体として互いに透明図的にならない。
このことは、格子と共にセンサに写された物点が、統一
がとれた状態で、格子の面に透視図的に逆投影されない
ことを意味する。
ように配設することが必ずしも可能ではない。従って、
注意すべきことは、本発明の格子チャンバ内で像点の形
に個々の結像が行われるため、全画像フォーマット内で
観察すると、物体と格子が非平面上に結像されるので、
物体と格子の投影中心が空間的にずれることになって物
体と格子の像が全体として互いに透明図的にならない。
このことは、格子と共にセンサに写された物点が、統一
がとれた状態で、格子の面に透視図的に逆投影されない
ことを意味する。
従って、本発明に基づいて更に提案されることは、物
体と格子は、撮影の中心が厳密に一致しない場合、互い
に分離して投影され、これによってまずセンサを数値的
にオリエンテーションを与えるため、結像された格子点
が画像空間内で格子に関係付けられて用いられ、次い
で、平面用センサ上に結像される物点は、格子の座標系
において物体の写像の投影の中心方向へ調整されること
である。それ故に、先ず結像される格子点の背後に離れ
た部分があって、格子に関連してセンサの位置のみが定
められる。その際、格子内において格子の投影中心の座
標が基礎となる。次いで、格子に関連して物像の投影中
心位置を表示し且つチャンバの内部を統一するパラメー
タによって、結像された物点を、格子によってオリエン
テーションが与えられたセンサのシステムから透視図的
にかつ統一的に格子の平面へ変換することが出来る。
体と格子は、撮影の中心が厳密に一致しない場合、互い
に分離して投影され、これによってまずセンサを数値的
にオリエンテーションを与えるため、結像された格子点
が画像空間内で格子に関係付けられて用いられ、次い
で、平面用センサ上に結像される物点は、格子の座標系
において物体の写像の投影の中心方向へ調整されること
である。それ故に、先ず結像される格子点の背後に離れ
た部分があって、格子に関連してセンサの位置のみが定
められる。その際、格子内において格子の投影中心の座
標が基礎となる。次いで、格子に関連して物像の投影中
心位置を表示し且つチャンバの内部を統一するパラメー
タによって、結像された物点を、格子によってオリエン
テーションが与えられたセンサのシステムから透視図的
にかつ統一的に格子の平面へ変換することが出来る。
本発明に基づく焦点合せ可能な格子チャンバの場合、
通常の写真測定チャンバの場合と同様に、チャンバの写
真測定の較正は、単に物体の投影中心に付いてのみなら
ず格子の投影中心に対しても行われ、両者の画像空間内
での位置を決めるべきものである。両者とも格子のシス
テムに関連している。
通常の写真測定チャンバの場合と同様に、チャンバの写
真測定の較正は、単に物体の投影中心に付いてのみなら
ず格子の投影中心に対しても行われ、両者の画像空間内
での位置を決めるべきものである。両者とも格子のシス
テムに関連している。
全面を同時に光学的に像平面上に鮮明に結像出来ない
大きな奥行きのある物体の領域を複数の照明等によって
複数の別々の結像画像面に結像させるために、本発明に
基づいて、平面用センサと共に格子の網目によってカバ
ーされる物体の領域は複数の別々の部分画像によって全
奥行きに亙って鮮明に撮影され、そして、これらの部分
画像は撮影され変換することによって格子の対応の網目
を与えられた画像平面を介して共通の幾何学的関係に変
えられ、ここで計算が重畳して行われる。
大きな奥行きのある物体の領域を複数の照明等によって
複数の別々の結像画像面に結像させるために、本発明に
基づいて、平面用センサと共に格子の網目によってカバ
ーされる物体の領域は複数の別々の部分画像によって全
奥行きに亙って鮮明に撮影され、そして、これらの部分
画像は撮影され変換することによって格子の対応の網目
を与えられた画像平面を介して共通の幾何学的関係に変
えられ、ここで計算が重畳して行われる。
これによって、写真測定に使用可能で正確な幾何模様
を有し、網目によって覆われた物体領域を正確に再現す
る画像が出来る。
を有し、網目によって覆われた物体領域を正確に再現す
る画像が出来る。
センサが最適に位置決めされるが、そのためには格子
点が出来るだけ正確に測定出来るように形成されていな
ければならない。相関関係及び模様の現在の認識法で
は、１乃至３μｍの精度の黒い十字が用いられている。
格子点が背景からはっきりと識別出来るようにコントラ
ストがついているときにのみこの精度が確実に得られ
る。これに対して、格子点と物体が同様のトーン（色
調）の場合、格子点を識別することが出来ないし、従っ
て、センサの位置決めも出来ない。
点が出来るだけ正確に測定出来るように形成されていな
ければならない。相関関係及び模様の現在の認識法で
は、１乃至３μｍの精度の黒い十字が用いられている。
格子点が背景からはっきりと識別出来るようにコントラ
ストがついているときにのみこの精度が確実に得られ
る。これに対して、格子点と物体が同様のトーン（色
調）の場合、格子点を識別することが出来ないし、従っ
て、センサの位置決めも出来ない。
格子点の信号の強さが背景の信号の強さから明らかに
著しく区別され、従って、明度（Grauwerte）の差が画
像のノイズよりも大きい場合に、格子と画像情報を数値
的に分けることが出来る。画像のノイズが多くなればな
るほど、また、背景が不均質であればあるほど、格子点
を規定する精度が悪くなる。
著しく区別され、従って、明度（Grauwerte）の差が画
像のノイズよりも大きい場合に、格子と画像情報を数値
的に分けることが出来る。画像のノイズが多くなればな
るほど、また、背景が不均質であればあるほど、格子点
を規定する精度が悪くなる。
上記の不具合を避けるため、本発明では、二重の照射
によって、物体と格子を光学的に分けるようにしてい
