DE1258119B

DE1258119B - Device for determining pixel coordinates in aerial photographs

Info

Publication number: DE1258119B
Application number: DEST12288A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Meijer
Original assignee: Nederlanden Staat
Current assignee: Nederlanden Staat
Priority date: 1956-03-08
Filing date: 1957-03-02
Publication date: 1968-01-04

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

GOIcGOIc

Deutsche Kl.: 42 c -10/02 German class: 42 c -10/02

1 258 119
Stl2288IXb/42c
2. März 1957
4. Januar 19681 258 119
Stl2288IXb / 42c
March 2, 1957
4th January 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Auswertung von Luftbildern und Bestimmung von Bildpunktkoordinaten, bei der vier, paarweise zur x- bzw. y-Achse eines Achsenkreuzes im Objektraum parallele Hilfsflächen mit bestimmter Orientierung gegenüber der Aufnahmeachse, von denen jede einen durch die Lage des Projektionszentrums bestimmten Drehpunkt und eine um diesen Drehpunkt schwenkbare Richtstange enthält, um ihre Schnittlinie mit der Bildebene in die Bildebene umgeklappt sind und sich in den Schnittlinien Führungsschienen befinden, auf denen die Enden zweier sich kreuzender Spurlineale aufliegen, die in den Auflagepunkten gelenkig und gleitbar mit je einer der Richtstangen verbunden sind und durch Schwenkung der zu demselben Spurlineal gehörenden beiden Richtstangen um gleiche Winkel derart verschoben werden, daß ihre Projektion in die Objektebene stets in Richtung der x- bzw. y-Achse verläuft.The invention relates to a device for evaluating aerial images and determining pixel coordinates, in which four auxiliary surfaces parallel to the x or y axis of an axis cross in the object space with a specific orientation relative to the recording axis, each of which is defined by the position of the Projection center certain pivot point and contains a pivotable alignment rod about this pivot point, are folded around their line of intersection with the image plane in the image plane and are located in the intersection lines guide rails on which the ends of two crossing track rulers rest, which are articulated and slidable with each in the support points one of the straightening rods are connected and by pivoting the two straightening rods belonging to the same track ruler are shifted by the same angle in such a way that their projection into the object plane always runs in the direction of the x or y axis.

Bei bekannten derartigen Vorrichtungen ist dabei ao die Lage der Drehpunkte für die Richtstangen und der Führungsschienen von der Höhe des Projektionszentrums über der Horizontalebene, vom Neigungswinkel der Aufnahmeachse und von der Größe der Luftbilder bestimmt. Für jedes Luftbild muß danach die Einstellung der Vorrichtung jeweils aufs neue berechnet und eingearbeitet werden, wobei die Drehpunkte sehr viel Raum außerhalb der Projektion des Luftbildes in der Horizontalebene in Anspruch nehmen.In known devices of this type, the position of the pivot points for the straightening rods and ao is thereby of the guide rails from the height of the projection center above the horizontal plane, from the angle of inclination the recording axis and the size of the aerial photos. For every aerial photograph you have to do it the setting of the device are calculated and incorporated each time anew, with the Pivot points take up a lot of space outside the projection of the aerial image in the horizontal plane to take.

Die Erfindung bezweckt eine Ausschaltung dieser Nachteile und die Schaffung einer Vorrichtung, mit der die Lage der Drehpunkte ein für allemal festgelegt werden kann und nur durch die Aufnahmeapparatur bestimmt ist. Für jedes Luftbild dieser Apparatur bleibt die Lage dann ungeändert, wodurch wiederholte Rechenarbeit mit Gelegenheit zu Fehlern erspart und ein einfacherer Bau der Vorrichtung ermöglicht wird.The invention aims to eliminate these disadvantages and to provide a device with which the position of the pivot points can be determined once and for all and only through the recording apparatus is determined. For every aerial photo of this apparatus, the situation then remains unchanged, whereby repeated arithmetic work with the opportunity to make mistakes is saved and the device is simpler is made possible.

Weiterhin soll die Lage der Führungsschienen nach sehr einfachen Formeln aus dem Wert der Neigungswinkel der Aufnahmeachse zu entnehmen sein und nur davon abhängig sein, wodurch die Einstellung dieser Lage auf einfachere Weise verkörpert werden kann.Furthermore, the position of the guide rails should be based on very simple formulas from the value of the angle of inclination be taken from the mounting axis and only depend on what the setting of this Able to be embodied in a simpler way.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsflächen vor dem Umklappen in die Bildebene im Abstand der Aufnahmebrennweite parallel zu der Verbindungslinie des Projektionszentrums mit dem Nadirpunkt verlaufen und die Drehpunkte für die Richtstangen sich im Fußpunkt der Lote vom Projektionszentrum auf die Hilfsflächen befinden.The device according to the invention is characterized in that the auxiliary surfaces before Fold over into the image plane at a distance of the focal length of the exposure parallel to the connecting line of the projection center with the nadir point and the pivot points for the straightening rods are at the foot of the perpendicular from the projection center to the auxiliary surfaces.

