DE1252912B

DE1252912B - Optical device on photogrammetric recording devices

Info

Publication number: DE1252912B
Application number: DES94326A
Authority: DE
Inventors: Ermenegildo Santoni
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-12-05
Filing date: 1964-11-25
Publication date: 1967-10-26

Description

DEUTSCHES GERMAN WTWW^ WTWW ^ PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche Kl.: 42 c -10/01 German class: 42 c - 10/01

Nummer: 1252 912Number: 1252 912

Aktenzeichen: S 94326IX b/42 cFile number: S 94326IX b / 42 c

1252912 Anmeldetag: 25. November 1964 1252912 filing date: November 25, 1964

Auslegetag: 26. Oktober 1967Opening day: October 26, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Vorrichtung an photogrammetrischen Aufnahmeapparaten, die aus kleinen Linsen besteht, die unterhalb der Brennebene angeordnet sind und bei der Aufnahme Meßmarken auf den Film abbilden, zur Kontrolle der Deformationen, die die im allgemeinen auf einen Film ausgeführten Photographien infolge der Entwicklungs-, Trockenbäder u. dgl. erfahren.The invention relates to an optical device on photogrammetric recording apparatus, which consists of small lenses, which are arranged below the focal plane and when shooting Map measurement marks on the film to control the deformations that generally affect a film The photographs taken as a result of developing baths, drying baths and the like.

Es sind die schädlichen Wirkungen bekannt, die bei der photogrammetrischen Auswertung photographischer Bilder infolge solcher Deformationen entstehen, wobei sich solche Fehler auch auf die Diapositivkopien auf Glas übertragen, die auf Grund des Temperatur- und hygrometrischen Zustands des Filmnegativs vorhanden sind im Augenblick der Ausführung der Kopie.The harmful effects are known, which in the photogrammetric evaluation of photographic Images arise as a result of such deformations, with such errors also affecting the slide copies transferred to glass due to the temperature and hygrometric condition of the film negative are present at the moment the copy is executed.

Die photogrammetrischen Aufnahmeapparate sind im allgemeinen mit vier Randmarken an den Ecken versehen, denen weitere vier ebenfalls am Rand in der Mitte der Viereckseiten hinzugefügt werden können. Diese Marken, die durch Schattenbildung oder in anderer Weise im Augenblick der Aufnahme auf den Film projiziert werden, können Kontrollelemente für die allgemeinen Deformationen des Bildes liefern, z. B. für eine Verlängerung in Längs- oder Querrichtung oder auch für rhomboidale Deformationen; aber leider können sie keine Kontrolle für die Deformationen liefern, die innerhalb des Bildfeldes aufgetreten sind. Um diesem Nachteil abzuhelfen, wird bei einigen Typen von Aufnahmekameras eine Glasplatte mit planparallelen Seiten zwischen dem Objektiv und dem Film derart angeordnet, daß die äußere Oberfläche dieser Platte der Bildungsebene des Bildes entspricht. Auf dieser Oberfläche sind Bezugsmarken eingeprägt, im allgemeinen geschwärzte Kreuze, die in einem Netz von bekannten Dimensionen angeordnet sind. Auf dieser Oberfläche wird bei der Aufnahme der Film ausgebreitet. Die Benutzung dieser Glasplatte weist in der Praxis beträchtliche Nachteile auf. Da sie sowohl wegen der Erfordernisse der optischen Bearbeitung der Ebenen, wie auch wegen ihrer Stabilität eine beträchtliche Dicke haben muß, würde sie in dem Bild eine beträchtliche Verzerrung bewirken, der bei der Berechnung des Objektivs Rechnung getragen werden muß. Sie ist daher für zahlreiche, schon existierende Kameras nicht anwendbar, die mit ausgezeichneten, praktisch distorsionsfreien Objektiven versehen sind. Außerdem ist die Platte infolge des unvermeidlichen Falls von Staubkörnchen und wegen des Kontaktes mit dem Film Kratzern ausgesetzt, die dann fortlaufend auf den Bildern reproduziert werden. Auch die Marken selbst, wie immer sie Optische Vorrichtung an photogrammetrischen
AufnahmeapparatenThe photogrammetric recording devices are generally provided with four edge marks at the corners, to which another four can also be added on the edge in the middle of the square sides. These marks, which are projected onto the film by shadowing or in some other way at the moment of recording, can provide control elements for the general deformations of the image, e.g. B. for an extension in the longitudinal or transverse direction or for rhomboidal deformations; but unfortunately they cannot provide control for the deformations that have occurred within the field of view. In order to remedy this disadvantage, in some types of recording cameras a glass plate with plane-parallel sides is arranged between the lens and the film in such a way that the outer surface of this plate corresponds to the plane of formation of the image. Fiducial marks are embossed on this surface, generally blackened crosses arranged in a network of known dimensions. The film is spread out on this surface during recording. The use of this glass plate has considerable disadvantages in practice. Since it must have a considerable thickness both because of the requirements for optical processing of the planes and because of its stability, it would cause considerable distortion in the image, which must be taken into account when calculating the objective. It is therefore not applicable to numerous, already existing cameras that are provided with excellent, practically distortion-free lenses. In addition, the disk is subject to scratches due to the inevitable fall of dust particles and from contact with the film, which are then continuously reproduced on the images. Even the brands themselves, however they are optical device on photogrammetric
Recording apparatus

