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(4. und 5. Freiheitsgrad) zur Erfüllung der Perspektiv-
'bedingung bzw. zur Durchführung der Affinentzerrung.
Weiterhin enthalten die Formeln (3) als Veränderliche
die übrigen drei Freiheitsgrade des Entzerrungsgerätes
Tischneigung: v a '
Kantung: x
Maßstabseinstellung: a' = f (n)
sowie die Bildkoordinaten x, y.
Die Größen n und v sind Maßstabsfaktoren und werden
folgendermaßen definiert:
tan Va sin v a '
n — V — ; (4)
tan v a sin v a
Durch die Einführung des Maßstabsfaktors v lassen sich
die Umrechnungsformeln für die optisch-mechanische
Entzerrung z. T. wesentlich vereinfachen. Für praktische
Rechnungen ist es dabei von großem Vorteil, daß sich
sowohl die Differenz n - v als auch der Quotient — nur
n
um Größen 2. Ordnung voneinander unterscheiden [6].
Diese Werte sind in [7] angegeben, auf ihre Wiedergabe
können wir jedoch hier verzichten, da wir noch einige
Vereinfachungen durchführen wollen. Unter Vorausset
zung eines kleinen Wertes für x gilt:
x = £ y = tj (8)
Ferner wollen wir die Entzerrung von Steilaufnahmen
voraussetzen. Da in diesem Fall die Tischneigung sehr
gering ist, gelten folgende Beziehungen:
n • de s de'
n • dd = dd'
n ■ y s rf s M e Y (9)
n • £ s £' s MeX
dx ~ dx'
Berücksichtigen wir (6), (7), (8), (9), dann erhalten wir
für v' n und v't folgende Gleichungen:
v n ' — a'dd + b'de -f c'dx + dda' + zdv a ' —
vs' — A'dd + B'de + C'dx + Dda' + Edv a ' - Id (10)
Bedingung für eine richtige Entzerrung ist die Überein
stimmung von projizierten und Kartenkoordinaten von
mindestens vier Punkten. Mathematisch bedeutet das,
daß das Paßpunktviereck durch eine einfache Drehung
und Verschiebung streng mit dem projizierten Viereck
zur Deckung gebracht werden kann. Es muß also gel
ten :
y' - M e (Y) = 0
- M e (X) = 0 (5)
Dabei sind y', £' sowie M e (Y), M e {X) Funktionen der
für eine konkrete Entzerrung erforderlichen 8 Freiheits
grade. Durch den Entzerrungsmaßstab M e wird die Be
ziehung zwischen Gelände- und Kartenebene hergestellt.
Durch unvermeidliche Restfehler bei der Einstellung der
Freiheitsgrade am Gerät, durch nicht einwandfreie Funk
tion des Entzerrungsgerätes sowie durch Fehler im Bild
und der Paßpunktunterlage wird sich bei der Entzerrung
keine mathematisch exakte Lösung erreichen lassen. Bei
Vorhandensein ausschließlich zufälliger Fehler wird sich
die günstigste Lösung nach der Methode der kleinsten
Quadrate ergeben.
Die Formeln (5) gehen damit in folgende Ausdrücke über:
i(v o Ady M e 1 0 d (M e Y)) 2 -}- (i' 0 -j- £'— M e X 0 —
- 8 (MeX)) 2 ] = MIN
oder in abgekürzter Schreibweise:
[Vrj' v rj ] + [ve / v/] = MIN ((»)
Für die weiteren Berechnungen benötigen wir folgende
Ausdrücke:
dy' — f l (e, d, x, a', v a ')
= / 2 ( e > d, x, a', v a ')
d (M e Y) = /3 (e', d', x') (7)
8 (M e X) = / 4 (e', d', x')
Die Koeffizienten a', e bzw. A', ... E übernehmen
wir wieder aus [4]:
a' = 0
A' =
sin v a '
V
sin v a
b' = — 2nsinv a '-ylfe B’——n——£
fe
ri-S sinrV
c' = 2 n sin v a '- C' — n (| 2 — rf)
fs fe
d = r)/fe D = £lf e
E
(11)
Die Gl. (10) und (11) bilden die Grundlage für unsere
weiteren fehlertheoretischen Untersuchungen.
Bilden wir zu den Fehlergleichungen (10) mit den Ko
effizienten (11) die Normalgleichungen, so verschwinden
bei symmetrischer Paßpunktanordnung sowie bei (?/ [
= [ £ [ die meisten gemischten Koeffizienten. Für die
Genauigkeitsbetrachtungen interessieren uns indessen
nicht die Unbekannten selbst, sondern deren Gewichte
bzw. Funktionen davon. Auf die Angabe der Normal
gleichungen können wir daher hier verzichten, und wir
wollen gleich die Gewichtskoeffizienten der Unbekannten
angeben [8]:
Qdd
Qe. e
fe 2
Qy. X
fe,
An 2 sin 2 r a ' (rf £ 2 ]
n 2 sin 2 r a ' [j? 2 ]
fe 2 M + [£ 2 D
n 2 sin 2 r a / frf) [ 2 £]
Q v„v =
(12)
fe
tf (№) + №?]
Qa'a —
/e 2 (4 [rf] + [£ 2 ])
' [y 2 ] [I 2 ]
[6] Pietschner, J.: a. a. O. [4].
[7] Pietschner, J.: a. a. O. [4].
[8] Pietschner, J.: a. a. O. [4].