DE3047519A1 - Verfahren zur einbelichtung von zeichen in orthophotos - Google Patents

Description

• Verfahren zur Einbelichtung von
• Zeichen in Orthophotos Verfahren zur Einbelichtung von Zeichen in Orthophotos Die Erfindung betrifft ein Orthophotokartiergerät, das gemeinhin als Orthoprojektor bezeichnet wird und zur Herstellung von parallel-perspektivischen Orthophotos aus zentral-perspektivischen Luftbildern dient, indem letztere unter Berücksichtigung der Aufnahmebedingungen differentiell entzerrt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Einbelichtung von alphanumerischen Zeichen in Orthophotos, wodurch aus dem Orthophoto eine Orthophotokarte entsteht.
• Bei der Orthophotoherstellung wird das Luftbild in der Regel mäanderförmig relativ zu einer Abbildungsoptik bewegt und jeweils ein kleiner Ausschnitt des Bildes belichtet. Die hinsichtlich ihrer Lage, Vergrößerung und Bilddrehung in Abhängigkeit vom Geländeort, der Geländehöhe, der Hangneigung und der Aufnahmeneigungen korrigierten Ausschnitte werden auf einen weiteren, gleichzeitig gegen die Optik bewegten Film abgebildet und stellen dort aneinandergereiht das Orthophoto dar. Damit aus dem auf diese Weise gewonnenen Orthophoto eine brauchbare Orthophotokarte wird, ist es weiterhin notwendig, bestimmte Zeichen, Zahlen bzw. Symbole sowohl auf den Rand als auch direkt in das Orthophoto einzubelichten. Dies sind z.B. Paßpunkte oder Blattecken bzw. deren Terrainkoordinaten, Orts- und Flurnamen oder dergleichen.
• blach dem Stand der Technik wird das Orthophoto nachträglich mit derartigen Zeichen versehen, indem nach Herausnahme des Photos aus dem Kartiergerät eine Maske aufgelegt wird, die alle Zusatzzeichen in der speziell für das betreffende Orthophoto nötigen Konfiguration enthält, und anschließend das Photo nochmal im Ganzen mit dieser maske belichtet wird.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufwand zur Herstellung von Orthophotokarten aus Orthophotos zu vermindern. Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Einbelichtung unter Verwendung der gleichen Optik erfolgt, mit deren Hilfe auch die Orthoprojektion vorgenommen wird, indem eine Schablone in den Projektionsstrahlengang eingefahren und sequentiell verschoben und belichtet wird.
• Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß die Anfertigung von speziell auf die verschiedenen Orthophotos zugeschnittenen Masken, die eine personal- und zeitintensive Arbeit darstellt, entfallen kann. Außerdem wird keine zusätzliche Apparatur zur Belichtung des gesamten Orthophotos benötigt.
• Das EinbeLichten der zusätzlichen Zeichen und SymboLe erfoLgt vielmehr vor oder sofort nach dem Herstellen des Orthophotos, während dieses sich noch im Orthophotogerät befindet, indem z.B. die einzelnen Zeichen und Wortsymbole durch sequentielles Nachbelichten einzelner Ziffern und Buchstaben aufgebaut werden, die über die verschiebbare Schablone in den Strahlengang gebracht werden. Dabei können die ohnehin im Orthoprojektor vorhandenen Mittel zur tiaßstabsänderung, Drehung und Xnderung der Lichtstärke der projizierten Luftbildausschnitte in vorteiLhafter Weise zur ßnderung von Größe, Schreibrichtung und Kontrast der zusätzlichen Zeichen aenutzt werden.
• Im Orthocroiektor sind keine besonders gravierenden Eingriffe vorzunehmen.
• Die Schablone, die alle nötigen Zeichen und SymboLe enthäLt, kann in der Nähe einer zur Bildebene konjugierten Ebene angeordnet sein, oder, was besonders zweckmäßig ist, einfach auf dem Rand des ohnehin gegenüber der Abbildungsoptik beweglichen Trägers für das Luftbild befestigt werden.