る。即ち、外から別個に照射する場合に格子点をセンサ
によって写すと、物体の情報が明確でなくとも、こうし
て得られた第１のセンサ画像がデジタル化されて記憶さ
れ、次いで、格子に対し幾何学的に同様な関係になって
いる第２のセンサ画像も同様にデジタル化されて記憶さ
れる。
によって、物体と格子を光学的に分けるようにしてい
る。即ち、外から別個に照射する場合に格子点をセンサ
によって写すと、物体の情報が明確でなくとも、こうし
て得られた第１のセンサ画像がデジタル化されて記憶さ
れ、次いで、格子に対し幾何学的に同様な関係になって
いる第２のセンサ画像も同様にデジタル化されて記憶さ
れる。
格子の画像と物体の画像との間の幾何学的な関係は、
センサが撮影時間中に変化しない場合のみ知ることが出
来る。従って、測定時間（Taktzeit）は出来るだけ短く
なければならない。市販のCCDのビデオカメラやA/D変換
器は1/30秒の周波数で作動する。２つの画像メモリと適
当な照明制御装置を用いることによって、上記の測定時
間が得られる。
センサが撮影時間中に変化しない場合のみ知ることが出
来る。従って、測定時間（Taktzeit）は出来るだけ短く
なければならない。市販のCCDのビデオカメラやA/D変換
器は1/30秒の周波数で作動する。２つの画像メモリと適
当な照明制御装置を用いることによって、上記の測定時
間が得られる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を実施例に基づいて説明
する。
する。
第１図に示すように、格子チャンバ（Reseaukammer）
１は対物レンズ２と、格子チャンバ１内の対物レンズ２
の対向側に設置された格子板（Reseauplatte）３と、上
部に設置されたつや消しガラス窓（Mattscheibe）４
と、格子チャンバ１内に設置され半透メッキされたガラ
ス板５とを有する。
１は対物レンズ２と、格子チャンバ１内の対物レンズ２
の対向側に設置された格子板（Reseauplatte）３と、上
部に設置されたつや消しガラス窓（Mattscheibe）４
と、格子チャンバ１内に設置され半透メッキされたガラ
ス板５とを有する。
格子チャンバ１の結像面（Abbildungsebene）６は格
子板３の面の外側に位置する。固体撮像素子ないしは固
体撮像平面センサ７が結像面６内を案内されるようにな
っている。固体撮像素子７をその都度所望の結像面６の
位置で光軸方向へ移動して、はっきりした結像が得られ
るようにする。従って、第１図に示す間隔ｘは変化可能
であるのに対し、対物レンズ２と格子板３との間の間隔
ｋは一定である。
子板３の面の外側に位置する。固体撮像素子ないしは固
体撮像平面センサ７が結像面６内を案内されるようにな
っている。固体撮像素子７をその都度所望の結像面６の
位置で光軸方向へ移動して、はっきりした結像が得られ
るようにする。従って、第１図に示す間隔ｘは変化可能
であるのに対し、対物レンズ２と格子板３との間の間隔
ｋは一定である。
第２図は格子板５の格子を固体撮像要素７に写すため
の点状の照明灯８を示している。
の点状の照明灯８を示している。
第１図はレンズによる写像の瞬間を示す図、第２図は格
子による写像の瞬間を示す図である。 １……格子チャンバ、２……対物レンズ、３……格子
板、４……つや消しガラス盤、５……ガラス板、６……
結像面、７……（平面用的）固体撮像素子。
子による写像の瞬間を示す図である。 １……格子チャンバ、２……対物レンズ、３……格子
板、４……つや消しガラス盤、５……ガラス板、６……
結像面、７……（平面用的）固体撮像素子。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−79407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−140008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−56814（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−209314（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−49909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−178302（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−104713（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭54−32346（ＪＰ，Ｂ１) 特公 平６−80402（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−29044（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−24003（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】所望の画像全体の領域を覆う格子の光の入
射光と反対側に該画像よりも小さな画面を有する平面用
の固体撮像要素を設け、該固体撮像要素を該格子の画面
に平行に連続的に移動させ、該格子の対応する網目及び
物体の結像を受けて静止物体の写真測定を行なう静止物
体の写真測定法において、該格子点を実質的に点状の別
個の照明灯によって照明し、該固体撮像素子を光軸方向
に移動可能にして該物体の各点の写像をそれぞれ該固体
撮像素子に結像させ、投影中心を該格子に対し一定間隔
に保つことを特徴とする静止物体の写真測定法。 - 【請求項２】前記物体と前記格子は、投影の中心が正確