Anmelder:Applicant:

Ermenegildo Santoni, Florenz (Italien)Ermenegildo Santoni, Florence (Italy)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Chem. Dr. W. Koch, Dr.-Ing. R. Glawe
und DipL-Ing. K. Delfs, Patentanwälte,
Hamburg 52, Waitzstr. 12Dipl.-Chem. Dr. W. Koch, Dr.-Ing. R. Glawe
and Dipl.-Ing. K. Delfs, patent attorneys,
Hamburg 52, Waitzstr. 12th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Ermenegildo Santoni, Florenz (Italien)Ermenegildo Santoni, Florence (Italy)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Italien vom 5. Dezember 1963 (24 951)Italy of December 5, 1963 (24 951)

erzeugt werden (eingeprägt, geschwärzt, metallisch projiziert usw.) werden leicht beschädigt, sowohl durch das Reiben des Films als durch die notwendige Reinigung.(embossed, blackened, metallic projected etc) are easily damaged, both by rubbing the film than by the necessary cleaning.

Es ist auch bekannt, für die Markierung von Randmarken auf optischem Weg längs des Rahmens des Vierecks kleine Linsen von kurzer Brennweite (z. B.It is also known for the optical marking of edge marks along the frame of the Square small lenses with a short focal length (e.g.

2 bis 5 mm) anzuordnen, die bei der Aufnahme auf der Brennebene sehr verkleinert das Bild der Objektivblende bilden, wobei dieses Bild selbst die Bezugsmarke darstellt. Man hat dabei manchmal, besonders wenn eine Fläche einer Linse des Objektivs sich in der Nähe der Blende befand, im Zentrum dieser Fläche einen kleinen Kreis und eine kleine matte Scheibe eingeprägt, deren Bild beträchtlich verkleinert sich auf der Ebene des Films abbildet und so eine Randbezugsmarke darstellt, die leichter zu identifizieren ist und konstante Dimensionen aufweist, unabhängig von der für die Blende benutzten öffnung.2 to 5 mm), which greatly reduces the image of the lens diaphragm when recording on the focal plane form, this image itself being the reference mark. Sometimes you have, especially if a surface of a lens of the objective was in the vicinity of the diaphragm, in the center of this surface embossed a small circle and a small matt disc, the image of which is considerably reduced in size at the level of the film, providing an edge reference mark that is easier to identify and has constant dimensions, regardless of the opening used for the diaphragm.

