[发明专利]测地仪的对准

说明书

技术领域

本发明涉及测量仪的对准，如全站仪的对准。更具体而言，本发明涉及这样一类测量仪的对准，该测量仪具有一部用于捕获视区的相机和一部用于测量到该视区内的确定目标点的距离的测距仪。

背景技术

在测量中，相机在测地仪中的运用可以提供改善的用户便利性以及新的功能。更具体而言，视野--诸如由相机提供并在仪器显示器上显示的图像或视频内容--可以用于协助选定目标，以及用于向用户提供潜在关注点的概览。

在传统目镜和示于显示器上的视频图像之间的一个显著区别是，显示图像能够具有主动的信息覆盖图。多种信息可以与捕获图像一起给出，以便于仪器的使用。

对于全站仪的一般背景(该全站仪包括一部相机，用以捕获该全站仪所对准的视野的图像或视频内容)，参见WO 2005/059473。

该类测量仪，也即包括相机的测量仪，有时被称作视频经纬仪。

发明内容

在视频经纬仪领域，或更广泛而言，对于带有相机的测地仪，当相机中心与仪器中心不相同时会出现问题。根据相机图像确定的旋转角通常不能被直接用作仪器的适当旋转角。

本发明提供了一种用于将电子距离测量束(EDM束)对准关注点，或目标的方法，所述关注点或目标被识别在测量仪中的相机所捕获的图像中。

具体而言，本发明致力于EDM束的瞄准线与相机的瞄准线不同轴(偏心)的情况。

当在测量仪中相机的瞄准线和用于距离测量的光学轴(EDM束的瞄准线)不同轴(偏心)时，通常不可能确定正确的水平和垂直旋转角，用于将光学轴转向在相机捕获图像中识别出或指出的任意点。换言之，如果旋转角是根据相机所捕获的图像确定且仪器围绕一个与相机中心并不重合的旋转中心旋转，那么该旋转角一般是不合适的。只有当关注点的距离已知时，从图像得到正确的旋转角才是可能的。

本发明提供了一种用于将测量仪对准目标的方法，其中通过在相机捕获图像中点击(click)、或者以其他方式指定关注点来选择该目标，其中仪器的瞄准线自动对准被选关注点。

本发明基于以下认识：关注点的粗略距离测量可以用于对准测量仪的瞄准线(即，计算适合的旋转角)，而一旦仪器已正确地对准了关注点，则可以进行该关注点的精确距离测量。

简而言之，根据本发明的方法可以包括下列步骤：

-操作者在测量仪的相机所捕获的图像或视频内容里选择一个目标(关注点)。如可以理解的那样，也可以提供识别目标的其他选择。

-依据捕获的图像以及目标距离的任一初始值来确定第一水平和垂直的旋转角，例如，该距离可以等于上一次测得的值，或等于无穷远。

-依据第一水平和垂直的角度旋转仪器的瞄准线。这将不会使仪器精确地对准被选目标，而会由于相机关于用于EDM束的仪器瞄准线的偏心而形成一个不精确的目标对准。

-通过EDM束测量被选目标的粗略距离。通过测量一个接近于但是通常不完全重合于被选目标的点的距离--即到仪器在第一次旋转之后对准的那个点的距离--获取该被选目标的粗略距离。

-利用测得的粗略距离，此时基于该测得的粗略距离计算新的角度。这些被计算出来的新角度将接近地符合使仪器瞄准线精确向被选目标定位的所需的旋转。仪器的最后一次旋转将利用这些角度进行。

-一旦仪器的瞄准线正确地对准被选目标，则进行精确的距离测量，并将被选目标的坐标储存在存储器中。

本发明还提供了一种全站仪，其包括了多种用于实现上述方法的装置。

另外，本发明可以在计算机程序中实现，当执行该程序时，即可在测量仪中执行本发明方法。例如，该计算机程序可以作为一种升级被加载到测量仪中。如可以理解的那样，如考虑到特殊环境的需要，该发明方法可在使用软件、硬件或固件、或其结合的测量仪上实现。

附图说明

在下面的具体实施方式中参引了附图，在附图中：

图1是一张示意图，从侧面示出了具有与仪器的旋转中心相偏心的相机的测量仪的情形。

图2从上方示意性示出了，同样在仪器瞄准线与相机视区同轴的情况下，相机中心与仪器中心之间的偏心是如何导致相对于目标点的角度偏差。

图3示意性示出了可被相机捕获并显示于仪器屏幕上的一幅图像或视频帧。

图4是本发明方法的一个总体概要。

图5至图7是本发明方法的各种实施方案的更详细的概要。

图8示意性示出了根据本发明的测地仪。

具体实施方式