Brevet FR2325021A1 — publié le 19770415

La présente invention concerne les instruments photogrammétriques et plus particulièrement un dispositif établissant un enregistrement du tracé et projetant cet enregistrement dans l'objectif de l'instrument pour la vérification visuelle. L'un des principaux problèmes dans l'utilisation d'un instrument photogrammétrique complexe est d'empêcher les erreurs et les omissions de tracé. Un exemple d'instrument photogrammétrique considéré spécifiquement dans le présent texte est un stéréocomparateur analytique du type décrit dans le brevet US 3.729.830. Ce traceur analytique est un stéréocomparateur en boucle fermée avec un calculateur dans lequel les informations d'entrée sont des photographies et les informations de sortie sont des données numériques ou analogiques. Les données de l'opérateur sont introduites par l'intermédiaire d'un panneau de commande et d'un télés cripteur, par lesquels l'opérateur communique avec le calculateur au moyen de deux volants (pour les mouvements X et Y) et une pédale (pour l'élévation) pour déplacer le porte-photographie.Le calculateur reçoit des signaux d'entrée du codeur des volants et de la pédale à travers l'unité tampon pour le calcul et pour la manipulation d'autres paramètres. Des commandes correspondantes sont engendrées et sont envoyées par l'intermédiaire d'un circuit logique de servocommande auxservomécanisies du porte-photographie de façon que les deux photographies soient commandées à tout moment pour présenter à l'opérateur un modèle stéréoscopique correctement fusionné et positionné. L'information de commande pour les servomoteurs pour le déplacement de la toute d'inscription du traceur de carte peuvent provenir soit des volants soit du calculateur, l'information étant en général les coordonnées du modèle. Pour enregistrer les données, l'opérateur enfonce manuellement le bouton d'enregistrement ou bien le calculateur peut être programmé pour démarrer et arr8ter l'enregistrement à la réception d'un certain nombre de comptes d'intervalles également espacés. L'enregistrement continu de cette façon est habituellement appelé conversion en numérique du modèle. Dans le traitement d'accumulation et d'enregistrement des données numériques, il est important qutil existe des moyens pour la vérification de l'exactitude de l'enregistrement numérique ou graphique et de la terminaison de l'opération de traçage. Il sera par suite avantageux d'avoir un affichage visuel en temps réel des résultats tracés, superposé au modèle tridimensionnel du terrain ou de l'image photographique du terrain telle qu'elle est vue dans l'appareil traceur. Actuellement, un certain contrôle de l'opération de traçage est obtenu soit en traçant les caracté- ristiques relevées sur une table à tracer située à l'extérieur soit par affichage graphique sur un tube à rayons cathodiques. Cependant, les systèmes actuels n'apportent pas de solution en temps réel du point de vue de l'opérateur, parce qu'il doit interrompre le processus continu de conversion en numérique en levant la tête et en délaissant le viseur de l'instrument pour vérifier l'exactitude de l'opération, soit en vérifiant le tracé sur la table à tracer, soit sur l'affichage graphique du tube à rayons cathodiques. La présente-invention a pour objet l1enregistrement des mouvements d'un porte-photographie ou d'un instrument photogrammétrique, ou des mouvements équivalents d'un repère de traçage, et de projeter cet enregistrement sur l'objectif pour la vérification par rapport à l'image réellé du terrain. L'invention a aussi pour objet d'établir un affichage de données traitées dans l'objectif d'un instrument photogrammétrique. L'invention concerne ainsi un dispositif de vérification pour un instrument photogrammétrique ayant un porte-photographie et un objectif pour l'examen de la photographie avec un repère de traçage, dans lequel le porte-photographie et le repère de tra çage sont montés pour avoir des mouvements l'un par rapport à l'autre, et un dispositif de mesure des coordonnées photogrammétriques, le dispositif de vérification comportant un dispositif traceur comprenant un support d'enregistrement et une tête d'enregistrement montés pour recevoir les mouvements l'un par rapport à l'autre, un dispositif pour coupler le porte-photographie et l'instrument photogrammétrique de façon que le mouvement du portephotographie par rapport au repère de traçage et au système de coordonnées provoque le mouvement relatif correspondant entre la tête d'enregistrement et le support d'enregistrement, un dispositif pour exciter la tête d'enregistrement pour établir sur le sup- port d'enregistrement une trace représentant la position du portephotographie et un dispositif optique de transfert d'image pour superposer une image du support d'enregistrement dans le dispositif optique d'examen de la photographie de l'instrument photogrammétrique. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus par ticulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement en perspective un appareil photogrammétrique comportant un dispositif de vérification selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, et la figure 2 représente schématiquement en perspective le système optique du dispositif de la figure 1. En considérant la figure 1, le dispositif vérificateur 1 est fixé à un appareil photogrammétrique, plus précisément un traceur analytique dont une partie 2 est représentée et qui comporte une paire de porte-photographie 21 et des codeurs de position des porte-photographie 23 et 24. Le dispositif de vérification 1 comporte un dispositif traceur 3 et un système optique de transfert d'image décrit ci-après en considérant la figure 1. Le dispositif traceur 3 comporte un porte-support d'enregistrement 4 monté pour être déplacé dans la direction Y sur des guides 5, et une tette d'enregistrement 6 montée sur un bras 7 pour recevoir un mouvement X le long d'un guide 8. le dispositif traceur 3 est couplé au porte-photographie 21 de l'appareil photogrammétrique 2 par un élément 9 d'accouplement Y fixé au chariot 4 et par un élément 10 d'accouplement x fixé à la tette d'enregistrement 6. Les éléments d'accouplement 9 et 10 provoquent le dépit cement de la tête d'enregistrement 6 par rapport au chariot 4 du support d'enregistrement, ce déplacement correspondant à celui du chariot porte-photographie 21. En variante, le système de couplage de l'appareil traceur à l'instrument photogrammétrique peut comporter des organes éleoS triques au lieu de mécaniques, par exemple comportant les codeurs de position 23, 24 pour le porte-photographie et des servomoteurs (non représentés)lun pour la tue d'enregistrement 6 et un pour le chariot du support d'enregistrement 4. Le système traceur peut être n'importe quel système connu pour modifier la surface d'un support transparent, par photogra phie, par enregistrement photogrammétrique, etc. Un support d'enregistrement 12 préféré est une pellicule électrosensible comportant une surface électrosensible sur une base transparente. La tgte d'enregistrement 6 comporte un style conducteur de l'électricité Il et un dispositif po t lever et abaisser le style. Quand > le style est abaissé, le courant électrique passant par le style Il vaporise la surface électrosensible en laissant une trace transparente au point de contact.La pellicule électrosensible est supportée par une plaque transparente faisant partie du chariot d'enregistrement 4. Le support d'enregistrement peut être tenu en place par une ventouse. Quand l'alimentation en courant est établie, l'abaissement du style 11 démarre l'enregistrement, et l'élévation du style met fin à l'enregistrement0 Par commande de la fréquence d'élévation et d'abaissement, il est possible d'obtenir une trace en pointillés ou en tirets, ou bien quand le style est maintenu stationnaire il est possible d'obtenir un point unique. Avec le mode de base de fonctionnement,Ie style est maintenu abaissé et les déplacements x et Y du chariot porte-photographie 21 du traceur analytique par l'intermédiaire des éléments d'accouplement X-Y 9 et 10 accouplés au chariot 4 produisent un enregistrement en trait ininterrompu prenant fin seulement quand le style d'enregistrement est relevé. Cela peut être ohtenu par commande manuelle ou par programmation de la séquence désirée dans le calculateur du système traceur analytique. En remplaçant le style unique par une combinaison de plusieurs styles commandés individuellement par un système logique électronique (générateur de dessin) > il est possible d'enregistrer des caractères alphanumériques en plus du lieu géométrique. Pour permettre l'examen visuel sélectif des caractéristiques du lieu enregistré sur la pellicule électrosensible, le dis- positif comporte une lampe d'éclairage 29 (figure 2) qui peut gtre allumée et éteinte. L'éclairage des traces enregistrées à travers un filtre bleu 30 donne une couleur distinctive à l'image enregistrée quand elle est examinée et aussi supprime des franges de diffraction de la lumière émergeant des ouvertures des traces transparentes pcr obtenir une meilleure image. Des filtres de couleurs différentes peuvent etre avantageux pour améliorer l'image, en particulier dans le cas de photographies en couleurs. La figure 2 montre le dispositif optique de transfert d'image qui comporte un objectif 14 un miroir 15, une lentille 16, des prismes 17, 18 et 19 et un diviseur de rayons 20 placé sur le trajet