Zweck der Erfindung ist es, bei der Aufnahme die Markierung der in geeigneter Weise in dem Bildfeld angeordneten Bezugspunkte zu erhalten, ohne zu einer zwischen dem Objektiv und der Brennebene eingeschobenen Glasplatte Zuflucht nehmen zu müssen.The purpose of the invention is to mark the in a suitable manner in the image field during the recording arranged reference points without causing any between the lens and the focal plane inserted glass plate to have to take refuge.

709 679/103709 679/103

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß diese optische Vorrichtung über das ganze Bildfeld verteilte kleine Linsen enthält, die an dünnen, geraden, nicht schattenbildenden Bändern oder Drähten angebracht sind.This is achieved according to the invention in that this optical device covers the entire image field Contains scattered small lenses attached to thin, straight, non-shadowing ribbons or wires are appropriate.

Die Bänder können vorteilhaft Stahlbänder sein, die zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens der Kamera gespannt sind und deren Ebenen parallel zur jeweiligen Richtung der Lichtbündel stehen, die an dieser Stelle das Bild bilden. Entsprechende leicht herzustellende Montagegeräte können entsprechende Verschiebungen sowohl bei den Befestigungspunkten der Bänder als auch bei den einzelnen kleinen Linsen bewirken, so daß die Bilder der Marken in bestimmte Positionen gebracht werden.The belts can advantageously be steel belts between the opposite sides of the frame of the camera are stretched and their planes parallel to the respective direction of the light beam that form the picture at this point. Corresponding assembly devices that are easy to manufacture Corresponding displacements can be made both in the fastening points of the straps and in the cause individual small lenses, so that the images of the brands are brought into certain positions.

Eine besonders vorteilhafte Befestigungsart besteht darin, daß die Linsen jeweils zwischen zwei paarig angeordneten Bändern angebracht sind; diese weisen an der Stelle jeder kleinen Linse zwei einander gegenüberliegende Bohrungen auf; jede kleine Linse hat seitlich vorstehende Zapfen, deren Durchmesser dem der Bohrungen entspricht und die haltend von diesen Bohrungen aufgenommen werden; die Winkelstellung der kleinen Linsen wird durch ein Klebmittel gegenüber den Bändern fixiert.A particularly advantageous type of fastening is that the lenses are each paired between two arranged bands are attached; these have two opposing lenses at the location of each small lens Drilling on; each small lens has laterally protruding pegs, the diameter of which corresponds to corresponds to the holes and which are held by these holes; the angular position of the small lenses is fixed to the tapes with an adhesive.

Die Erfahrungen bei der Benutzung der mit Netz versehenen Platten hat gezeigt, daß es zur weiteren Genauigkeitssteigerung nötig ist, mit entsprechenden Meßinstrumenten die Positionsfehler (z.B. in χ und y) jeder geprägten Marke zu den theoretischen Positionen festzustellen, um diese bei der Auswertung der Photographien zu berücksichtigen. Unter, dieser Voraussetzung ist es offensichtlich, daß es wichtiger ist, diese Position zu messen und zu kennen, wenn diese Messungen nur mit übergeordneter Präzision ausgeführt werden, als den Marken bestimmte Positionen mit einer gewissen Toleranz zu geben.Experience with the use of the plates provided with a mesh has shown that to further increase the accuracy it is necessary to use appropriate measuring instruments to determine the position errors (e.g. in χ and y) of each embossed mark in relation to the theoretical positions in order to be able to assess them when evaluating the photographs consider. Given this assumption, it is obvious that it is more important to measure and know this position, if these measurements are only carried out with superordinate precision, than to give the marks certain positions with a certain tolerance.

