电子勘测仪器制造技术

本发明专利技术涉及一种电子勘测仪器和一种用于使电子勘测仪器对投影光(8、8a)的发射和电子勘测仪器的图像传感器(6)对图像的获取同步以减小投影光(9、9a)在图像传感器(6)所获取的图像的至少一部分中的可见性的方法。像的至少一部分中的可见性的方法。像的至少一部分中的可见性的方法。

【技术实现步骤摘要】
电子勘测仪器


[0001]本专利技术涉及电子勘测仪器和用于将光投影到由该电子勘测仪器勘测的对象上的方法。

技术介绍

[0002]用于例如点坐标的勘测或投影的电子勘测仪器在本领域中是已知的。这种用于对结构或对象的表面上的空间点进行跟踪或标记和勘测的勘测设备特别用于测量周围环境或工件，特别是诸如机身的大型实体，或者用于建筑物的建造或检查。从这种测量设备到一个或更多个待勘测的目标点的距离和角度可以被记录为空间标准数据。在另一方面，计划的位置数据(例如，基于数字建筑平面图或CAD数据)可以通过激光束以位置准确方式(position true manner)将其投影在对象表面上，以用于布局或放样目的。这样的仪器用于传统的大地测量(土地勘测)或工业中的大地测量(例如，对工件进行3D坐标获取以进行质量控制)，以及用于街道、隧道或房屋等建筑物的精确建造，以及用于内部建造或组装任务，例如由建筑师、厨房制造商、玻璃工、瓷砖工或楼梯建造工等设计师使用模板进行例如竣工数据捕获。要强调的是，在本申请中，术语“大地测量学”和“大地测量”不限于处理地球表面和海底的测量和表示的科学学科，而是在广义上涉及对象点的测量、勘测和位置确定或投影，以便获取数字对象坐标或在空间中标记数字对象坐标。
[0003]通用类型的已知大地测量仪器(诸如，建筑勘测设备)通常包括：基座；上部，该上部被安装成能够绕基座上的旋转轴线旋转；以及瞄准单元，该瞄准单元被安装成能够绕回转轴线回转，该瞄准单元具有被设计成发射激光束的激光源；以及成像检测器，该成像检测器例如配备有取向指示功能，以指示瞄准单元关于作为瞄准点的空间点的取向，并且该瞄准单元还具有距离确定检测器，该距离确定检测器用于提供测距功能。举例来说，取向指示功能可以是作为成像检测器的取景器或摄像机中的十字线。
[0004]现代自动化建筑勘测设备还包括：旋转驱动器，该旋转驱动器使上部和/或瞄准单元能够以电动方式驱动；测角仪；以及倾斜传感器(如果适用)，该倾斜传感器用于确定瞄准单元空间取向；并且还包括评估和控制单元，该评估和控制单元联接至激光源、距离确定检测器以及测角仪和倾斜传感器(如果适用)。
[0005]在这种情况下，作为示例，评估和控制单元配备有显示器，该显示器具有输入装置或者所谓的可操纵的操纵杆，输入装置用于由用户在显示器(例如，触摸屏)上输入控制命令，评估和控制单元用于通过操纵操纵杆来改变瞄准单元的取向的目的，并在显示器上呈现来自成像检测器或摄像机的图像，其中，瞄准单元的取向可以借助于显示器上的取向指示功能来指示，例如借助叠加(overlaying)。已知显示器上的输入装置为箭头形式的功能，其标记和触摸使得用户能够改变瞄准单元在水平或竖直方向上的取向。
[0006]另一方面，使用可见或不可见点或线的投影来提供位置参照点或线，以作为人眼或电子系统的参照，并且还允许自动定位或机器引导。在此，参照线通常是通过加宽激光束(特别是可以用于直线)或通过旋转激光点的投影来创建的。
[0007]适用于此的大地测量仪器的实例是旋转激光器或线或点激光器，它们用于使用可见或不可见激光束来固定平面，并且现在已经例如在建筑行业或工业中使用了很多年。它们是在水平、竖直或限定的斜置平面上标记建造线的有价值辅助工具。
[0008]DE4443413公开了一种用于在间隔的线或区域上进行测量和标记的方法和设备。在各种情况下，使用安装在万向型支架中的激光测距单元，关于两个空间角度和相对于参照点的距离来测量一个或更多个相关空间点。激光测距单元可以绕两个相互垂直的轴线枢转，这些轴线配备有测角仪。根据这些文献中描述的一个实施方式，手动地对准要测量的空间点，基于测量与标记之间的预定相对关系从测量数据计算标记点，然后通过测量和标记设备独立地瞄准这些标记点。
[0009]作为另一示例，EP2053353公开了一种具有电光测距单元的参照线投影单元。根据该申请文献的教导，基准光束(特别是激光束)沿着限定参照路径被路由。通过集成测距单元，在EP2053353中公开的系统还使得能够基于所建立的表面形貌来控制投影。
[0010]如可以看出的，已知用于在建筑物的建造或开发过程中测量和/或标记空间点的许多技术布置和方法。同样，为了完成复杂的勘测任务，特别是在自由地形中，如在大地测量的现有技术中已知的大地测量全站仪或经纬仪已经使用了很多年。这种设备原则上在技术上也适用于实现垂准点发现功能，例如在建筑物的内部装修期间。然而，它们是在技术上相对复杂且昂贵的设备。
[0011]将可见点或线投影到待勘测对象的表面上可能在对象表面的图像获取时引入成像误差，所述投影提供用作人眼参照的位置参照点或线，所述图像经由显示器显示给人眼。这种成像误差可能由于提供图像的图像传感器的过饱和而产生，或者由于例如在将光聚焦到图像传感器上的光学透镜系统中出现的杂散光而产生，杂散光是由于反射的投影可见光进入光学透镜系统而产生的。