Vorrichtung zur Bestimmung von
Bildpunktkoordinaten in LuftbildernDevice for determining
Pixel coordinates in aerial photographs

Anmelder:Applicant:

De Staat der Nederlanden,The State of the Netherlands,

vertreten durch De Hoofdingenieur — Directeurrepresented by De Hoofdingenieur - Directeur

van de Rijkswaterstaat in de Directie Algemenevan de Rijkswaterstaat in de Directie Algemene

Dienst en Waterhuishouding, Den HaagDienst en Waterhuishouding, The Hague

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. R. Amthor, Patentanwalt,
6000 Frankfurt, Mittelweg 12Dipl.-Ing. R. Amthor, patent attorney,
6000 Frankfurt, Mittelweg 12

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Hendrik Meijer, Delft (Niederlande)Hendrik Meijer, Delft (Netherlands)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Niederlande vom 8. März 1956 (205 233)Netherlands of March 8, 1956 (205 233)

Die Führungsschienen bleiben somit paarweise immer parallel zueinander.The guide rails therefore always remain parallel to one another in pairs.

Vorteilhaft können die Richtstangen in eine Spindel im Bildhauptpunkt zusammengelegt werden. Das bedeutet eine beträchtliche Raumersparnis in der Vorrichtung und eine bequemere Einstellungsmöglichkeit für jede Art Luftbilder.The straightening rods can advantageously be put together in a spindle in the main point of the image. That means a considerable saving of space in the device and a more convenient adjustment option for any kind of aerial photography.

Zur Behandlung eines Luftbildes, bei der nur eine sich selbst parallele Translation des Spurlineals notwendig ist, wie unter anderem bei einer Nadiraufnahme, genügt eine einzige Führungsschiene und eine einzige Richtstange für dieses Lineal.For the treatment of an aerial image in which only a self-parallel translation of the track ruler is necessary is, as is the case with a nadir recording, among other things, a single guide rail and one are sufficient only straightening rod for this ruler.

An den Führungsschienen würden mit Hilfe einer Gradeinteilung die Koordinaten ablesbar sein, wenn es nicht der Fall wäre, daß dadurch konstruktive Schwierigkeiten auftreten können und daß wegen der Neigung des Luftbildes Korrekturen durch Umrechnung vorgenommen werden müßten.The coordinates would be readable on the guide rails with the help of a graduation, if it would not be the case that this could lead to constructive difficulties and that because of the Inclination of the aerial image corrections would have to be made by conversion.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Ablesen einer Koordinate eines beachteten Punktes eine Koordinatenschiene und eine um den Drehpunkt einer Richtstange drehbare Zeigerstange für diese Koordinate vorgesehen sind, welche letzte Stange mit der Richtstange einen einstellbaren Winkel einschließt.An advantageous development of the device according to the invention is characterized in that that to read a coordinate of a point of attention a coordinate rail and one around the Pivot point of a directional rod rotatable pointer rod are provided for this coordinate, which last Rod encloses an adjustable angle with the straightening rod.

Im Falle einer Nadiraufnahme, also wenn die Neigung gleich 0 ist, fällt die Zeigerstange mit derIn the case of a nadir recording, i.e. when the inclination is equal to 0, the pointer rod falls with the

709 717/126709 717/126

Γ 258Γ 258

Richtstange zusammen. Es sei bemerkt, daß eine unmittelbare Ablesung von Koordinaten, wobei der Koordinatenmaßstab mit dem eingestellten Höhenmaßstab gekuppelt ist, bei photogrammetrischen Instrumenten an sich allgemein bekannt ist.Straightening rod together. It should be noted that one immediate reading of coordinates, the coordinate scale with the set height scale is coupled, is generally known per se in photogrammetric instruments.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer- Zeichnungen an Ausführungsbeispielen und geometrischen Konstruktionen näher erläutert. Es zeigtA device according to the invention is illustrated below with reference to schematic drawings Embodiments and geometrical constructions explained in more detail. It shows

F i g. 1 perspektivisch den geometrischen Zusammenhang zwischen einem Geländepunkt und seiner Abbildung auf der mit senkrechter Kameraachse aufgenommenen Aufnahme,F i g. 1 shows the geometrical relationship in perspective between a terrain point and its image on the vertical camera axis recorded recording,

F i g. 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines zu einer Aufnahme des Aufnahmepaars gehörenden Mechanismusteiles, der für die Auswertung eines mit einer senkrechten oder nahezu senkrechten Kameraachse aufgenommenen Photos dient, wobei die Kupplung mit dem anderen gleichartigen Mechanismusteil und mit der Meßmarke weggelassen wurde, ·F i g. 2 is a schematic perspective illustration an embodiment of a mechanism part belonging to a receptacle of the receptacle pair, the one for evaluating one with a vertical or almost vertical camera axis taken photos is used, the coupling with the other similar mechanism part and with the measuring mark was omitted,

F i g. 3 eine mit F i g. 1 analoge geometrische Konstruktion, jedoch für eine geneigte Kameraachse,F i g. 3 one with F i g. 1 analogue geometric construction, but for an inclined camera axis,

Fig. 4 analog mit der Fig. 2 einen zur genauen Auswertung von mit einer beliebig geneigten Kameraachse genommenen Luftphoto geeigneten Mechanismusteil, FIG. 4, analogous to FIG. 2, shows one for more precise information Evaluation of a suitable mechanism part taken with an arbitrarily inclined camera axis,

