[發明專利]測定方法以及測定裝置

有效

• 申請號: 201410516779.2
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104515514B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 西田信幸
• 申請（專利權）人: 株式會社拓普康
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01B11/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 毛立群,張懿

技術領域

本發明涉及對多個點定期地或經時地連續測定的測定方法以及測定裝置。

背景技術

為了監視地盤的下沉、為了監視滑坡、為了監視水庫等的建筑物的堤壩、墻體的位移，或者為了監視隧道的墻面的位移，通過測定裝置將測定范圍內設定的多個測定點，定期地或經時地連續測定。

例如，在挖掘用于建設地下鐵的隧道的情況等中，為了監視挖掘后的隧道的天花板、墻面是否位移，在天花板、墻面上設置多個作為目標的棱鏡，將全部的棱鏡的位置位移通過測定裝置以無人方式按順序進行測定（以下稱作監視測定）。

在進行監視測定的情況下，測定裝置自動地搜索棱鏡、即測定點，并照準，進行測距，來執行測定。為了取得用于搜索已設定的測定點的初期值，對各測定點的示教變為必需。

在現有的示教操作中，通過測定裝置操作者照準各測定點，對各測定點進行水平角、鉛直角、距離的測定，并對各測定點進行三維測定，將得到的測定結果作為各測定點的初期值進行設定。在該方法中，為操作者對測定點進行一點一點地測定，進而由于測定裝置所具備的照準望遠鏡的視場角狹窄，所以在照準中花費時間，操作性差，需要很多的時間。特別是，在測定中有時間限制的情況下，例如在地下鐵用的隧道中的操作的情況下，在對隧道的天花板、墻面進行監視測定中，在地下鐵的非運營時間內必須結束測定，要求測定時間的縮短。

本申請人，在日本特開2012-73201號公報中公開了一種測定方法以及測定裝置，其為邊掃描已設定的范圍邊按規定時間間隔取得圖像，從取得的圖像檢測出棱鏡，并求出棱鏡（測定點）的坐標位置取得用于進行搜索的初期值，進行對各棱鏡的示教，大幅度地縮短示教操作時間的測定方法以及測定裝置。

在涉及日本特開2012-73201號公報的測定方法以及測定裝置中，從圖像檢測棱鏡，并測定棱鏡的圖像中心的坐標位置。為此，在為圖像缺失等不完整的狀態的情況下，存在圖像中心的坐標位置相對棱鏡的坐標位置具有誤差的情況。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能高精度地測定示教操作中的測定點的坐標位置的測定方法以及測定裝置。

為了達成上述目的，涉及本發明的測定方法為，將測定裝置中的多個測定對象物進行監視測定的測定方法，上述測定裝置具有：照準上述測定對象物的望遠鏡部；經由該望遠鏡部照射測距光并測定到上述測定對象物為止的距離的測距部；拍攝照準方向并取得數字圖像的拍攝部；檢測上述望遠鏡部的照準方向的方向角的角度檢測部；以及使上述望遠鏡部自動照準上述測定對象物的自動照準部，其中，該測定方法具備：使上述望遠鏡部在水平方向、垂直方向旋轉，并將以包含多個測定對象物的方式設定的規定范圍進行掃描的工序；在掃描的過程中，以包含相同的測定對象物的圖像變為多個的方式，以規定時間間隔取得數字圖像的工序；檢測該數字圖像中的測定對象物像，并設定包圍該測定對象物像的最小矩形的工序；進行將由多個數字圖像得到的上述最小矩形進行重疊，求出圖像中的上述測定對象物像的位置的綜合處理的工序；基于由綜合處理求出的圖像中的位置和照準軸的方向角，計算測定對象物各個的復合方向角的粗測定工序；以及將由該粗測定得到的上述復合方向角與各測定對象物相關聯，并將上述復合方向角作為自動照準用的目標值進行存儲的工序。

另外，涉及本發明的測定方法還具備：基于存儲的上述復合方向角依次使上述望遠鏡部自動照準上述測定對象物，并執行測距、測角的精密測定工序；以及將由該精密測定得到的測定結果與上述測定對象物相關聯，并作為初期值來取得的工序。

另外，涉及本發明的測定裝置為，具備照準測定對象物的望遠鏡部；經由該望遠鏡部照射測距光并測定到上述測定對象物為止的距離的測距部；拍攝照準方向，并取得數字圖像的拍攝部；檢測上述望遠鏡部的照準方向的方向角的角度檢測部；使上述望遠鏡部自動照準上述測定對象物的自動照準部；運算處理部；以及存儲部，上述運算處理部，使上述望遠鏡部在水平方向、垂直方向進行旋轉，使以包含多個測定對象物的方式設定的規定范圍進行掃描，在通過上述拍攝部進行掃描的過程中，以包含相同的測定對象物的圖像變為多個的方式，以規定時間間隔取得數字圖像，檢測該數字圖像中的測定對象物像，設定包圍該測定對象物像的最小矩形，進行將由多個數字圖像得到的上述最小矩形進行重疊，并求出圖像中的上述測定對象物像的位置的綜合處理的同時，基于由綜合處理求出的圖像中的位置與照準軸的方向角計算測定對象物各個的復合方向角，與各測定對象物相關聯，將該測定對象物的復合方向角作為自動照準用的目標值存儲于上述存儲部。