[发明专利]具有目标寻找功能的激光跟踪仪有效
| 申请号： | 201480040755.2 | 申请日： | 2014-07-16 |
| 公开（公告）号： | CN105452806B | 公开（公告）日： | 2018-06-19 |
| 发明（设计）人： | A·马肯多夫;B·伯克姆 | 申请（专利权）人： | 莱卡地球系统公开股份有限公司 |
| 主分类号： | G01C1/04 | 分类号： | G01C1/04;G01C3/08;G01S17/48;G01S17/66 |
| 代理公司： | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人： | 吕俊刚 |
| 地址： | 瑞士海*** | 国省代码： | 瑞士;CH |
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| 摘要： | 本发明涉及一种用于连续跟踪反射目标并且用于确定目标的位置的激光跟踪仪(12)，该激光跟踪仪包括限定垂直轴(41)的基座(40)，并包括用于发射测量辐射(17、21)的射束偏转单元(20a)，其中，射束偏转单元(20a)可以按机动方式相对于基座(40)围绕垂直轴(41)和倾斜轴(31)枢转，并且根据测量辐射(17、21)的发射方向限定测量轴(57)。而且，所述激光跟踪仪具有：用于精确地确定到所述目标(65、81、101)的距离的精细测距单元；用于确定射束偏转单元(20a)相对于基座的取向的角测量功能；以及目标寻找单元。所述目标寻找单元具有：用于照射目标(65、81、101)的照明装置(25、25a‑f)；具有位置敏感检测器的相机(24)，该相机用于按位置确定方式来检测被目标(65、81、101)反射的照明辐射(28、28a、28b)；以及具有用于寻找目标(65、81、101)的寻找功能的控制与估计单元。在执行寻找功能方面，通过基于反射的照明辐射(28、28a、28b)的检测到的位置来确定明确的目标位置信息来发现目标(65、81、101)，根据该实施方式，按可以将测量辐射(17、21)直接定向在目标(65、81、101)的这种方式来考虑附加目标位置信息。 1 | ||
| 搜索关键词： | 激光跟踪仪 射束偏转单元 目标寻找 照明辐射 垂直轴 反射 辐射 相机 测量 位置敏感检测器 目标位置信息 测距单元 发射测量 反射目标 方向限定 附加目标 功能方面 估计单元 机动方式 连续跟踪 位置确定 照明装置 照射目标 测量轴 角测量 倾斜轴 检测 取向 枢转 精细 发射 发现 | ||
【主权项】：
1.一种用于连续跟踪反射目标(65、81、101)并用于确定所述目标(65、81、101)的位置的激光跟踪仪(10、11、12)，该激光跟踪仪具有·基座(40)，该基座限定垂直轴(41)，·射束偏转单元(20a)，该射束偏转单元用于发射测量辐射(17、21)，并用于接收被所述目标(65、81、101)反射的所述测量辐射(17、21)的至少一部分，其中ο所述射束偏转单元(20a)按机动方式相对于所述基座(40)围绕所述垂直轴(41)和倾斜轴(31)枢转，并且ο由所述测量辐射(17、21)的发射方向限定测量轴(57)，·位置敏感精细瞄准检测器(58)，该位置敏感精细瞄准检测器借助于检测由所述目标(65、81、101)反射的所述测量辐射(17、21)来限定用于精细瞄准和跟踪所述目标(65、81、101)的精细瞄准视野，·精细测距单元，该精细测距单元用于借助于所述测量辐射(17、21)来精确地确定到所述目标(65、81、101)的距离，·角测量功能，该角测量功能用于确定所述射束偏转单元(20a)相对于所述基座(40)的取向，以及·目标寻找单元，该目标寻找单元具有ο用于利用电磁照明辐射(28、28a、28b)照射所述目标(65、81、101)的至少第一照明装置与第二照明装置(25、25a‑d)，所述至少第一照明装置与所述第二照明装置具有