に一致しない場合、互いに分離して投影され、まず前記
固体撮像要素に数値的オリエンテーションを与えるため
に画像空間内で前記格子に関連させて利用し、更に前記
固体撮像要素に結像された前記物体の点の位置は該格子
の座標系の中の該物体の投影の中心方向へ変換されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静止物体の
写真測定法。 - 【請求項３】前記格子の網目によって覆われた物体領域
が奥行き全体に亙って結像された異なった複数の部分画
像を介して前記固体撮像要素により正確に認識され、該
部分画像は撮影され変換することによって格子の対応の
網目を与えられた画像平面を介して共通の幾何学的関係
に変えられ、ここで計算が重畳して行われることを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の静止物
体の写真測定法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3712012.3 | 1987-04-09 | ||
| DE3712012 | 1987-04-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6446603A JPS6446603A (en) | 1989-02-21 |
| JP2542040B2 true JP2542040B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=6325233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63088021A Expired - Fee Related JP2542040B2 (ja) | 1987-04-09 | 1988-04-09 | 静止物体の写真測定法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4897539A (ja) |
| JP (1) | JP2542040B2 (ja) |
| CH (1) | CH675770A5 (ja) |
| SE (1) | SE468612B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4037273C2 (de) * | 1989-12-01 | 2003-07-31 | Leica Geosystems Ag | Einrichtung zur fotogrammetrischen Vermessung eines Objekts |
| US5686960A (en) * | 1992-01-14 | 1997-11-11 | Michael Sussman | Image input device having optical deflection elements for capturing multiple sub-images |
| WO1997011386A1 (en) * | 1995-09-21 | 1997-03-27 | Omniplanar, Inc. | Method and apparatus for determining position and orientation |
| US5832139A (en) * | 1996-07-31 | 1998-11-03 | Omniplanar, Inc. | Method and apparatus for determining degrees of freedom of a camera |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4149788A (en) * | 1976-11-01 | 1979-04-17 | Geodetic Services, Inc. | Reseau platen for cameras |
| DE3428325C2 (de) * | 1984-08-01 | 1992-01-02 | Wilfried Prof. Dr.-Ing. 3013 Barsinghausen Wester-Ebbinghaus | Anordnung von opto-elektrischen Festkörper-Sensorflächen im photogrammetrischen Abbildungssystem |
-
1988
- 1988-04-07 CH CH1286/88A patent/CH675770A5/de not_active IP Right Cessation
- 1988-04-08 US US07/179,623 patent/US4897539A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-08 SE SE8801305A patent/SE468612B/sv not_active IP Right Cessation
- 1988-04-09 JP JP63088021A patent/JP2542040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8801305D0 (sv) | 1988-04-08 |
| JPS6446603A (en) | 1989-02-21 |
| SE8801305L (sv) | 1988-10-10 |
| US4897539A (en) | 1990-01-30 |
| CH675770A5 (ja) | 1990-10-31 |
| SE468612B (sv) | 1993-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |