[发明专利]三次元测定方法及测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及能通过简单的结构进行广范围的三次元测定的三次元测定方法及测量系统。

背景技术

在历来构造物的三次元（以下为3D）测定中，使用全站仪、3D扫描器。然而，这些测定机照射测距光，对来自测定对象物的反射测距光进行光接收来进行测距，而需要能从测定机的设置点远望测定区域整体。因此，对设置场所而言存在许多限制，进而在测定对象物的测定中存在死角的情况下，还需要测定机的设置替换。

此外，在测定对象物较复杂的构造物中，因为眺望的问题，所以不能测定的部分变多。

在此情况下，必须在各种场所设置测定机来对测定对象物进行测定，将在各设置位置（测定位置）测定而得到的测定结果（3D坐标）进行合成来制作测定对象物的3D模型。另一方面，在各场所测定而得到的测定结果的基准坐标是各测定机的位置。在制作3D模型的情况下，必须将在各场所得的测定结果坐标变换为统一坐标。

进而，在坐标变换为统一坐标的情况下，必须在每次变更测定位置时对各测定位置间的距离、角度进行测定来坐标变换为统一坐标。因此，存在越是复杂的构造物作业越是繁杂这样的问题。

此外，除了对测定位置间的距离、角度进行测定的方法之外，还有使用3个以上的被称为基准点的已知点来进行合成的方法。然而，有坐标不能测定、繁杂的情况较多这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能通过简单的结构而不拘于测定对象物是复杂的构造物、测定环境是复杂的地形等来容易地进行三次元测定的三次元测定方法及测量系统。

为了达成上述目的，本发明的三次元测定方法，具备：全站仪，具有追踪功能；以及移动测定机，具有对从该全站仪发射的测距光、追踪光进行回射的棱镜，能移动并且能进行测定对象物的三次元测定，所述全站仪被设置在已知点，所述移动测定机从能从所述全站仪瞄准的任意位置将所述全站仪的方向作为基准来进行测定对象物的三次元测定，所述全站仪对所述移动测定机进行三次元测定的测定位置进行测定，基于所述移动测定机的三次元测定结果和所述全站仪所测定的所述移动测定机的测定位置来进行将所述全站仪作为基准的三次元测定。

此外，本发明的测量系统具备：全站仪，被设在已知点，具有追踪功能；至少一个移动测定机，具有对从该全站仪发射的测距光、追踪光进行回射的棱镜，能移动并且能进行测定对象物的三次元测定；以及运算控制部，所述移动测定机具有能进行测定对象物的测距、测角的副测定部和能检测所述移动测定机的测定方向、倾斜、倾斜方向的姿态检测器，所述移动测定机在能从所述全站仪瞄准的任意的测定位置基于所述副测定部的测定结果和所述姿态检测器的检测结果将所述全站仪的方向作为基准来对测定对象物进行三次元测定，所述全站仪对所述测定位置进行三次元测定，所述运算控制部基于由所述移动测定机所得的三次元测定结果和所述全站仪的测定结果来进行将该全站仪作为基准的所述测定对象物的三次元测定。

此外，本发明的测量系统是，所述移动测定机的所述副测定部是摄像装置，基于从任意两处测定位置摄像的图像和所述姿态检测器的检测结果来进行测定对象物的三次元测定。

此外，本发明的测量系统是，所述移动测定机的所述副测定部是激光测距器。

此外，本发明的测量系统是，所述移动测定机的所述副测定部是激光扫描器。

进而，此外，本发明的测量系统是，所述移动测定机由小型飞行体、搭载在该小型飞行体的摄像装置、以及追踪用棱镜构成。

根据本发明，具备：全站仪，具有追踪功能；以及移动测定机，具有对从该全站仪发射的测距光、追踪光进行回射的棱镜，能移动并且能进行测定对象物的三次元测定，所述全站仪被设置在已知点，所述移动测定机从能从所述全站仪瞄准的任意位置将所述全站仪的方向作为基准来进行测定对象物的三次元测定，所述全站仪对所述移动测定机进行三次元测定的测定位置进行测定，基于所述移动测定机的三次元测定结果和所述全站仪所测定的所述移动测定机的测定位置来进行将所述全站仪作为基准的三次元测定，因此，能在不进行所述全站仪的设置替换的情况下对成为所述全站仪的死角等不能测定的范围进行测定，此外，所述移动测定机的测定位置只要能从所述全站仪瞄准即可，而能在任意的位置容易地进行测定对象物的测定。