Fig. 5 perspektivisch eine mögliche Ausführung der Kupplung zwischen den zwei Mechanismusteilen, wobei deutlichkeitshalber einige nicht zur Sache gehörende Teile der Vorrichtung weggelassen worden sind,5 shows, in perspective, a possible embodiment of the coupling between the two mechanism parts, for the sake of clarity, some parts of the device that do not belong to the matter have been omitted are,

F i g. 6 schematisch und perspektivisch eine mögliche Ausführungsform einer Kupplung der Mechanismusteile nach F i g. 2 oder 4 mit ihren respektiven Meßmarken und mit dem optischen System.F i g. 6 schematically and in perspective a possible embodiment of a coupling of the mechanism parts according to FIG. 2 or 4 with their respective measuring marks and with the optical system.

Um den Zusammenhang zwischen den verschiedenen Elementen der Vorrichtung nach der Erfindung einerseits und den diese symbolisierenden Linien bzw. Punkten der geometrischen Konstruktionen in der Aufnahmefläche andererseits deutlich hervortreten zu lassen, werden in den Figuren und in der Beschreibung für dieselben Elemente dieselben Buchstaben verwendet, wobei die in den geometrischen Konstruktionen vorkommenden Bezugszeichen deutlichkeitshalber unterstrichen worden sind.To the relationship between the various elements of the device according to the invention on the one hand and the lines or points of the geometric constructions symbolizing them on the other hand, to make it stand out clearly in the receiving area are shown in the figures and in the same letters are used in the description for the same elements, with those in the geometric Constructions occurring reference signs have been underlined for the sake of clarity.

In F i g. 1 stellt das Bezugszeichen 1 eine waagerechte Fläche durch einen Geländepunkt P mit den Koordinaten Xp, Yp und Hp in bezug auf das Projektionszentrum O (Optischer Mittelpunkt des Aufnahmeobjektivs) dar, X die Koordinatenachse parallel oder nahezu parallel zu der Flugrichtung, Y die waagerechte Koordinatenachse senkrecht auf die X-Achse und Z die senkrechte Koordinatenachse im Nadirpunkt. Die Koordinatenachsen X und Y liegen in einer Fläche, aus der die Höhe der zu kartierenden Punkte gemessen wird. Hat der Punkt P eine Höhekoordinate Zp, und liegt das Objektivzentrum O auf einer HöheZ₀, so ist Hp selbstverständlich Z₀-Zp. In Fig. 1, the reference numeral 1 represents a horizontal surface through a terrain point P with the coordinates Xp, Yp and Hp in relation to the projection center O (optical center of the taking lens), X the coordinate axis parallel or almost parallel to the direction of flight, Y the horizontal coordinate axis perpendicular on the X-axis and Z the vertical coordinate axis at the nadir point. The coordinate axes X and Y lie in an area from which the height of the points to be mapped is measured. If the point P has a height coordinate Zp and the lens center O is at a height Z ₀ , then Hp is of course Z ₀ -Zp.

Die Fläche 4 ist die Aufnahmefläche, die waagerecht angenommen wird, ρ ist der mit dem Geländepunkt P korrespondierende Punkt auf der Aufnahme, und der Abstand Oh entspricht dem Brennpunktabstand / der Kamera.The surface 4 is the recording surface which is assumed to be horizontal, ρ is the point on the recording corresponding to the terrain point P, and the distance Oh corresponds to the focal distance / of the camera.

Die Lage von β auf der Aufnahme kann aufgefaßt werden als der Schnittpunkt der beiden Linien 59 und 55, die die Schnittlinien der Aufnahmefläche 4 und der beiden Flächen 3 und 2 durch OP parallel zu der Y- bzw. Jt-Achse darstellen. Die Stelle von ρ ist auch bestimmt durch die Winkel α und ß, welche die Flächen 3 und 2 mit der 2-Achse einschließen. Die Lage der Linien 59 und 55 in der Aufnahmefläche ist also abhängig von den Winkeln α und ß. The position of β on the recording can be understood as the intersection of the two lines 59 and 55, which represent the intersection lines of the recording surface 4 and the two surfaces 3 and 2 through OP parallel to the Y or Jt axis. The location of ρ is also determined by the angles α and ß which the surfaces 3 and 2 enclose with the 2-axis. The position of the lines 59 and 55 in the receiving surface is therefore dependent on the angles α and β.

Die Flächen 2 und 3 der F i g. 1 werden von Hilfsflächen, die parallel zu der Z-Achse und senkrecht zu der X- bzw. Y-Achse stehen, geschnitten. Diese Hilfsflächen schneiden die Fläche 4 des Photos entlang der parallelen Linien η 1, «2 und «3, η 4. Der Hauptteil zweier dieser Flächen ist in der F i g. 1 vertikal schraffiert, während die Winkel β und α darm angegeben sind. Naturgemäß kommt auch auf jeder der beiden anderen Hilfsflächen ein solcher Winkel vor. Alle vier der Hilfsflächen liegen in einem Abstand vom Projektionszentrum O, der der Kamerakonstante / gleich ist. Durch diese Lage ist es möglich, daß die vier angedeuteten Dreiecke in die Hilfsflächen in der Fläche 4 des Photos hochgeklappt werden und diese hochgeklappten Dreiecke, deren zwei schraffiert angegeben sind, sich im Hauptpunkt h treffen, so daß die Schnittlinien der Hilfsflächen im heruntergeklappten Zustand mit den Flächen 2 und 3 von den Linien 52 und 51 bzw. 58 und 56 im hochgeklappten Zustand repräsentiert werden.Areas 2 and 3 of FIG. 1 are cut by auxiliary surfaces that are parallel to the Z axis and perpendicular to the X or Y axis. These auxiliary surfaces intersect surface 4 of the photo along the parallel lines η 1, 2 and 3, η 4. The main part of two of these surfaces is shown in FIG. 1 hatched vertically, while the angles β and α are indicated. Naturally, such an angle also occurs on each of the other two auxiliary surfaces. All four of the auxiliary surfaces are at a distance from the projection center O which is equal to the camera constant /. This position makes it possible for the four indicated triangles to be folded up into the auxiliary areas in area 4 of the photo and these folded up triangles, two of which are indicated by hatching, meet at the main point h , so that the lines of intersection of the auxiliary areas in the folded-down state the areas 2 and 3 are represented by the lines 52 and 51 or 58 and 56 in the folded-up state.

Die unter dem Winkel« bezüglich einer durch h senkrecht zur Flugrichtung gelegenen Linie ν laufende Linie 5 6 ergibt mit der in einer Distanz Hp von h gelegenen Linie Bl (parallel zur in der Flugrichtung gelegenen Linie u) einen Schnittpunkt B, der die Koordinate Xq_- bestimmt. In ähnlicher Weise bestimmt die Linie 51 mit dem Punkt A auf der Linie Al die Koordinate Fg.The line 5 6 running at the angle with respect to a line ν through h perpendicular to the flight direction results in an intersection point B with the line B1 located at a distance Hp from h (parallel to the line u located in the flight direction), which has the coordinate Xq _- certainly. Similarly, the line 51 with the point A on the line A1 determines the coordinate Fg.

F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung, in der die vorhergehende geometrische Überlegung angewandt ist.F i g. Figure 2 shows an apparatus in which the previous geometrical consideration is applied.

Die Vorrichtung nach F i g. 2 ist mit einer festen Achse/j versehen, um die zwei Armepaare 51, 52 und 56,58 als Richtstangen drehen zu können. Hierbei sind die Arme, die zusammen ein Paar bilden, derart miteinander verbunden, daß bei der Bewegung des einen Armes über einen gewissen Winkel der andere Arm sich über denselben Winkel, jedoch in entgegengesetzter Richtung bewegt.The device according to FIG. 2 is provided with a fixed axis / j around the two pairs of arms 51, 52 and 56.58 as straightening rods to be able to rotate. Here are the arms, which together form a pair, connected to one another in such a way that when one arm moves over a certain angle of the other arm moves through the same angle but in the opposite direction.

Das Paar Arme 51 und 52 trägt ein Lineal 55, mit dem es mittels geeigneter, die Führungsschienen nl bzw. ni entlanggleitender Kupplungsorgane verbunden ist. Diese Kupplungsorgane sind derart konstruiert, daß sie eine Verdrehung des Armes und eine axiale Verschiebung eines Lineals gestatten, daß jedoch der »Kreuzpunkt« von dem Arm und dem Lineal sich über eine Bahn parallel zu der dazugehörenden Führungsschiene bewegt.The pair of arms 51 and 52 carry a ruler 55 to which it is connected by means of suitable coupling members which slide along the guide rails nl or ni. These coupling elements are constructed in such a way that they allow a rotation of the arm and an axial displacement of a ruler, but that the "intersection" of the arm and the ruler moves over a path parallel to the associated guide rail.

Das Paar Arme 56,58 ist auf entsprechende Weise mittels den Führungsschienen n3, η 4 entlang verschiebbarer Kupplungsorgane mit dem Lineal 59 verbunden. Der Punkt, in dem die Lineale 55,59 einander kreuzen, korrespondiert mit dem Punkt p, der von der Meßmarke bei diesem Stand der Lineale 55 und S 9 auf der Aufnahme gezeigt wird und der die photographische Abbildung des Geländepunktes P darstellt. Die Arme 51,56 sind derart ausgeführt worden, daß sie die Koordinatenschiene Al bzw Bl als Zeigerstangen kreuzen. Es ist unmöglich, die Koordinatenschienen Al und Bl in der Distanz Hp, der Flughöhe, von h anzuordnen. Die Distanz wird deswegen so gewählt, daß sie innerhalb der Abmessungen der Vorrichtung bleibt und ein bestimmter Bruchteil der Flughöhe ist. Aus der Lage dieserThe pair of arms 56, 58 is connected to the ruler 59 in a corresponding manner by means of the guide rails n3, η 4 along movable coupling members. The point at which the rulers 55, 59 cross each other corresponds to the point p, which is shown by the measuring mark at this position of the rulers 55 and S 9 on the picture and which represents the photographic image of the point P in the terrain. The arms 51,56 are designed such that they cross the coordinate rail Al or Bl as a pointer rods. It is impossible to arrange the coordinate rails Al and Bl at the distance Hp, the flight altitude, from h. The distance is therefore chosen so that it remains within the dimensions of the device and is a certain fraction of the flight altitude. From the location of this

