[發明專利]點云的大地測量參照

有效

• 申請號: 201410136452.2
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN104101334B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: H-M·佐格;N·科特祖爾
• 申請（專利權）人: 萊卡地球系統公開股份有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,劉久亮

技術領域

本發明涉及用于參照坐標系的大地測量方法、大地測量裝置以及計算機程序產品。

背景技術

對于測量目標點來說，從古代起就已知了許多大地測量裝置。在這種情況下，記錄方向或角以及通常從測量裝置至目標點的要測量的距離，并且具體地，檢測該測量裝置連同可能出現的參照點的絕對位置，作為空間標準數據。

這種大地測量裝置的熟知的示例包括經緯儀、視距儀以及還被稱為電子視距儀或計算機視距儀的全站儀。根據現有技術的一種大地測量裝置例如在公開文檔EP 1 686350中進行了描述。這種裝置具有基于電子傳感器的角，并且在合適時，具有準許針對選定目標確定方向和距離的距離測量功能。在這種情況下，按該裝置的內部參照系來建立角和距離變量，并且在合適時，還必須與外部參照系鏈接，以進行絕對位置確定。

在許多大地測量應用中，依靠定位在那里的專門設置的目標物體來測量多個點。所述目標物體通常由具有用于限定測量路徑或測量點的回射器(例如，全向棱鏡)的鉛錘測桿構成。在這種測量問題中，一些數據、指令、語音以及另一些信息在目標物體(具體地，在目標物體的一部分上的便攜式數據檢測裝置)與中心測量裝置之間發送，該中心測量裝置用于控制測量過程并且用于設置或登記測量參數。這種數據的示例包括：目標物體的標識(所采用棱鏡的類型)、鉛錘測桿的傾角、回射器在地面上的高度，回射器常數或諸如溫度或空氣壓力的測量值。需要該信息或這些狀況相關參數，以便使能實現對由具有棱鏡的鉛錘測桿限定的測量點的高精度瞄準和測量。

現代的全站儀通常具有緊湊且集成的設計，并且同軸距離測量部件和計算機、控制和存儲單元通常存在于裝置中。根據全站儀的配置水平，可以集成機動化瞄準或鎖定裝置以及(在將回射器(例如，全向棱鏡)用作目標物體時)用于目標自動搜索和跟蹤的裝置。作為人機接口，全站儀可以包括電子顯示/控制單元(通常是具有電子數據存儲裝置的微處理器計算單元)，其具有顯示器和輸入裝置(例如，鍵盤)。由電子傳感器裝置檢測的測量數據被饋送至顯示/控制單元，以使可以建立目標點的位置、可選地通過顯示/控制單元顯示并存儲。根據現有技術已知的全站儀還可以包括用于建立針對外部外圍組件(舉例來說，如便攜式數據檢測裝置)的無線電連接的無線電數據接口，其具體地，可以被具體實施為數據記錄儀或現場計算機。

對于瞄準(sighting或targeting)要測量的目標點來說，通用大地測量裝置具有望遠鏡瞄準具(舉例來說，如光學望遠鏡)，作為瞄準裝置。一般來說，該望遠鏡瞄準具可以環繞垂直軸并且環繞與測量裝置的基部相對的水平傾斜軸旋轉，以使該望遠鏡可以通過繞軸旋轉和傾斜而對準要測量的點。

該瞄準裝置的光學系統或光學可視通道通常包含物鏡組、圖像建立系統、聚焦光學系統以及用于生成標線和目鏡的十字線網格，其例如，按該順序從物體側起排列。聚焦透鏡組的位置根據物體距離按這樣的方式進行設置，即，焦點上的物體圖像在布置在聚焦平面中的十字線網格上生成。接著，可以通過目鏡觀察或者例如借助于同軸布置的相機來檢測該物體圖像。

在EP 1 081 459或EP 1 662 278中，以示例性方式示出了大地測量裝置的通用望遠鏡瞄準具的結構。

因為目標物體(例如，通常出于大地測量目的而采用的具有諸如全向棱鏡這樣的目標標記器的鉛錘測桿)無法利用瞄準裝置以肉眼足夠精確地瞄準(即，不滿足大地測量精確度要求)，所以盡管通常提供了30倍的光學放大倍率，但常規測量裝置同時具有作為標準的、用于充當目標回射器的棱鏡的自動目標跟蹤功能(ATR：“自動目標識別”)。為此，常規來說，將另一分離的ATR光源(例如，多模光纖輸出部，其發射具有處于850nm區域中的波長的光學輻射)和敏感于該波長的特定的ATR檢測器(例如，CCD區域傳感器)附加地集成在望遠鏡中。作為示例，EP 2 141 450描述了這樣一種測量裝置，即，其具有用于自動瞄準回射目標的功能并且具有自動目標跟蹤功能。