[發明專利]測地儀的對準

有效

• 申請號: 200780050134.2
• 申請日: 2007-01-25
• 公開（公告）號: CN101583841A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: S·斯瓦赫爾姆;C·格拉瑟;M·沃格爾;N·梅恩
• 申請（專利權）人: 特林布爾公司
• 主分類號: G01C1/04
• 分類號: G01C1/04;G01C15/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭建暉;楊 勇

技術領域

本發明涉及測量儀的對準，如全站儀的對準。更具體而言，本發明涉及這樣一類測量儀的對準，該測量儀具有一部用于捕獲視區的相機和一部用于測量到該視區內的確定目標點的距離的測距儀。

背景技術

在測量中，相機在測地儀中的運用可以提供改善的用戶便利性以及新的功能。更具體而言，視野--諸如由相機提供并在儀器顯示器上顯示的圖像或視頻內容--可以用于協助選定目標，以及用于向用戶提供潛在關注點的概覽。

在傳統目鏡和示于顯示器上的視頻圖像之間的一個顯著區別是，顯示圖像能夠具有主動的信息覆蓋圖。多種信息可以與捕獲圖像一起給出，以便于儀器的使用。

對于全站儀的一般背景(該全站儀包括一部相機，用以捕獲該全站儀所對準的視野的圖像或視頻內容)，參見WO?2005/059473。

該類測量儀，也即包括相機的測量儀，有時被稱作視頻經緯儀。

發明內容

在視頻經緯儀領域，或更廣泛而言，對于帶有相機的測地儀，當相機中心與儀器中心不相同時會出現問題。根據相機圖像確定的旋轉角通常不能被直接用作儀器的適當旋轉角。

本發明提供了一種用于將電子距離測量束(EDM束)對準關注點，或目標的方法，所述關注點或目標被識別在測量儀中的相機所捕獲的圖像中。

具體而言，本發明致力于EDM束的瞄準線與相機的瞄準線不同軸(偏心)的情況。

當在測量儀中相機的瞄準線和用于距離測量的光學軸(EDM束的瞄準線)不同軸(偏心)時，通常不可能確定正確的水平和垂直旋轉角，用于將光學軸轉向在相機捕獲圖像中識別出或指出的任意點。換言之，如果旋轉角是根據相機所捕獲的圖像確定且儀器圍繞一個與相機中心并不重合的旋轉中心旋轉，那么該旋轉角一般是不合適的。只有當關注點的距離已知時，從圖像得到正確的旋轉角才是可能的。

本發明提供了一種用于將測量儀對準目標的方法，其中通過在相機捕獲圖像中點擊(click)、或者以其他方式指定關注點來選擇該目標，其中儀器的瞄準線自動對準被選關注點。

本發明基于以下認識：關注點的粗略距離測量可以用于對準測量儀的瞄準線(即，計算適合的旋轉角)，而一旦儀器已正確地對準了關注點，則可以進行該關注點的精確距離測量。

簡而言之，根據本發明的方法可以包括下列步驟：

-操作者在測量儀的相機所捕獲的圖像或視頻內容里選擇一個目標(關注點)。如可以理解的那樣，也可以提供識別目標的其他選擇。

-依據捕獲的圖像以及目標距離的任一初始值來確定第一水平和垂直的旋轉角，例如，該距離可以等于上一次測得的值，或等于無窮遠。

-依據第一水平和垂直的角度旋轉儀器的瞄準線。這將不會使儀器精確地對準被選目標，而會由于相機關于用于EDM束的儀器瞄準線的偏心而形成一個不精確的目標對準。

-通過EDM束測量被選目標的粗略距離。通過測量一個接近于但是通常不完全重合于被選目標的點的距離--即到儀器在第一次旋轉之后對準的那個點的距離--獲取該被選目標的粗略距離。

-利用測得的粗略距離，此時基于該測得的粗略距離計算新的角度。這些被計算出來的新角度將接近地符合使儀器瞄準線精確向被選目標定位的所需的旋轉。儀器的最后一次旋轉將利用這些角度進行。

-一旦儀器的瞄準線正確地對準被選目標，則進行精確的距離測量，并將被選目標的坐標儲存在存儲器中。

本發明還提供了一種全站儀，其包括了多種用于實現上述方法的裝置。

另外，本發明可以在計算機程序中實現，當執行該程序時，即可在測量儀中執行本發明方法。例如，該計算機程序可以作為一種升級被加載到測量儀中。如可以理解的那樣，如考慮到特殊環境的需要，該發明方法可在使用軟件、硬件或固件、或其結合的測量儀上實現。

附圖說明

在下面的具體實施方式中參引了附圖，在附圖中：

圖1是一張示意圖，從側面示出了具有與儀器的旋轉中心相偏心的相機的測量儀的情形。

圖2從上方示意性示出了，同樣在儀器瞄準線與相機視區同軸的情況下，相機中心與儀器中心之間的偏心是如何導致相對于目標點的角度偏差。

圖3示意性示出了可被相機捕獲并顯示于儀器屏幕上的一幅圖像或視頻幀。

圖4是本發明方法的一個總體概要。

圖5至圖7是本發明方法的各種實施方案的更詳細的概要。

圖8示意性示出了根據本發明的測地儀。

具體實施方式