»Kreuzungspunkte« A und B auf den Koordinatenschienen ist jetzt mittels einer linearen Transformation die Y- bzw. Z-Koordinate des Geländepunktes P zu bestimmen, während mittels einer linearen Transformation aus dem Abstand zwischen der Koordinatenschiene A1 oder Bl und der festen Achse h die Z-Koordinate des Geländepunktes P bestimmt werden kann. Die vorhergehend beschriebene Vorrichtung ist nur für Nadiraufnahmen geeignet. Zur Auswertung von Aufnahmen mit geneigter Kameraachse sind die Neigungswinkel in und senkrecht zur Flugrichtung φ und ω (bzw. ω und φ') zu berücksichtigen. "Crossing points" A and B on the coordinate rails is to be determined now by means of a linear transformation, the Y- and Z-coordinate of the terrain point P, while h by means of a linear transformation from the distance between the coordinate rail A 1 or Bl and the fixed axis of the Z coordinate of the terrain point P can be determined. The device described above is only suitable for nadir recordings. To evaluate recordings with an inclined camera axis, the angles of inclination in and perpendicular to the direction of flight φ and ω (or ω and φ ') must be taken into account.

Die geometrische Konstruktion für eine geneigte Kameraachse ist ersichtlich aus F i g. 3, während F i g. 4 schematisch und perspektivisch einen Mechanismusteil der Auswertevorrichtung darstellt, geeignet zur genauen Auswertung von mit einer beliebig stark geneigten Kameraachse aufgenommenen Luftphotos. Der Zusammenhang zwischen den in den F i g. 3 und 4 verwendeten Winkeln ω' und φ' und den Winkeln ω und φ ist gegeben durchThe geometric construction for an inclined camera axis can be seen from FIG. 3, while F i g. 4 shows, schematically and in perspective, a mechanism part of the evaluation device, suitable for the precise evaluation of aerial photos taken with a camera axis that is inclined to any degree. The relationship between the in the F i g. 3 and 4 used angles ω ' and φ' and the angles ω and φ is given by

tgft/tgft /

tgO)tgO)

cos φ cos φ

und sin φ' = sin ψ · cos ω. and sin φ '= sin ψ · cos ω.

Die Flächen 2 und 3 der F i g. 3 schneiden die Fläche 4 nach den Linien 55 und 59, die aber jetzt nicht mehr senkrecht zueinander stehen.Areas 2 and 3 of FIG. 3 intersect surface 4 according to lines 55 and 59, but they now are no longer perpendicular to each other.

Die parallel zur Z-Achse und senkrecht zur X- bzw. Y-Achse in der Fläche 1 in einem Abstand/ vom Projektionszentrum O gelegenen Hilfsflächen liefern wieder die Schnittlinien η 1 und η 3 sowie auch die nicht eingezeichneten Linien η 2 und η 4. Auch diese Linien stehen nicht mehr senkrecht zueinander. Dennoch treffen sich die umgeklappten schraffierten Dreiecke in der Fläche 4, die den schraffierten Dreiecken in den Hilfsflächen kongruent sind, wieder im Hauptpunkt h und bilden die Linien 510 und 512, die Repräsentanten der Projektionen der Linie gO auf den Hilfsflächen. Wird wiederum ein senkrechtes Achsensystem u—v durch h angenommen, wobei die «-Achse in der Flugrichtung gelegen ist und somit parallel zu n3 läuft, aber einen Winkel δ mit hC bildet, wobeiThe auxiliary surfaces parallel to the Z-axis and perpendicular to the X- or Y-axis in the area 1 at a distance / from the projection center O again provide the intersection lines η 1 and η 3 as well as the lines η 2 and η 4, which are not shown. These lines are also no longer perpendicular to one another. Nevertheless, the folded hatched triangles in the area 4, which are congruent to the hatched triangles in the auxiliary areas, meet again at the main point h and form the lines 510 and 512 , the representatives of the projections of the line gO on the auxiliary areas. If, again, a vertical axis system u-v is assumed through h , where the -axis is located in the direction of flight and thus runs parallel to n3, but forms an angle δ with hC, where

tg<5 = sincotgq?,tg <5 = sincotgq ?,

dann wird nl mit der v-Achse einen Winkel bilden. Der Abstand von der Linie nl bis h wird von der nachfolgenden Formel bestimmt:then nl will form an angle with the v-axis. The distance from the line nl to h is determined by the following formula:

. cos 9/. cos 9 /

^J l + sin<p' ' ^J l + sin <p ''

Für die in der F i g. 3 nicht eingezeichnete Linie nl wird der AbstandFor the in the F i g. 3 line nl , not shown, is the distance

cos φ' cos φ '

1 — sin ψ' 1 - sin ψ '

In gleicher Weise wird für die Linie n3 und die nicht eingezeichnete Linie n4 der AbstandIn the same way, the distance is for line n3 and line n4, which is not shown

cos ω cos ω

1 + sin ω 1 + sin ω

bzw. /respectively. /

COS Ct)COS Ct)

