本发明涉及从至少一组所述目标照片的立体照片对中提取目标的三维定量信息的设备，（例如，地球表面的航空照片），所述装置包括：

支承装置，用于支承所述的照片，所述支承装置可以按予先选择的自由度移动。

测量装置，用于测定所述支承装置相对于一个予先选择的坐标系统的坐标位置和坐标角度。

一个立体象观察系统，装有一个可调的装置，用于测定所述立体照片对的单一图象中对应像点的位置坐标之间的差值，通过这样的方式，使用者能对立体照片对的每个点提取所需要的三维信息。

在摄影测量学中使用航空照片，该照片在立体照片测试仪器中被测试并进一步处理。目的是从不同位置摄取的两张照片中提取三维的地形参数。在这种仪器的光学观察系统中，存在例如点状的测量标志，在立体照片图象中的每个观察点都能用它表示其空间位置。每个测定的位置是由相应的两张照片的坐标位置来确定的。所需的地形坐标能从根据摄影测量学分析中的已知关系，通过计算系统从照片的坐标位置中提取。

通常，航空照片（负片）是记录于软片上的。一般两张连续记录的地形复盖范围（重叠）可达到照相格式的60%。

为了在一般的仪器中进一步处理（复原）成用户的复制品（正片），可以利用每张单独的记录。但是，为了复制立体照片对，通常只用重叠的记录。

所有一般的立体照片仪器均装有两个独立的支承板，用于使两张独立的照片定位。

为了计算地形坐标，参数是必要的，这些参数取决于记录期间的内部和外部情况，还取决于照片相对于复原设备中测量系统的取向。参数通常是依靠定位处理来确定的，而这种处理可以是也可以不是全部或部分地自动控制，复原时期的处理是由经过特殊训练的操作员进行的。

作为本发明的目的之一，完全避免了复原过程中的定位处理，从而能得到如下的优点：

1.复原设备能更简单，从而也更便宜。

2.复原设备的操作更简单，也就不再对操作员提出很高的照相知识和技能要求。这也导致了不再需要特殊训练的操作员。在某些专业场合的应用中，诸如在地形学，地质学，林业学，土木工程，制图学以及其它方面，只要经过短时间的训练，就能作为一个熟练者去完成必要的测量。这些对价格，较高的工作效率和最后产品的质量同样会产生有利的影响。

还可注意到，本发明为立体照片，特别是航空照片，在测量方面带来了大量的应用场合。

为了实现所述目的，本发明提供的设备可以使用在单独的过程中予先测定的参数，这样，在复原时期，就不需要进行定位处理。此外，在序言中叙述的这种类型的设备，特征在于所述支承装置仅仅包括一块平的支承板，用来在一个平面上支承照片的立体照片对，所述的支承板在所述的平面上可相对于测量装置由使用者自由地移动，并适合于使有关的照片相对于所述支承板保持在予先选择的固定位置上。

最佳实施例呈现了特殊的特点，即支承板与各有一根固定测量线的三个线状测量装置连接，所述测量线中的两根是相互平行的（ y1， y2），间距为（D），而第三根线（x）与所述第一和第二测量线垂直。所述 每个线状测量装置与支承板的两条垂直边点接触。在本实施例中，实现了线状测量装置的纵轴在支承板旋转时总是通过线状测量装置和支承板的连接点。

与一般的设备不同，根据本发明的一个设备包括对于照片，特别对于两张或叁张照片放在一起成为一张的，及两张相互连接的立体照片对，只有一块支承板，以一张固定的“立体图”的形式把重叠的图象固定在支承板上。

为了确保能独特地再现立体照片对照片的相互位置，使用在支承板上装有用于与照片边上所打的孔连接的装置的实施例是有利的。

根据本发明优先推荐的另一个实施例，两张或多张照片对应的重复部分共同被定位于一张照片或其它支撑件上，以确保这些重叠部分的相互位置固定。

在一个实施例中，保证具有精确的和可靠的立体照片的复原信息，在该实施例中，立体照片观察系统至少包括两条瞄准线，其中一系是固定的，另一条只能沿 x方向移动。而在使用上述三条线状测量装置的情况下，固定的瞄准线最好贯穿线状测量装置的两条测量线的截止点。这是由熟知的阿贝（Abbe）测量原理获得的。

实施例是非常简单的，在实施例中，支承板与一个可调装置连接，该可调装置依靠一个平行的引导系统来测定支承板的角度位置。

现在将参照附图对本发明加以说明，这些附图是：

图1是表示含有两张照片的立体照片对的简图，所述的立体照片对被固定于一个支承板上;

图2是一张用来介释本发明基本原理的图;

图3是根据本发明的适于复原照片对或立体照片的设备;

图4是描述根据本发明的适于用来复原三张连续照片的设备的简图;和

图5是图4中Ⅴ-Ⅴ线的截面图。

图1示出了平的支承板1，适于支承由两张航空照片3，4放在一起形成的立体照片对2。立体照片2的精确定位是依靠定位条与立体照片2边缘上打的孔配合来保证的。

在立体照片的平面上同时标出了x和y坐标系统。

照片3中的三个图象点a′，b′和c′与照片4中的点a″，b″和c″相对应。可以清楚地看到，立体象的信息与相关的地形点的高度有关，也与相关的点在两张照片上的位差有关。