d'observation du système optique',25 de l'appareil photogrammétrique. Les éléments optiques 14, 15, 16 et 17 sont montés sur un bras 7 pour le mouvement x en même temps que la tê- te d'enregistrement 6. Le système optique doit établir des rayons parallèles entre les éléments optiques 17 et 18 parce que la distance est variable.Le dispositif optique de transfert d'image projette et transfère la trace enregistrée sur le support d'enregistrement 12 au système optique de visualisation 25 de l'appareil photogrammétrique dans lequel le mouvement, l'échelle et l'image du coté correct sont superposés par le diviseur de rayons 20 à l'image photographique réelle de la photographie 22 du traceur analytique de façon telle que les deux axes optiques, comprenant l'axe central du style d'enregistrement, soient contigus avec le centre du repère de traçage (repère flottant) 31 dans le plan du repère de traçage. Le prisme en queue d'aronde 28 assure l'alignement de l'image enregistrée de façon qu'elle soit exactement superposée à l'image réelle vue par le système de visée de l'appareil.L'amplification du mouvement et l'image enregistrée du côté correct sur l'image réelle (provenant de la photographie 22) dans le plan du repère de traçage sont ajustées pour obtenir le même rapport d'échelle, de préférence 1/1. L'agrandissement de l'image superposée dépend des caractéristiques optiques du traceur analytique. En variante, le dispositif optique de transfert de l'image peut comporter un faisceau de fibres optiques remplaçant les éléments 15, 16, 17 28, 18 et 19. En association avec l'accouplement électrique du dispositif traceur, décrit ci-dessus, cet arrangement permet de placer à distance le dispositif vérificateur pour l'adaptation plus souple pour d'autres appareils, parmi lesquels les appareils photogrammétriques analogiques. Pour un appareil photogrammétrique analogique, les signaux sortants des codeurs X, Y et Z doivent être mis à l'échelle par des circuits logiques électroniques pour obtenir les signaux de déclenchement pour les servomoteurs X et Y du dispositif vérificateur. Dans l'appareil photogrammétrique représenté sur les figures 1 et 2, le porte-photographie est mobile tandis que l'objectif d'examen est stationnaire. La présente invention peut aussi être adaptée au cas d'un appareil photogrammétrique dans lequel l'objectif est déplacé par rapport à un porte-photographie fixe0 Dans les deux cas, le dispositif traceur est couplé à l'appareil de façon que le mouvement relatif entre le porte-photographie et l'objectif provoque un mouvement relatif correspondant entre la tte d'enregistrement et le support d'enregistrement. Pendant l'utilisation, en considérant les figures 1 et 2, l'opérateur regardant à travers l'objectif 25 du traceur anale tique voit les caractéristiques de l'image photographique de la photographie 22 et le repère circulaire noir 31. Quand le style Il de la texte d'enregistrement est abaissé et la lampe d'éclaira- ge 29 est allumée, le déplacement du porte-photographie 21 par les servomoteurs 26 et 27 commandés par les volants x et Y du traceur analytique produira l'image d'une trace linéaire émergeant apparemment du repère de traçage. Cette trace est l'enregistrement visuel du mouvement I-Y effectué par le porte-photographie 21. L'extinction de la lampe supprime l'image enregistrée de la vue de l'opérateur, si cela est désiré. Pour la mise en mémoire des données converties en numeri- que en utilisant un calculateur, la mise en marche du dispositif enregistreur des données photogrammétriques provoque l'entrée dans le calculateur des coordonnées de position du porte-photographie 21, établies par les codeurs 23 et 24 à travers un circuit tampon convenable.L'excitation du dispositif enregistreur des données est adaptée pour exciter simultanément la tette d'enregistrement 6 pour l'établissement sur le support d'enregistrement d'une trace représentant les données enregistrées, Le présent dispositif vérificateur peut aussi titre utilisé pour la mise en forme des données emmagasinées sous la forme numérique d'un problème de canographie en repassant rapidement toutes les données numériques pour vérifier que les mouvements X-Y résultants du porte-photographie 21 correspondent aux coordonnées du modèle de positionnement X-Y. Les caractéristiques de terrain du modèle stéréoscopique doivent concorder géométriquement avec la trace enregistrée des caractéristiques de terrain précédemment mises à la forme numérique et enregistrées. L'absence de cette concordance du fait d'ensembles de traces incomplètes, manquant totalement ou partiellement ou déformées géométriquement, indique la présence d'erreurs et la zone dans laquelle des corrections ou des révisions