1 — sin ω' 1 - sin ω '

weil die v-Achse mit der Linie DO den Winkel ω einschließt. Die Linie 512 (bzw. eine zu ihr gehörige, nicht eingezeichnete Linie 58J bildet mit der v-Achse einen Winkel«—^. Um nun auf der LinieBl die x-Koordinate von P ablesen zu können, soll eine Linie 57, die mit 512 einen Winkel φ einschließt, mit dieser Linie 51 gekuppelt werden, so daß 57 mit der v-Achse einen Winkel α bildet. Die Linie 510 bildet mit der u-Achse einen Winkel β — ο/ — δ (eine zu 510 gehörige, nicht eingezeichnete Linie 52 bildet mit der u-Achse einen Winkel β— α/ + δ). Zum Ablesen der y-Koordinaten auf einer Linie Al mußbecause the v-axis encloses the angle ω with the line DO. The line 512 (or a to her belonging, not drawn line 58J forms with the v-axis an angle "- ^ To be able to read the x-coordinate of P on the line Bl, to a line 57, with. 512 encloses an angle φ , are coupled with this line 51 so that 57 forms an angle α with the v-axis. The line 510 forms an angle β - ο / - δ with the u- axis (one belonging to 510, not drawn line 52 forms with the u-axis forms an angle β- α / δ +). to read the y-coordinate on a line must Al

ίο daher eine Linie 53 mit 510 einen Winkel α/ + δ bilden, so daß 53 mit der u-Achse den Winkel/? bildet.ίο therefore a line 53 with 510 form an angle α / + δ , so that 53 with the u- axis the angle /? forms.

F i g. 4 stellt ein Ausführungsbeispiel dar von einem Mechanismusteil der Auswertevorrichtung, das in großen Zügen mit der Vorrichtung nach Fig. 2 übereinstimmt, das jedoch geeignet ist, eine in beliebiger Richtung und mit beliebig stark geneigter Kameraachse aufgenommene Aufnahme genau auszuwerten. F i g. 4 shows an embodiment of a mechanism part of the evaluation device that largely coincides with the device according to FIG. 2, which, however, is suitable for any one Precise evaluation of the direction and image taken with the camera axis inclined at any angle.

Um den Einfluß der Neigung zu eliminieren, sind hierbei folgende Maßnahmen getroffen worden:In order to eliminate the influence of the inclination, the following measures have been taken:

Die Schienen nl und nl, η3 und η4 sind derart in der waagerechten Fläche verschiebbar, daß die Schienen nl und nl bzw. η3 und η4 gegenseitig parallel bleiben, während das Paar η 3 und η 4 parallel zu der £/-Achse ist und das Paarnl und nl unter einem Winkel δ mit der v-Achse eingestellt werden kann. Der Arm 51 aus F i g. 2 ist ersetzt durch die Stangen 510, 53, die gleichfalls um die Achse h drehen können und von der die erstere, zusammen mit der Richtstange 52, das Lineal 55 trägt, während die Zeigerstange 53 die Koordinatenschiene Al in dem Punkte kreuzt, aus dessen Lage nach einer linearen Transformation die y-Koordinate von dem zu ρ gehörenden Geländepunkt P gefunden werden kann. Diese Stangen 510 und 53 sind versehen mit Vorrichtungen, um sie unter einem beliebig einstellbaren Winkel miteinander zu verbinden. Es ist auf diese Weise also möglich, sie derart in bezug aufeinander einzustellen, daß zwischen ihren Projektionen in einer Fläche senkrecht zu der Achse h ein Korrektionswinkel ω' + δ eingeschlossen wird. Der Arm 510 ist wieder auf die schon beschriebene Weise an dem Arm 5 2 gekuppelt, so daß bei der Bewegung des einen der andere sich in entgegengesetzter Richtung über denselben Winkel dreht. Diese Kupplung ist hier jedoch derart ausgeführt worden, daß die Stange 510 mit der E/-Achse einen Winkel β — ω' — δ einschließt und die Stange 52 mit der C7-Achse einen Winkel β — ω + δ einschließt (auch gemessen in einer Fläche senkrecht zu der Achse h). Auf entsprechende Weise ist der Arm 5 6 aus Fig. 2 ersetzt durch die Stangen512,57, zwischen denen ein Korrektionswinkel ψ eingestellt werden kann. Der Arm 512 trägt das Lineal 59 und ist weiter an die zweite, das Lineal 59 tragende Richtstange 5 8 gekuppelt, derart, daß die Stangen über gleiche Winkel in entgegengesetzter Richtung sich bewegen können. Die Zeigerstange 57 kreuzt die Koordinatenschiene Bl in einem Punkt B, aus dessen Lage nach linearer Transformation die x-Koordinate des Geländepunktes P gefunden werden kann.The rails nl and nl, η3 and η4 are displaceable in the horizontal plane in such a way that the rails nl and nl or η3 and η4 remain mutually parallel, while the pair η 3 and η 4 is parallel to the £ / axis and that Paarnl and nl can be set at an angle δ with the v-axis. The arm 51 from FIG. 2 is replaced by the rods 510, 53, which can rotate h around the axis likewise and of which the former, contributes, together with the guide rod 52, the straightedge 55, while the link rod 53 crossing the coordinate rail Al in the point of its location after a linear transformation the y-coordinate of the terrain point P belonging to ρ can be found. These rods 510 and 53 are provided with devices in order to connect them to one another at an arbitrarily adjustable angle. It is thus possible in this way to adjust them in relation to one another in such a way that a correction angle ω '+ δ is included between their projections in a surface perpendicular to the axis h. The arm 510 is again coupled to the arm 5 2 in the manner already described, so that when one moves, the other rotates in the opposite direction through the same angle. However, this coupling has been designed here in such a way that the rod 510 forms an angle β - ω ' - δ with the E / axis and the rod 52 forms an angle β - ω + δ with the C7 axis (also measured in a Surface perpendicular to the axis h). In a corresponding manner, the arm 56 from FIG. 2 is replaced by the rods 512, 57, between which a correction angle ψ can be set. The arm 512 carries the ruler 59 and is further coupled to the second straightening rod 58 carrying the ruler 59, in such a way that the rods can move over equal angles in opposite directions. The pointer rod 57 crosses the coordinate rail B1 at a point B, from the position of which, after linear transformation, the x coordinate of the terrain point P can be found.