Zur Herstellung einer Vergleichsplatte kann bei Benutzung der Vorrichtung, die den Gegenstand der Erfindung bildet, eine Photographie einer beleuchteten weißen Fläche gemacht werden, wobei eine Photographenplatte von entsprechender Stärke und Ebenheit an Stelle des Films verwendet wird. Diese Platte kann dann als Vergleichsplatte dienen. Zu diesem Zweck werden mit entsprechenden Meßmitteln z. B. im Komparator die Koordinaten der einzelnen Marken zu zwei oder vier Randmarken bestimmt. Indem man analoge Messungen auf jeder auszuwertenden Photographie ausführt und diese Messungen mit denen vergleicht, die auf der Vergleichsplatte beruhen, kann man die auf der zu prüfenden Photographie stattgefundenen Deformationen ermitteln und die entsprechenden Korrekturen anbringen. Dieses Verfahren setzt eine zahlenmäßige Auswertung voraus, die man mit Stereokomparatoren durchführen kann, insbesondere bei der analytischen Lufttriangulation. Aber auch im Fall der Auswertung mit analogen Geräten ist es möglich, die Korrekturen unmittelbar auszuführen, indem man in den beiden Projektoren des Auswertegerätes eine Vergleichsplatte verwendet, die das auszuwertende Photogramm, im allgemeinen ein Diapositiv auf Glas, überlagert. Es ist vorteilhaft, zwei negative Original-Vergleichsplatten zu benutzen; um darauf die Testmarken auf durchsichtigem Feld zu haben, können sie den bekannten Umkehrbädern unterzogen werden. Um die Umkehrung zu vermeiden — was vorzuziehen ist —, kann im Augenblick der Belichtung der Vergleichs-To produce a comparison plate, when using the device which is the subject of the In accordance with the invention, a photograph of an illuminated white surface can be made using a photographing plate of appropriate thickness and flatness is used in place of the film. This plate can then serve as a comparison plate. To this Purpose are z. B. in the comparator the coordinates of the individual marks determined to be two or four marginal marks. By taking analog measurements on each to be evaluated Takes the photograph and compares these measurements with those based on the reference plate, one can determine the deformations that have taken place on the photograph to be tested and make the appropriate corrections. This procedure requires a numerical evaluation, which can be carried out with stereo comparators, especially in analytical air triangulation. But also in the case of the evaluation with analog devices it is possible to make the corrections immediately to be carried out by placing a comparison plate in the two projectors of the evaluation device is used, which is superimposed on the photogram to be evaluated, generally a slide on glass. It it is advantageous to use two negative original comparison plates; to put the test marks on it To have a transparent field, they can be subjected to the known reversal baths. To the Avoid reversal - which is preferable - can be done at the moment of exposure of the comparison

platten in der Aufnahmekamera ein Schirm (vorzugsweise metallisch) gleich unterhalb der Brennebene angeordnet werden, der bei den kleinen Linsen mit kleinen Löchern versehen ist.plate a screen (preferably metallic) in the recording camera just below the focal plane be arranged, which is provided with small holes in the small lenses.

Das Auswertegerät muß mit Einrichtungen versehen sein (Schrauben, Hebeln od. dgl.), die die Verschiebung des Photogramms in der eigenen Ebene gestatten, so daß eine seiner Marken genau mit der entsprechenden Marke der Vergleichsplatte übereinstimmt, die der Zone am nächsten ist, in der die Auswertung durchgeführt wird. Diese Verschiebung des Photogramms kann anstatt von Hand auch automatisch durch entsprechende Mittel vorgenommen werden.The evaluation device must be provided with facilities (screws, levers or the like) that allow the displacement of the photogram in its own plane, so that one of its marks corresponds exactly to the corresponding Brand of the comparison plate that is closest to the zone in which the evaluation is carried out is carried out. This shift of the photogram can also be done automatically instead of manually be made by appropriate means.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Darin zeigtThe invention is explained below with reference to the embodiments shown in the drawing. In it shows

F i g. 1 und 2 einen Schnitt und eine Draufsicht einer Aufnahmekamera,F i g. 1 and 2 a section and a plan view of a recording camera,

F i g. 3 und 4 eine zweite Ausführungsform in zu den F i g. 1 und 2 analoger Darstellung. DieF i g. 3 and 4 show a second embodiment in FIG. 1 and 2 analogous representation. the

F i g. 5 und 6 bzw. 7 bzw. 8, 9 und 10 zeigen einige Ausführungsformen der kleinen Linsen, die von Metallbändern gehalten sind, undF i g. 5 and 6 and 7 and 8, 9 and 10 respectively show some embodiments of the small lenses shown in FIG Metal bands are held, and

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform einer kleinen Linse, die von Metalldrähten gehalten ist.Fig. 11 shows an embodiment of a small lens held by metal wires.