• VorteiLhaft ist es, die Schablone abnehmbar auf dem Träger zu befestigen, da dann die löslichkeit besteht, die SchabLone einfach'auszutauschen, wenn für die Herstellung einer anderen Serie von Orthophotokarten auch andere Zeichen (z.B. kyrillische Schrift) benötigt werden.
• Zum Ausschalten der Eelichtung während des Verschiebens der Schablone kann vorteilhaft entweder die Lampe des eeleuchtungssystems im Orthoprojektor dunkelgesteuert werden oder eine im Abbildungsstrahlengang angeordnete Blende geschlossen werden. Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 skizziert den optisch-mechanischen Aufbau eines herkömmlichen Orthoprojektors; Fig. 2 stellt eine detaillierte Skizze des gemäß der Erfindung modifizierten Luftbildträgers aus Fig. 1 dar.
• Der in Fig. 1 skizzierte Orthoprojektor besitzt einen in einer Ebene bewegbaren transparenten Träger 1, der zur Aufnahme des in Fig. 2 gezeigten Luftbildes 13 dient. Das auf dem Träger 1 aufgelegte Luftbild 13 wird von einer Lampe 2 über eine aus Linsen und Prismen bestehende Optik 3 beleuch tet und mittels einer weiteren Optik auf einen um die Trommel 12 gelegten Film abgebildet, aus dem das Orthophoto entsteht.
• Die Abbildungsoptik besteht u.a. aus einem Zoomsystem 4 zur Änderung des Abbildungsmaßstabs, einem Schlitten 6, mit dem wahlweise ein Spiegel oder ein Prisma zur Bildumkehr in den Strahlengang einbringbar ist, einem bild drehenden Prisma 7, und einem Graukeil 8, mit dem die Helligkeit der jeweils projizierten Bildsegmente gesteuert werden kann. Ferner weist es ein Strahlteilerprisma 9 auf, mit dessen Hilfe-der einen Binokulartubus 5 ent haltende Beobachtungsstrahlengang eingespiegelt wird, sowie eine drehbare und längs der Drehachse der Trommel 12 verschiebbare Blendenscheibe 11, mit der die Größe und die Lage der jeweils projizierten schmalen segmente in X-Richtung auf der Orthophototrommel festgelegt werden. In Y-Richtung wird die Lage der Bildsegmente durch den Drehwinkel der Trommel 12 festgelegt. Das Umlenkprisma 10 ist ebenfalls längs der Trommelachse verschiebbar und dient dazu, die optische Weglänge zwischen dem festen Prisma 9 und der bewegten Blendenscheibe 11 konstant zu halten.
• Wie Fig. 2 zeigt trägt der nach Art eines Kreuzschlittens gelagerte transparente Bildträger 1 eine opake Schablone 15, beispielsweise aus Metall, in die alphanumerische Zeichen und Symbole in Form von Fenstern eingeätzt sind. Mit Hilfe zweier Spindeln die von Motoren 16 bzw. 18 angetrieben werden, ist der Bildträger 1 in der Ebene senkrecht zur optischen Achse der Beobachtungs- bzw. Abbildungsoptik bewegbar. Die storen 16,18 werden von einer Einheit 20 angesteuert und besitzen jeweils Stellungsgeber 17, 19 zur Rückmeldung der aktuellen Position des Trägers 1. Die Einheit 20 steuert ebenfalls die nicht dargestellten Antriebe für die Trommel 12 sowie die Elemente der Abbildungs- bzw. Beleuchtungsoptik.
• Die SteuerbefehLe für den Entzerrungsvorgang erhält die Einheit 20 von einem Rechner 21, der die beispielsweise in Form von GeLändekoordinaten eingegebenen Steuerdaten unter Berücksichtigung der Daten der Aufnahmekammer des auf dem Objektträger 1 mittels Klammern 14 befestigten Luftbildes 13 in Bildkoordinaten umrechnet.
