Registrierendes Vermessungsinstrument für die Bilder von Nivellierlatten Es sind Möglichkeiten bekannt, das vom Objektiv eines Vermessungsinstrumentes erzeugte Bil von Lat tenteilungen fotografisch zu registrieren. Die so regi strierten Lattenablesungen, deren Anzeige durch den Horizontalfaden eines in der Bildebene angeordneten Strichkreuzes gegeben ist, werden dann in einem Büro mikroskopisch ausgewertet und für die Berechnung oder die spätere Ausgleichung als Messwerte einge führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vermessungs instrument derart zu schaffen, dass die registrierenden Werte, ohne menschliche Ablesung und ohne Nieder schrift und spätere Entnahme und Eingabe, einem Rechenautomaten direkt zur Datenverarbeitung zuge führt werden können.
Das Vermessungsinstrument gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das von einem tele skopischen Objektivsystem in die Bildebene des Fern rahrobjektives entfernungsunabhängig unverändert gross abgebildete Bild einer Latte mit Strichteilung und codierter Bezifferung mittels einer Kamera regi striert wird, Die registrierten Werte sind dabei auf ein einheitliches Format gebracht worden. Dadurch, dass vercodete Bezifferungen für die Latten verwendet werden, sind die Anzeigen dem Rechenautomaten un mittelbar verständlich. Dadurch sind Fehlerquellen ausgeschaltet, und es ist ein Zeitgewinn erreicht.
Die nachstehend beschriebene Erfindung betrifft also ein Vermessungsinstrument, das mit einer foto graphischen Registriereinrichtung für die in der Bild ebene des Fernrohrobjektives abgebildeten Bilder von Nivellierlatten mit Bezifferung ausgerüstet ist. Die Ziellinie des Instrumentes kann mittels einer Libelle oder eines automatischen Ziellinienreglers, der auch als Komparator bezeichnet wird, horizontal geste[gt werden.
Um ein gleiches Bildformat der abgebildeten Lattenintervalle und Lattenbezifferungen zu erzielen, wird ein teleskopisches Objektiv verwendet, das ein Objekt in bekannter Weise, unabhängig von der Ent fernung, stets in gleicher Grösse abbildet. Anstelle eines Okulars wird vorzugsweise das Objektiv einer Spiegelreflexkamera für die Beobachtung der Bild ebene des Fernrohrobjektives verwendet. Die Scharf stellung des Lattenbildes, also der Fokussiervorgang, erfolgt in bekannter Weise.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung befindet sich in der festen Bildebene des Fernrohrobjektives eine rechteckige Maske mit drei zueinander parallelen Feldern, derart, dass in den beiden äusseren Feldern das Bild der Lattenteilung bzw. der codierten Lattenbezifferung abgebildet wird, während im mittleren Feld ein Steg als Index für die Lattenteilung dient.
Die Breite der Felder ist vorteilhaft so gewählt, dass das Lattenfeld mit der Teilung und dasjenige mit der codierten Bezifferung in ihrer Breite gerade exakt eingefasst werden und damit der Hinter grund der Latte abgedeckt ist.
Es kann, in bekannter Weise, vor die obere oder untere Hälfte des Fernrohrobjektives ein Keil vorge schaltet sein, wodurch, zusammen mit geeigneter Bild trennung und einer zweiten, wie die vorher erwähnte, gleichgestaltete Maske, ein im konstanten parallakti- schen Winkel entfernungsabhängig versetztes Bild der Lattenteilung und der codierten Lattenbezifferung ab gebildet und registriert wird.
Um eine Numerierung von Nivellementspunkten und -zögen oder eine Zuordnung der beobachteten Werte zu Stand- und Zielpunktnummern zu ermög lichen, ist zweckmässig ein Zifferneingabewerk derart vorgesehen, dass der Beobachter dekadische Schlüs- salzahlen visuell einstellt, deren entsprechende Code- Kombinationen optisch in die Bildebene des Fern rohrobjektives übertragen werden und auf dem Film neben den Lattenbildern erscheinen und mit registriert werden.
Das Zifferneingabewerk kann auch für die Eingabe von Befehlen an den Rechenautomaten durch geeignete Schlüsselzahlen benutzt werden. In diesem Fall wird der Fernrohrstrahlengang abgedeckt, so dass nur die Ziffernregistrierung auf dem Film erscheint.
Für die Verwendung des Vermessungsinstrumentes als Nivelliertachymeter ist nach einer weiteren Aus gestaltung ein Horizontalkreis mit einem geeigneten Ringcode angeordnet, dessen Anzeigen ebenfalls op tisch in die Bildebene des Fernrohrobjektives über tragen werden und zweckmässig an der anderen Seite der Lattenbilder abgebildet werden.
Auch diese ver- codeten Anzeigen werden mitregistriert und dienen, zusammen mit den durch den Rechenautomaten zu ermittelnden Höhenunterschieden, den Entfernungen und Punktbezifferungen, für die räumliche Festlegung jedes Zielpunktes in bezug auf den Instrumentenhori zont und eine Referenzrichtung in Polarkoordinaten. Aus ihnen können Massenberechnungen und Kartie rungen abgeleitet werden.
Die Auswertung der auf dem Film festgehaltenen Registrierungen erfolgt für die beiden Bilder der Lattenteilungen zweckmässig mit Hilfe eines Analo gliedes, das die Stellung des als Index dienenden Steges zu den abgebildeten Lattenteilungsintervallen inter poliert und den interpolierten Wert zu der codierten Teilungsanzeige addiert, die als kleinerer Wert bei Koinzidenz zwischen Teilstrich und Index durch lichtelektrische Wandler oder andere geeignete Mittel abgegriffen wird.