技术实现思路

[0012]因此，本专利技术的目的是提供一种用于减少电子勘测仪器中由于用于位置参照的投影光而导致的成像误差的方法。
[0013]本专利技术的另一目的是提供一种具有减小的由于用于位置参照的投影光而导致的成像误差的电子勘测仪器。
[0014]通过实现独立权利要求的特征化特征来实现这些目的。可以从从属专利权利要求以及包括附图描述的具体实施方式收集以另选方式或有利方式开发本专利技术的特征。除非另有明确说明，否则在本文献中以其它方式例示或公开的本专利技术的所有实施方式可以彼此组合。
[0015]本专利技术涉及一种用于电子勘测仪器的方法，所述电子勘测仪器特别是全站仪、激光跟踪器、电子测距仪、放样仪器或激光扫描器，所述方法具有以下步骤：1)以定向的方式将投影光朝向对象发射，以向用户指示瞄准状态，所述投影光特别是来自激光器的激光；2)接收由所述对象反射的投影光的至少一部分；以及3)使用图像传感器以特别是20fps或更高的帧速率以及图像获取阶段和图像获取暂停的引入顺序获取对象的图像序列，所述图像传感器对所述投影光敏感。该方法的特征在于，按以下这样的方式同步所述投影光的发射和所述图像序列的获取：对于所述图像序列的第一子序列，在图像获取阶段期间接收的投
影光的接收功率比在不是图像获取阶段的剩余时间期间的接收功率低。
[0016]由例如激光指示器发射的投影光可以用于可视化目的和/或用于测量，例如用于距离测量。
[0017]所发射的投影光可以是用于测量对象的发射测量光的一部分。例如，瞄准状态可以是参照点。使用图像传感器获取投影有投影光的对象的图像。图像传感器可以以足够高的帧速率操作，使得呈现所获取的图像序列的人眼将图像感知为连续的。投影光也可以以对人眼看起来连续的方式发射。在图像获取阶段期间获取图像序列的各个图像，在该图像获取阶段期间，图像传感器获取图像。在获取图像之后，例如可能需要从图像传感器读取图像。在这个时间期间，图像传感器不获取新的图像。相应的时间是图像获取暂停。
[0018]所发射的投影光和图像序列的获取按本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电子勘测仪器的方法，所述电子勘测仪器特别是全站仪、激光跟踪器、电子测距仪、放样仪器或激光扫描器，所述方法具有以下步骤：
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以瞄准方式将投影光(8、8a)朝向对象(1)发射，以向用户指示瞄准状态，所述投影光(8、8a)特别是来自激光器(3)的激光，
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接收所述投影光(9、9a)的由所述对象(1)反射的至少一部分，以及
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使用图像传感器(6)以特别是20fps或更高的帧速率以及图像获取阶段和图像获取暂停的引入序列(6a、6c、6d)获取所述对象的图像序列，所述图像传感器对所述投影光(8、8a)敏感，其特征在于，按以下这样的方式同步所述投影光(8、8a)的发射和所述图像序列的获取：对于所述图像序列的第一子序列，在图像获取阶段期间，所接收的投影光的接收功率比在不是图像获取阶段的剩余时间期间的接收功率低。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述投影光(8、8a)具有处于可见光谱内的波长。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，同步是按以下这样的方式进行的：对于至少所述第一子序列，在图像获取阶段期间，接收功率为零。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
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所述图像序列的非空第二子序列与所述第一子序列的并集形成所述图像序列，并且
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提供使用所述第一子序列的图像和所述第二子序列的图像的差分图像。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述同步是按以下这样的方式进行的：所述第一子序列中的接收功率被调整至所述图像传感器(6)的饱和电平，特别是以防止过饱和的方式进行调整。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，从所述图像序列中原位识别和丢弃所述第二子序列的图像，其中，所述识别是至少使用所述图像和关于所述图像传感器(6)的信息来进行的。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述识别是基于所述同步的。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，以滚动快门方式获取所述图像序列，并且所述同步是至少针对滚动快门扫描线进行的，所述滚动快门扫描线与所述图像传感器(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：莱卡地球系统公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：