现在把点a作为基准。x″和y″的值可以表示为：

x″＝x′+Px

y″＝y′+Py

这里Px和Py分别是视差P的x分量和y分量。

对于一个理想的记录，照相机要精确地垂直定向，而且对每张记录要记录密度相同，在所记录的立体照片中，所有对应的图象点对之间的连线相互间呈平行。这意味着y的视差Py对所有的点是相等的。它可以是零。但是，距离P，对所有的点通常并不是相等的，事实上是与地形高度差直接有关。

对不理想的记录，立体照片中的y视差不相等，以致连线通常是不平行的。因此，角度移动是定位参数和地形高度差的一个函数。除了y视差之外，参数也影响x视差的值，所以在立体照片中出现P值。

对于根据本发明的装置，右手图相对于左手图的相对位置是用偏转角度x和有关象点之间的连线距离P来表示的。

x视差和y视差的关系式表示为：

Px＝P·cosx

Py＝P·sinx

在根据本发明的一个设备中，（将在下面参照图3加以说明），图 象坐标是如图2中大慨表明的那样来测量的。

立体照片2具有一个和表示图象点a′和a″的坐标位置有关的xy坐标系统。

a′和a″的位置是通过对与固定的辅助坐标系统 x y有关的测量来获得的，而立体照片是通过如下的方式来定位的：

1.点a′与xy坐标系统中具有坐标为（D x ;D y ）的固定点相重合，

2.a′a″连线与xy轴平行延伸。

距离P和xy坐标系统相对于固定 x y轴的用值 x， yⅠ和 yⅡ表示的位置是如图2所表示的那样来测量的。

所需的坐标位置可以从测量值根据下面的关系式获得：

x′＝（D x - x′）cosα

y′＝（Dy-yⅠ）cosα

x″＝x′+P·cosα

y″＝y′-P·sinα

在摄影测绘中用所谓“航空三角测量”（A.T.）的方法确定方位参数，这种方法建立在对确定点的图象座标的精确测量的基础上。在现代摄影测绘中，人们知道一种用于确定方位参数的特殊的立体比较器。从航空三角测量的角度看来，为了测量立体图象，原则上需要这样一种立体比较器。然而，对于这里所讨论的这类立体图，没有现成的立体比较器是适合的或可用的。以上描述的测量系统非常适用于立体照相的特殊的立体比较器。除了用作立体比较器之外，根据本发明的仪器也非常适合用作那种在摄影测绘中称为“分析描绘器”（A.P.）的复原仪 器，特别是当这种“分析描绘器”被用于立体照像时。

图3表示一个在本发明的第一实施方案中的设备6。它有一个与图1相应的平的支承板1，通过压紧窄板5把立体照片2极好地固定在它上面。支承板1可以在本身的平面内相对于图2中的固定坐标xy移动，此固定坐标在图3中未重新画出。双筒立体观测系统7分别具有两条垂直的瞄准线8和8′，沿着这两条瞄准线可观测两个对应的像点。

在光学系统中有两个测量标志9和10;通过特别的调整，可使它们出现在待测点上。左边的瞄准线8是固定的;通过测量螺杆54，可以在x方向上移动右边的瞄准线8′。通过调整这个螺杆，可测量像差P。

通过测量标尺11、12、13可测量参数 x、 y和x;这些标尺可以沿三条位于支承板1移动平面中固定的测量线轴向地移动。

三根测量标尺分别装有指针14、15、16，用于读出相对测量值。在本实施方案中，指针14、15、16还被当作位置探测器，用于为计算机19提供相对位置信息;计算机19被用于从输入信号中提取所需的信息。

两条固定的测量线，即标尺11和12的纵轴，平行于y轴;而标尺13的固定测量线沿x方向。

标尺11、12、13与支承板1的相互垂直的两侧边17、18接触的各端均被削尖，使得各测量线的方位被精确地确定。

为了满足众所周知的阿贝测量原理的要求，用以下的方法选择测量标尺11和13的测量线的位置：使它们相交于观测系统7的固定的侧边线8上。

从标尺12的测量线到标尺11的测量线有一段固定的距离D。当移动支承板1时，标尺11、12、13由于其与支承板1的侧边17、18连接，因此也被移动。支承板1的方位和位置完全分别由指针14、 15、16给出的测量读数或由探测器14、15、16为计算机19提供的输出信号确定。根据图3的实施方案，测量螺杆54通过位置探测器20能够给出输出信号。按照上述测量原理，用测量螺杆54得到的像差P的测量结果，和以上数据一起，足以在位置坐标上表示立体照片对的任何点。

为了精确调整支承板1的角度位置x，用一个平行导向系统21控制它的移动的自由度。此导向系统的方位能通过调整螺杆22调整。调整螺杆22与由计算机19控制的步进电动机23相接。很明白，也可以用由计算机19控制的一个电动机来控制测量螺杆54。