Die so erhaltene Gesamtanzeige des geradlinig abgebildeten Lattenbildes gilt bei einem horizontalen Fernrohr, dessen Ziellinie durch eine Libelle oder einen Ziellinienregler (Kompensator) ein gewogen ist, als horizontale Zielung für die Ermittlung der Höhenunterschiede, während die Differenz zwi schen der geradlinig abgebildeten Lattenteilungsanzeige und der durch die Keilablenkung erhaltenen zweiten Lattenteilungsanzeige als Entfernung vom Instrument zur Latte gewertet wird.
Für die Abtastung der einge gebenen Ziffern und der Kreisanzeige des Horizontal kreises können bekannte elektronische Mittel in übli cher Weise im Auswertegerät angeordnet sein, das alle ermittelten Werte einem elektronischen Rechen automaten zur Datenverarbeitung in geeigneter Weise zuführt.
In modifizierter Ausführung ist das Instrument auch für horizontale Latten mit codierter Bezifferung anwendbar. Das Fernrohr ist dazu um einen rechten Winkel um seine optische Achse gedreht anzuordnen, damit der durch den Keil festgelegte parallaktische Winkel in der Horizontalen wirkt. Die so erhaltenen Lattenregistrierungen dienen dann nur zur Bestim mung der schrägen Entfernung zwischen dem Instru- ment und der Latte.
Um eine Reduktion der schrägen Entfernung auf den Horizont zu erhalten, kann, in ähnlicher Weise wie für den Horizontalkreis, zusätzlich ein Vertikalkreis oder Gradbogen mit vercodeter Tei lung vorgesehen sein, dessen Anzeigen ebenfalls registriert werden. Die Reduktion erfolgt im elektro nischen Rechengerät.
In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine Lattenteilung mit Bezifferung und Teil strichen; Fig. 2 die Ansicht eines Bildes in der Ebene eines Fernrohrobjektives; Fig. 3 ein Vermessungsinstrument im Längsschnitt, schematisch; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie A-A' der Fig. 3. Eine geeignete Form einer Lattenteilung von 4 m Länge mit der codierten Bezifferung 2 wird in Fig. 1 veranschaulicht.
Das Teilungsintervall beträgt 1 cm; die Bezifferung ist durch Tetraden con cm zu cm dargestellt. Die Teilstriche 1 und die codierte Bezif ferung 2 stehen schwarz auf weisem Grund. Zwischen beiden befindet sich ein weisses Feld in ganzer Latten länge, das im mittleren Feld einer Maske als weisser Hintergrund für den als Index dienenden Steg ab gebildet wird (Fig. 2).
Selbstverständlich können andere geeignete Sym bolkombinationen verwendet werden; die Fig. 1 ist nicht für die Ausführung bindend.
Fig. 2 veranschaulicht Masken mit Abbildungen der Latte, des Horizontalkreises und der eingestellten Werte eines Zifferneingabewerkes. Die Felder für die Lattenteilungsbilder sind mit 3 und 3' bezeichnet; die Felder für die Bilder der codierten Bezifferungen sind mit 4 und 4' bezeichnet, während ein Steg 5 im Feld 6 als Index dient. In das Feld 6 wird der teilungs- und codefreie weisse Streifen der Latte abgebildet. In einem Feld 7 ist die Kreisanzeige abgebildet, während in einem Feld 8 die eingegebenen Ziffern erscheinen.
In Fig. 3 bezeichnen 10 und 11 das teleskopische Objektiv; der vorderen Objektivlinse 10 ist ein Keil 12 in halber Objektivöffnung vorgeschaltet. Das Objektiv 10 und 11 sowie der Keil 12 sind in einer Fassung zueinander starr verbunden.
Dieses System kann durch eine Fokussierung 13 auf das Ziel eingestellt werden. Das Fernrohrbild entsteht in einer Bildebene 14. Über ein Zwischenobjektiv 15 und die Linse 16, einen Spiegel 17 und ein Prisma 18 wird das Fernrohrbild in eine Bildebene 19 übertragen, wo die visuelle Einstellung des Fernrohres über ein Okular 20 erfolgt. Für die fotografische Registrierung wird der Spiegel 17 hochgeklappt, und das Zwischen objektiv 15 entwirft das Bild der Bildebene 14 auf einen Filmstreifen 21.
In Fig. 4 ist ein Horizontalkreis 22 gestrichelt gezeichnet. Es wird über ein Prisma 23, ein Objektiv 24 und ein Prisma 26 in die Bildebene 14 abgebildet. Ähnlich erfolgt die übertragung der eingestellten Werte des Zifferneingabewerkes. Unter einem Prisma 27 werden mittels eines Za:hnritzels 28 und eines Einstell knopfes 29 die Zahlenschieber 30 verschoben. Das Zahnritzel 28 kann auf jeden Zahlenschieber einge schoben werden. An den Zahlenschiebern befinden sich Nasen 31, die am Gehäuse aussen in einem Fenster 32 visuell ablesbar anzeigen, welche Ziffern eingestellt sind.
Die eingestellten Zahlensymbole, die den Ziffern auf den Nasen 31 entsprechen, werden durch das Prisma 27, das Objektiv 33 und das Prisma 34 ebenfalls in die Bildebene 14 abgebildet.
Selbstverständlich können andere geeignete Masken als in Fig. 2 veranschaulicht benutzt werden. Das gilt besonders dann, wenn etwa Felderlatten verwendet werden, deren Felder als Code ausgeführt sind.