Die kleinen Linsen 1, die dazu bestimmt sind, die bei der Blende vorgesehene Marke abzubilden, werden von Stahlbändern getragen, die im Fall der F i g. 1 und 2 in Richtung der Diagonalen angeordnet sind und mit 2 a und 2 b bezeichnet sind, während sie im Fall der F i g. 3 und 4 mit 2 c bezeichnet sind und nach Linien angeordnet sind, die zu den beiden Seiten des Bildes parallel sind. In beiden Fällen liegen die Ebenen der Bänder parallel zu den Lichtbündeln und sind mit Bügeln und Schrauben an einem Rahmen 3 befestigt, der seinerseits mit Schrauben 4 an dem Körper der Kamera 5 befestigt ist. Die Marke 8 (s. F i g. 1 und 2), die als »Muttermarke« bezeichnet wird, ist auf der Oberfläche einer Linse eingeprägt, die sich der Blende am nächsten befindet. Wenn keine Möglichkeit zur Prägung besteht, kann die Marke aus zwei gekreuzten, durch einen Ring gehaltenen Fäden bestehen. Jede Linse oder Gruppe von Linsen, die symmetrisch angeordnet sind, hat eine eigene Stärke, die leicht berechnet und so angeordnet werden kann, daß keine Einrichtung zur Einstellung nötig ist.The small lenses 1, which are intended to image the mark provided on the diaphragm, are carried by steel straps which, in the case of FIG. 1 and 2 are arranged in the direction of the diagonals and are denoted by 2 a and 2 b , while in the case of FIG. Are designated c 2 3 and 4 and are arranged in lines that are parallel to the two sides of the image. In both cases, the planes of the strips are parallel to the light beams and are fastened with brackets and screws to a frame 3 , which in turn is fastened to the body of the camera 5 with screws 4 . The mark 8 (see Figs. 1 and 2), referred to as the "parent mark", is embossed on the surface of a lens that is closest to the diaphragm. If there is no possibility of embossing, the mark can consist of two crossed threads held in place by a ring. Each lens or group of lenses that are symmetrically arranged has its own power which can be easily calculated and arranged so that no means of adjustment are required.

Nach den F i g. 5 und 6 ist jede kleine Linse 6 in einem kleinen Rohr 7 gehalten, das einen Einschnitt 7 α von der Stärke eines Bandes hat (beispielsweise des Bandes 2 a), auf das das kleine Rohr mit entsprechender Neigung aufgesetzt ist und auf dem es durch Lötung oder mit starkem Mastix befestigt sein kann. Die Verankerungspunkte der Bänder an dem Rahmen 3 können vor der endgültigen Befestigung einreguliert werden. Die kleinen Rohre 7 können längs der Bänder verschoben werden, bevor sie an denselben mit Befestigungsmitteln wie Zangen befestigt werden. Schließlich kann jede kleine Linse 6 exzentrisch geschliffen sein, so daß das Bild durch Drehung der Linse innerhalb des kleinen Rohres 7 gegebenenfalls in Querrichtung zu dem Band justiert werden kann.According to the F i g. 5 and 6, each small lens 6 is held in a small pipe 7, an incision 7 α of the intensity of a band has (for example, the belt 2 a) to which the small tube is fitted with a corresponding inclination and on which there by soldering or can be fastened with strong mastic. The anchoring points of the straps on the frame 3 can be adjusted before the final fastening. The small tubes 7 can be slid along the belts before they are attached to the same with fastening means such as pliers. Finally, each small lens 6 can be ground eccentrically so that the image can optionally be adjusted in the transverse direction to the belt by rotating the lens within the small tube 7.