平行导向系统有一个转盘21，它通过两根铰链连杆24、25与支承板1相结合。调整螺杆22通过连杆26、27推动转盘21转动;为此目的，螺杆22与铰链臂28的自由端接在一起。

测量标志9和10是观测系统7中的光学元件。

测量螺杆54与在 x方向可移动的台子31接在一起。测量标志10和棱镜30一起被安置在台子31上。通过调整测量螺杆54，可移动瞄准线8′，并可调整8′，使它落在与瞄准线8对准的像点所相应的像点上。

观测系统7通过半透明透镜32、33，分别接受照片3和4的图像;用这样的办法，所述照片上的对应的像点，与各自的测量标志一起，实现光学重合。

如上所述，本发明的实施方案，即设备6，可以用作立体比较器，也可以用作分析描绘器。在第一种情况中，支承板1和测量螺杆54的移动直接由操作员操纵。在第二种情况中，通过计算机19，数字式地控制螺杆22和54，而各测量标尺的指针14、15、16都被设计为探测器;这些探测器直接向计算机提供信息。

图4表示本发明的另一实施方案。其中，非常概略地示出设备34， 它与图3中相应的设备6的不同在于同时被分析的照片的数量。设备6分析了两张照片3和4的重叠部分;而在图4相应的实施方案中，要分析位于中间的完整的照片35以及分别与照片35有重叠部分的两张照片36、37;因此35、36以及35、37分别构成立体像对。使用这个实施方案，可以避免连接误差的产生，从而能够减小传播误差。

装置34包含一个具有左目镜39和右目镜40的立体观测系统38。

在用实线表示的观测系统38的工作方式中，可以观测形成立体像对的照片35和37以及与它们对应的测量标志44和42，从而看到立体图像。为说明此过程，我们注意到，照片35的有关图像和测量标志42一起，沿着光路56，向立体观测系统38的方向传播。此图象穿过透镜57，被棱镜58反射，改向半透明反射镜51，然后穿过道威透镜（Dove-prim）59，到达右目镜40;用户可通过目镜观察此图像。

可以通过左目镜39观察照片37的图像及其相应的测量标志44。此过程如下：图像沿着光路6，穿过棱镜48和透镜65，再穿过半透明反射镜50，被半透明反射镜49反射，穿过半透明反射镜52，被棱镜61反射，最后经过五边形棱镜62的反射而到达左目镜。

在用虚线表示的立体观测系统38的工作方式中，可通过左目镜39观察照片35及其测量标志42，以及通过右目镜40观察照片36及其测量标志43。

此外，有一个开关器件，其作用类似于一个具有已知速度的双稳态多谐振荡器。此开关有一个不透明的、可旋转的屏幕53;此屏幕还与棱镜62连接。在用实线表示的工作方式中，屏幕53遮断透镜50和51之间的光路;在用虚线表示的工作方式中，屏幕53遮断透镜49和52之间的光路。在现在讨论的情况中，照片42的图象沿着光路56，经由透镜57，棱镜58半透明透镜52，棱镜61，五边形棱镜62， 最后到达左日镜39。

照片36的图象连同测量标志43一起，沿着光路63，经由棱镜47，透镜64，穿过半透明反射镜49，被反射镜50所反射，穿过半透明反射镜51和道威棱镜59，最后到达右目镜40。

照片35上的斜线55及其对应的测量标志42具有固定的位置;而照片36和37的斜线66和67，连同对应的测量标志43、44，借助对应的滑动托架45、46，各自都可移动。与图3中的台子31相应，可以在x方向调整托架45和46的位置。一些必要的调整工具，如图3中的调整螺杆54，在图4中未画出。把棱镜47和48安装在滑动托架45和46上，使得测量标志43、44可以在 x方向移动。

由上所述可以明白：仅仅通过立体观测系统38的光学开关，特别是，反之通过将棱镜58旋转180°以及移动不透明屏幕53，就可实现从一个立体照片对35、37到另一立体照片对35、36的变换。

在讨论了图1的实施方案之后，不再给出图4的实施方案的原理性描述。以下事实是清楚的：为测量有关立体照片对的相对像差P，要在x方向调整斜线66、67。

与图4相应的设备34是按以下方式设计的：对于左边图像和右边图像，其图像转换次数是相同的。

还考虑了以下问题：在由一个立体照片对转换到另一个立体照片对时，同一照片对的两张照片的相关位置总是相同的;换言之，例如在本实施方案中，右边照片总是出现在左边目镜中，而左边照片总是出现在右边目镜中。这样，就避免用户接收到假的立体信息，由于这种假的立体信息，用户会把高处看成深处或者反过来。

最后，图5表示穿过中间照片35、斜线55，透镜41和测量标志42的横截面。把眼睛68象征性地作为立体观测系统38的有关部份。

最后，为完整性起见，我们再次指出：中间照片35分别与其他两张照片36、37部分地重叠;通过在两对各自的立体像对35、37以及35、36之间的转换，将不可能产生连接误差，从而可完美地处理和复原中间照片35。

勘误表