Die Art und Weise, in der die Zeigerstangen 53 und 57 über die Koordinatenschienen Al bzw. Bl verschoben werden können und auch die Kupplung des linken mit dem rechten Mechanismusteil, ist in F i g. 5 schematisch dargestellt. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen möglich. Deutlich-The manner in which the pointer rods can be shifted 53 and 57 over the rails coordinates Al and Bl and also the clutch mechanism of the left to the right part is in F i g. 5 shown schematically. Of course, other designs are also possible. Clear-

keitshalber werden die Bezugszeichen, die sich auf Elemente des linken Mechanismusteils beziehen, mit einem Index L versehen, während die sich auf den rechten Mechanismusteil beziehenden Bezugszeichen einen Index R bekommen haben.For the sake of clarity, the reference numerals that relate to elements of the left mechanism part have been given an index L, while the reference numerals that relate to the right mechanism part have been given an index R.

Die X-Bewegung wird mittels eines Handrades 5 zustande gebracht, das die mittels Kegelzahnräder miteinander verbundenen Achsen 6 und 7 antreibt. Die Achse 7 ist mit Schraubengewinde versehen, das nach rechts bleibt also der Teil 34 des optischen Systems mit den Okularen 35 L bzw. 35 R an seiner Stelle. Bei einer Bewegung der Kupplungsorgane IV nach vorn oder nach hinten wird der Teil 34 des optischen Systems mit den Okularen gleichfalls nach vorn oder nach hinten mitgenommen.The X movement is brought about by means of a handwheel 5 which drives the axes 6 and 7, which are connected to one another by means of bevel gears. The axis 7 is provided with a screw thread, so the part 34 of the optical system with the eyepieces 35 L or 35 R remains in its place to the right. When the coupling members IV move forwards or backwards, the part 34 of the optical system with the eyepieces is also carried along forwards or backwards.

Selbstverständlich sind andere Konstruktionen des optischen Systems möglich (und bekannt), wobei die Okulare eine feste Stellung haben können. Als eineOf course, other constructions of the optical system are possible (and known), the Eyepieces can have a fixed position. As one

bei Drehung die die Stangen 572? und 5 7 L tra- io kinematische Umkehrung kann die Stange 30 mit genden Kupplungsorgane Hi? bzw. HL über die dem die Aufnahme tragenden Tisch verbunden wer-Schienen Bl verschiebt. Diese Kupplungsorgane sind den, der also in dieser Ausführung bewegbar ist, geteilt ausgeführt worden, so daß die Büchse, die um
Bl greift, sich hinsichtlich der Büchse, in der diewhen rotating the rods 572? and 5 7 L tra- io kinematic reversal can the rod 30 with lowing coupling elements Hi? or HL connected to the table carrying the recording who moves rails Bl. These coupling members are the one that is movable in this embodiment, have been carried out divided, so that the bushing around
Bl takes hold of the rifle in which the

15 während die Meßmarke und die Beobachtungsoptik stabil bleiben.15 while the measuring mark and the observation optics stay stable.

Stange 57 geführt wird, verdrehen kann.Rod 57 is guided, can rotate.

Die Γ-Bewegung wird mittels des Handrades 19 zustande gebracht, das die mittels Kegelzahnräder aneinandergekuppelten Achsen 20,21 und 22 drehen kann. Die Achsen 20 und 22 sind gleichfalls als Schraubenspindeln ausgeführt, so daß beim Drehen hiervon die Kupplungsorgane IiIR und IHL über die Koordinatenschienen AIR bzw. AIL verschoben werden und hierbei die Stangen SdR bzw. 53 L mitnehmen. Diese Kupplungsorgane sind derart ausgeführt worden, daß die Büchse, die um die Schiene Al greift, sich hinsichtlich der Büchse, in der die Stange 53 schieben kann, verdrehen kann. Die Möglichkeit, den Teilen der Kupplungsorganen und III eine relative Verschiebung zu geben, gestattet, daß den Koordinatenunterschieden zwischen den zu dem Aufnahmepaar gehörenden Projektionszentren Rechnung getragen wird.The Γ movement is brought about by means of the handwheel 19, which can rotate the axes 20, 21 and 22, which are coupled to one another by means of bevel gears. The axes 20 and 22 are also designed as screw spindles, so that when they are rotated, the coupling elements IiIR and IHL are shifted over the coordinate rails AIR and AIL and thereby take the rods SdR and 53 L with them. These coupling members are designed such that the sleeve, which grips around the rail Al, can rotate with respect to the sleeve in which the rod can slide 53. The possibility of giving the parts of the coupling members and III a relative displacement allows the differences in coordinates between the projection centers belonging to the pair of receptacles to be taken into account.