• Im ersten Programmschritt wird anhand von Rahmenmarken und nach einem Vergleich der Bildorte bekannter Passpunkte mit ihren eingegebenen GeLändekoordinaten, den der Rechner durchführt, die innere und äußere Orientierung des Luftbildes 13 hergestellt (Programm Orient). Danach wird der Bildträger 1 mäanderförmig gegenüber der Abbildungsoptik bewegt (Programm Scan), wobei über die übrigen von der Einheit 20 angetriebenen Komponenten im Zuge des Entzerrungsvorganges die vom Rechner 21 ermitteLten Korrekturen in Lage, Größe, Drehung und HeLLigkeit an den abgebiLdeten BiLdausschnitten angebracht werden.
• Im Letzten Programmschritt (Print) stellt der Rechner 21 eine eindeutige Beziehung zwischen den Ziffern und Zeichen seiner Eingabetastatur und der Position der ihnen zugeordneten alphanumerischen Zeichen und SymboLen auf der Schablone 15 her. Damit hat die Bedienperson die Möglichkeit, durch Betätigen der Tastatur des Rechners 21 selektiv die für die Beschriftung des Orthophotos 13 gewünschten Zeichen auf der Schablone 15 in den Abbildungsstrahlengang einzufahren und anschließend in das Orthophoto einzubelichten. Das Dunkelsteuern der Beleuchtungsoptik während des Einfahrens der Einzelzeichen in ihre Position erfolgt durch den im Abbildungsstrahlengang angeordneten Verschluß 23. Während des Einbelichtens der Zeichen befindet sich die Blendenscheibe 11 in der Stellung, bei der die Lochblende 22 in den Strahlengang eingeschwenkt ist.
• Die Größe und die gewünschte Schreibrichtung der Symbole und Zeichen wird mit Hilfe des Zoomsystems 4 bzw. des Prismas 7 eingesteLLt. Mit HiLfe des Graukeils 8 kann der Kontrast der einbelichteten Zeichen vorgewählt werden. SchließLich ist es möglich, durch Seitenvertauschung mit Hilfe des auf dem Schlitten 6 angeordneten Prismas die Anzahl der unterscheidbaren Zeichen zu vergrößern.
• Eine punktförmige Lochblende 24 auf der SchabLone 15 erlaubt die Einbelichtung von Strichen in das Orthophoto, wenn die Trommel 12 rotiert oder der Bildträger 1 bewegt wird, während die Belichtung stattfindet. Dabei kann die Strichstärke über das Zoomsystem 4 vorgewählt werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Einbelichtung von Zeichen in Orthophotos, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbelichtung unter Verwendung der gleichen Optik erfolgt, mit deren Hilfe auch die Orthoprojektion vorgenommen wird, indem eine Schablone (15) in den Projektionsstrahtengang eingefahren und sequentiell verschoben und belichtet wird.
2. 2. Orthophotokartiergerät bestehend aus einem Träger für das Luftbild, einem Träger für das Orthophoto sowie einer Abbildungsoptik, die relativ zu den Trägern von Luftbild und Orthophoto verschiebbar Bildbereiche des Luftbilds unter Berücksichtigung der Entzerrungsdaten auf das Orthophoto projiziert, dadurch gekennzeichnet, daß im Gerät eine in den Strahlengang der Abbildungsoptik (4,6-11) einbringbare und relativ zur optischen Achse verschiebbare Schablone (15) angeordnet ist.
3. 3. Orthophotokartiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (15) auf dem Träger (1) für das Luftbild (13) angeordnet ist.
4. 4. Orthophotokartiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (15) auf dem Träger (1) abnehmbar befestigt ist.
5. 5. Orthophotokartiergerät nach einem der Ansprüche 2-4, gekennzeichnet durch einen Verschluß (23) im Projektionsstrahlengang.