Um die beiden diagonalen Bänder 2a, 2b der F i g. 2 auf gleicher Höhe zu halten, kann z. B. in jedes derselben bei der zentralen kleinen Linse Ic ein Einschnitt mit einer Tiefe von der halben Breite des Bandes angebracht werden; ein Röhrchen, ahn-To the two diagonal bands 2a, 2b of FIG. 2 to keep at the same level, z. B. in each of them at the central small lens Ic an incision with a depth of half the width of the tape can be made; a tube

Claims

lent those with the reference number 7, which carries the central lens 1 c, is provided with two crossed cuts, analogous to the cuts Ta. The arrangement of the F i g. 1 and 2 provide a limited number of control marks (e.g. nine, as can be seen from FIG. 2) to which e.g. B. another four 6b can be added, which are arranged in the middle of the four sides. Since it is preferable that these small lenses 6 b, like the outer 1 b of the two diagonals, also form the images of the marks at a certain distance from the edge of the quadrilateral, the small lenses 6 α after the execution of FIG. 7 are mounted on a small tube 1b (analogous to the small tubes 7), which are supported by bands 2d welded to it in such a way that they form an angle of almost 90 °. These bands 2d are welded to a support 9, which in turn is fastened to the frame 3 with screws, with the proviso that the bands 2d are also parallel to the luminous flux. ao The embodiment of FIG. 3 and 4, in which the strips Ic are arranged parallel to the two sides of the square and are inclined so that they receive the light rays from the cut side, so that they too do not form a noticeable shadow on the image, is in comparison to the embodiment the F i g. 1 and 2 better suited to generate a considerable number of control marks which are suitable to form a network for the entire image field. If necessary, two supplementary straps IOa and 106 can be placed transversely to those marked 2c and underneath them, these straps 10a, IOb being provided with incisions that hold the straps 2c to which they are attached with mastic or can be welded on. The F i g. 8, 9 and 10 show another way of attaching the small lenses to the bands, according to which each small lens 6 / is externally rotated or milled in such a way that two cylindrical tabs are formed, which are inserted into two opposing holes in two steel bands 2 a , 2 e can be grasped, between which the lens is inserted. After giving it the appropriate inclination, the lens is attached to the straps near the tabs with mastic. Fig. 11 shows a mount of the small lenses with small tubes 7 g, which are supported with two steel wires 11 a, 11 b, which are housed in incisions that were made in the small tube and are welded there or fixed with mastic. The above embodiments correspond to the basic idea of the invention, which consists in providing a certain number of small lenses in the recording field below the focal plane and which produce on this a corresponding number of images of the diaphragm, in which a master mark can be applied in any way, these tiny lenses being supported by mechanical organs (ribbons or wires) of small thickness, which cast no discernible shadow on the photograph. On the other hand, the shadow produced by each of the small lenses makes it easier to identify the mark it has produced, without depriving the evaluation of the continuity which - as a result of stereoscopy - allows every small detail to be drawn, even if it is through a mark in one of the two photographs is covered. In FIG. 1, 12 denotes a screen which lies below the focal plane and which is provided with bores 12 'in the case of the small lenses. This screen is used to form a reference plate with a transparent field without having to invert the image. Patent claims:

1. Optical device on photogrammetric recording apparatus, which consists of small lenses which are arranged below the focal plane and which image measuring marks on the film during recording, for the control of the deformations which the photographs generally carried out on a film as a result of the developing, drying baths and the like, characterized in that this optical device contains small lenses (1) which are distributed over the entire image field and which are attached to thin, straight, non-shadow-forming strips or wires ( 2c).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the planes of the strips (2 c) are parallel to the respective direction of the light beam.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a screen (12) is provided immediately below the focal plane for the photographic acquisition of a comparison plate , which screen has openings (12 ') only at the locations of the small lenses.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the small lenses each between two parallel straps are attached, which are in opposite holes on the side of the lenses protruding pegs of the appropriate diameter and on which the small Lenses are fixed in their angular position by means of an adhesive.

Considered publications:
German utility model No. 1809 925.

1 sheet of drawings