des données doivent être assurées. La vérification peut être faite en comparant au modèle stéréographique les traces enregistrées sur le support d'enregistrement, ou en produisant de nouvelles lignes de contour par relecture des données numériques àpartir de la mémoire du calculateur, de l'unité à bande magnétique, des disques magnétiques, etc. pour produire une nouvelle combinaison de traces sur le support d'enregistrement du dispositif vérificateur. Les traces résultantes sont alors comparées à nouveau au modèle stéréoscopique pour vérifier l'enregis- trement. Suivant un autre mode de fonctionnement, le calculateur peut être programmé pour produire et calculer un nouveau jeu complet de coordonnées du modèle, basé sur les données précédentes mises sous la forme numérique avec des valeurs des coordonnées (I, I, Z) du modèle modifiées délibérément, pour produire pendant la reproduction une trace de contour entièrement nouveau sur le support d'enregistrement, et en examinant comment cette combinai- son s'adapte au modèle stéréographique existant. Ce mode de fonctionnement peut être utilisé pour établir une présentation cartographique dans laquelle certains symboles doivent être placés dans des positions décalées ou bien pour des applications techniques. Pour obtenir les vérifications stéréographiques, il est possible d'utiliser deux dispositifs vérificateurs, un pour chacun des deux porte-photographie . En plus de la vérification, cet ar rangementwquand il est utilisé dans un système photogrammétrique avec un calculateur, permet l'établissement d'un nouveau jeu de coordonnées du modèle, modifiées délibérément, pour produire une nouvelle trace de contour sur le dispositif vérificateur pour l'observation et la comparaison sur un mode stéréoscopique. La présente invention peut être utilisée pour des appareils photogrammétriques autres que le traceur analytique décrit spécifiquement ci-dessus, parmi lesquels les traceurs du type analogique. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. BENDTO ONS 1. Dispositif vérificateur pour appareil photogrammétrique comportant un porte-photographie et un système optique pour l'e examen de la photographie avec un repère de traçage, dans lequel le porte-photographie et le repère de traçage sont montés pour pouvoir être déplacés l'un par rapport à l'autre, st un dispositif de mesure des coordonnées photogrammétriques, caractérisé par un dispositif traceur comportant un support d'enregistrement et une tête d'enregistrement montés pour recevoir des mouvements relatifs l'un par rapport à l'autre, des dispositifs couplant le dispositif traceur à l'appareil photogrammétrique de façon que le mouvement du porte-photographie par rapport au repère de traçage provoque un mouvement relatif correspondant entre la tête d'enregistrement et le support d'enregistrement, un dispositif pour commander la tQte d'enregistrement pour qu' elle établisse sur le support d'enregistrement une trace représentant la position du porte-photographie par rapport au repère de traçage, et un système optique de transfert d'image pour superposer une image du support d'enregistrement dans le système optique d'examen de la photographie de l'appareil photogrammétrique. 2. Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce que l'appareil phot photogrammétrique comporte de plus un dispositif enregistreur des données, et le dispositif pour provoquer le fonctionnement de la teste d'enregistrement répond au fonctionnement du dispositif enregistreur des données pour provoquer l'établissement sur le support d'enregistrement d'une trace représentant les données enregistrées. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2,carac- térisé en ce que les dispositifs de couplage comportent un premier élément d'acnouplement répondant au mouvement du porte-photographie par rapport à une première coordonnée pour provoquer un mouvement correspondant du support d'enregistrement, et un second élé- ment d'accouplement répondant au mouvement du porte-photographie par rapport à une seconde coordonnée pour provoquer un mouvement correspondant de la tête d'enregistrement. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3acarac- térisé en ce que le système optique de transfert d'image comprend un diviseur de faisceau sur le trajet de visée du dispositif optique d'examen de la photographie et un dispositif de transmission de l'image pour recevoir une image du support d'enregistre ment, centrée et corrigée latéralement sur l'axe optique de la tête d'enregistrement et transmettant l'image au diviseur de faisceau. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 4,carac- térisé en ce que l'appareil photogrammétrique est un traceur du type analytique ou analogique.