In den Figuren ist einfachheitshalber die Vorrichtung zum Ausführen von Verschiebungen weggelassen worden.For the sake of simplicity, the device for carrying out shifts is omitted in the figures been.

Die Z-Bewegung wird mittels einer Fußscheibe 8 erhalten, die mittels Kegelzahnräder aneinandergekuppelten Achsen 9, 10, 11, 12 und 14 drehen kann. Auf diesen Achsen sind gleichfalls mittels Kegelzahnräder die mit Schraubengewinde versehenen Stangen 17, 18, 13, 29, 15 und 16 angeschlossen. Eine Drehung der Fußscheibe 8 gibt also eine Verschiebung der Koordinatenschienen AIL und ^tIi? und auch der Koordinatenschiene Bl. The Z-movement is obtained by means of a foot disk 8, which can rotate axes 9, 10, 11, 12 and 14 coupled to one another by means of bevel gears. The screw-threaded rods 17, 18, 13, 29, 15 and 16 are also connected to these axes by means of bevel gears. A rotation of the foot disk 8 therefore results in a shift in the coordinate rails AIL and ^ tIi? and also the coordinate rail Bl.

Ein Ausführungsbeispiel der Kupplung der zwei Mechanismushälften mit dem optischen System ist schematisch in F i g. 6 dargestellt. Das Kupplungsstück IVL (bzw. TVR), das die Stangen 5 5L mit S9L (bzw. 55i? mit S9R) verbindet und dessen Lage also mit dem Geländepunkt P korrespondiert, ist mittels einer Stange 3OL (bzw. 30i?) mit der Meßmarke mL (bzw. mR) verbunden, die hierdurch über die linke (bzw. die rechte) Aufnahme, die auf einem um eine senkrechte Achse drehbaren waagerechten Tisch 32L (bzw. 32i?) befestigt ist, bewegt wird. Die Bewegung der Stange 3OL (bzw. 3Oi?) soll immer parallel zu ihr selbst sein, wobei eine Geradführung 31L (bzw. 31 i?) dient. Mit der Meßmarke mL (bzw. mR) ist ein Teil 33L (bzw. 33i?) des optischen Systems verbunden, das hinsichtlich des Teiles 34L (bzw. 34i?) verschiebbar ist. Bei einer Bewegung der Kupplungsorgane IV nach links oderAn exemplary embodiment of the coupling of the two mechanism halves to the optical system is shown schematically in FIG. 6 shown. The coupling piece IVL (or TVR), which connects the rods 5 5L with S9L (or 55i? With S9R) and whose position corresponds to the terrain point P , is by means of a rod 3OL (or 30i?) With the measurement mark mL (or mR) , which is thereby moved via the left (or right) receptacle, which is fastened to a horizontal table 32L (or 32i?) that can be rotated about a vertical axis. The movement of the rod 3OL (or 3Oi?) Should always be parallel to itself, with a straight guide 31L (or 31i?) Serving. A part 33L (or 33i?) Of the optical system is connected to the measurement mark mL (or mR) and is displaceable with respect to part 34L (or 34i?). With a movement of the coupling members IV to the left or

Claims

Patent claims:

1. Device for evaluating aerial images and determining pixel coordinates for the four auxiliary surfaces parallel to the x or y axis of an axis cross in the object space with a specific orientation relative to the recording axis, each of which has a pivot point and a pivot point determined by the position of the projection center Contains straightening rod pivotable about this pivot point, are folded around their line of intersection with the image plane into the image plane and there are guide rails in the intersection lines, on which the ends of two crossing track rulers rest, which are articulated and slidably connected to one of the straightening rods in each of the support points and by pivoting the two straightening rods belonging to the same ruler are shifted by the same angle in such a way that their projection into the object plane always runs in the direction of the respective or y-axis, characterized in that the auxiliary surfaces are spaced apart before they are folded over into the image plane the focal length of the exposure e run parallel to the line connecting the projection center with the nadir point and the pivot points for the straightening rods are located at the foot of the perpendicular from the projection center to the auxiliary surfaces.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pivot points of the straightening rods are combined in a spindle in the main point of the image.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that for reading a coordinate of an observed point a coordinate rail and one around the pivot point of a straightening rod rotatable pointer rod are provided for this coordinate, which latter rod with the Straightening rod includes an adjustable angle.

Considered publications: German Patent Specifications Nos. 346 026, 306 383; French Patent No. 1110 305; Finsterw aider, photogrammetry, Berlin, 1939, pp. 198, 199.

In addition 6 sheets of drawings