[發(fā)明專利]用于非接觸式測量目標(biāo)物體上的距離的測量儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110343015.4
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102538744A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·戈戈拉;S·蒂芬塔勒;H·哈本巴赫;C·文施;P·施密特;J-P·杜瓦揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 喜利得股份公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G01S17/08
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄧斐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的測量儀，尤其是便攜工具形式的測量儀，用于非接觸式測量目標(biāo)物體上的距離。本發(fā)明還涉及一種如權(quán)利要求17前序部分所述的方法。

背景技術(shù)

開頭所述類型的測量儀能夠作為便攜式測距儀得到特別應(yīng)用，例如設(shè)置有適當(dāng)構(gòu)造的激光測量單元。

大多數(shù)情況下，至一個目標(biāo)物體的間距的非接觸式測量都是使用光學(xué)測量射線，例如激光射線。原則上來說-與所應(yīng)用的測量射線無關(guān)-已知有各種各樣的測距方法，例如可以使用渡越時(shí)間測定、相位測量或者激光三角測量對至一個目標(biāo)物體的間距進(jìn)行非接觸式測量。為了這樣的或者類似的方法的轉(zhuǎn)換，測量儀的殼體設(shè)置有安裝在該殼體內(nèi)的使用光學(xué)測量射線的測距裝置，借助該測距裝置可以非接觸式測量至目標(biāo)物體的間距。例如在DE?101?12?833?C1中，對使用渡越時(shí)間測定進(jìn)行非接觸式測距的、范例的、具有有益構(gòu)造的測距裝置進(jìn)行了闡述。該測距裝置具有激光單元形式的輻射單元。此外還設(shè)置有輻射導(dǎo)向用的具有光學(xué)元件的光學(xué)單元。所述光學(xué)元件包括至少一個發(fā)送和接收光學(xué)器件。發(fā)送光學(xué)器件設(shè)置在用于將測量射線發(fā)送到目標(biāo)物體上的、具有光學(xué)軸線的光學(xué)發(fā)送路徑內(nèi)。接收光學(xué)器件設(shè)置在用于接收從所述目標(biāo)物體被反射回來或者被散射回來的測量射線的、具有光學(xué)軸線的光學(xué)接收路徑中。

在本申請的范圍內(nèi)，所說間距是指到目標(biāo)物體上的測量點(diǎn)的、被測得的距離。特別是，所說間距是指實(shí)質(zhì)上處在所述測量儀與所述目標(biāo)物體之間的距離，具體而言就是在所述測量儀的參考點(diǎn)與所述目標(biāo)物體上的所述測量點(diǎn)之間；就是說間距的取向基本上橫切于-經(jīng)常是垂直于-所述目標(biāo)物體的橫向表面。只要距離這個概念被一般化使用，那么其包含至目標(biāo)物體的間距。只要距離這個概念被特殊化使用，那么其特指所述目標(biāo)物體上存在的目標(biāo)點(diǎn)之間的距離，就是說特指目標(biāo)物體的橫向表面上的距離或者基本上平行于目標(biāo)物體的橫向表面上的距離。在此，距離是特指所述目標(biāo)物體的所述橫向表面中的或者橫向平面中的或者屬于所述目標(biāo)物體的類似的面中的距離；特指的距離尤其在目標(biāo)物體上自身就是可以測量的。

因此，在目前的特殊情況下，距離涉及的是這樣的遠(yuǎn)離量，該遠(yuǎn)離量與直接測量的上述間距不同，是使用上述測距儀而無法測量的。這涉及到例如首先是長度，而且在某些可能情況下還涉及與其相關(guān)的面積，該面積例如位于建筑物正面上或者類似的地方。這些是無法通過上述通常的測距方法直接測量的。很希望在實(shí)際當(dāng)中總是有一個簡單有效地和可能的情況下已盡最大可能精確地測量目標(biāo)物體上的表面或者平面中的橫向距離的測量方法。

例如本身已知的攝影測量方法通常只是局限于由攝影圖像構(gòu)成的單純目力可視的所謂的三維模擬，與此同時(shí)并不與目標(biāo)物體上的或者目標(biāo)物體的表面中的或者平面中的橫向距離的尺寸標(biāo)注相關(guān)聯(lián)。例如在WO?00/25089中對物體三維圖示儀進(jìn)行了闡述，在該儀器中，盡管是有一個測距單元，仍是對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的物體的一些個點(diǎn)的距離進(jìn)行記錄(測繪)。只有為了由此制作物體的三維圖(而并不需對目標(biāo)物體的平面內(nèi)的或者目標(biāo)物體上的距離設(shè)置量化數(shù)據(jù))時(shí)，才與目標(biāo)物體的二維圖像發(fā)生關(guān)聯(lián)。

由EP?2?026?077?A1公開一個三維坐標(biāo)非接觸式記錄(測繪)系統(tǒng)，該記錄(測繪)系統(tǒng)同這種類型的其他系統(tǒng)一樣相當(dāng)昂貴。其中，在將與被記錄的三維圖像有關(guān)的圖像坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為物體坐標(biāo)系統(tǒng)方面獲得成功，物體在該物體坐標(biāo)系統(tǒng)中被測量。首先，需要一臺或者數(shù)臺從不同的位置同時(shí)記錄所述目標(biāo)物體的照相機(jī)。其次，在物體坐標(biāo)系統(tǒng)中需要作標(biāo)記，上述轉(zhuǎn)換以該標(biāo)記為基礎(chǔ)。

這樣的系統(tǒng)對于在施工現(xiàn)場使用來說或者在設(shè)計(jì)和修繕過程中還是太麻煩和易受干擾的，因此最終是不易控制的。特別是要盡可能地避免在物體坐標(biāo)系統(tǒng)中設(shè)置標(biāo)記，因?yàn)樵谶h(yuǎn)離目標(biāo)物體的情況下或者在簡直無法夠到的目標(biāo)物體的情況下這顯然是不可能的或者是很麻煩的。特別是在目標(biāo)物體上設(shè)置標(biāo)記隱含著事故隱患，這種事故隱患最終須予以避免。

更確切地說，很希望能使目標(biāo)物體上的橫向距離的測量-可能的情況下另外也包括至目標(biāo)物體的間距的測量-更加簡單、更加安全和更加高效。也已經(jīng)得到證明，通常在施工現(xiàn)場或者類似的場合產(chǎn)生的要求內(nèi)容中百分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)的精度已經(jīng)足以能夠滿足第一用戶需要的要求內(nèi)容。如果涉及的是測定目標(biāo)物體上的表面的話-特別是目標(biāo)物體上的橫向面和表明該面特征的橫向距離，所存在的要求特征就比較簡單。