到彼此的固定距离，该固定距离限定第一基本长度(B)，ο相机(24、24a、24b)，该相机利用位置敏感检测器(24D)来限定视野(27a)，由此，·所述相机(24、24a、24b)的光轴(26)关于所述测量轴(57)偏移，·所述相机(24)能够用于获取图像(P1、70、74)，·在所述图像(P1、70、74)中，能够获取由所述目标(65、81、101)反射的所述第一照明装置与所述第二照明装置(25、25a‑d)的照明辐射(28、28a、28b)的至少一部分作为第一光点与第二光点(32a、32b、71)，以及ο控制与估计单元，该控制与估计单元具有寻找功能，该寻找功能用于根据所述光点(32a、32b、71)来发现所述目标，使得能够基于发现所述目标使所述测量辐射(17、21)向着所述目标(65、81、101)定向，其特征在于，当执行所述寻找功能时，·根据所述检测器上的所述第一光点和/或所述第二光点(32a、32b、71)来确定至少一个图像位置(X1、X2)，·通过对拍摄的所述图像(P1、70、74)进行图像处理来确定视差修正信息，所述信息将所述光点(32a、32b、71)的间隔考虑在内并且根据所述两个光点(32a、32b、71)到彼此的距离，并且·利用所述至少一个图像位置(X1、X2)并且根据所述视差修正信息，执行发现所述目标(65、81、101)的所述过程，使得由所述测量轴(57)和所述相机(24、24a、24b)的所述光轴(26)限定的视差被考虑在内。
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- N·科特祖尔;伯恩哈德·麦茨勒 - 莱卡地球系统公开股份有限公司
- 2011-07-07 - 2013-03-20 - G01C1/04
- 本发明涉及一种大地测量装置，其配备有自动觇标点照准功能以用于确定觇标点的位置。觇标点通过已知的分划板以高空间精度指示。所述大地测量装置配有照准设备，所述照准设备可以机动化方式相对于测量装置的基座枢转，以改变设备的取向。所述照准设备至少配备有限定光学觇标轴OA的物镜单元（3）以及用于拍摄照准的分划板的相机图像的相机传感器（4）。所述大地测量装置还配备有用于捕获觇标轴OA的取向的角度测量功能以及用于图像处理、数据存储和照准设备取向的控制的评估装置（50）。根据本发明，存储与已知分划板的外形对应的分划板图案，其中分划板图案的主要点被预定义为指示觇标点。为了执行自动觇标点照准功能，评估装置被设计为使得在所述功能开始之后，分划板的相机图像被自动记录，通过图像处理在相机图像中将分划板图案与分划板对准以及，根据处于分划板图案的匹配状态下的相机图像中的主要点的位置，以机动化方式改变照准设备的取向，使得在觇标点处光学觇标轴OA以高精度取向。
- 测量仪器-201180023506.9
- W·莱恩哈特;H-M·佐格;N·科特祖尔;D·尼德尔 - 莱卡地球系统公开股份有限公司
- 2011-05-12 - 2013-01-23 - G01C1/04
- 本发明涉及一种测量仪器（1），所述测量仪器（1）包括：望远镜；提供第一、第二或者更多个图像信号的至少一个照相机；以及控制器，其中所述控制器被设置为对所述第一、第二或者更多个图像信号的图像信号数据进行组合，以在显示装置（3）上同时显示与所述第一、第二或者更多个图像信号相对应的所述图像（7、9）中的至少两个。
- 多功能天文经纬仪-201210379511.X
- 陈林飞;杨磊;程向明;苏婕;王建成;李彬华;张益恭;冒蔚;铁琼仙 - 中国科学院云南天文台
- 2012-09-27 - 2013-01-16 - G01C1/04
- 多功能天文经纬仪，属于天体测量仪器技术领域，解决了低纬子午环中的轴准直系统结构复杂、数据处理周期长的问题，包括经纬座、反射望远镜，左水平轴和右水平轴分别安装在左叉臂和右叉臂上，上盘套装在中盘上的方位轴上，方位轴的轴端上安装有方位码盘；所述反射望远镜的后端安装有带CCD照相机的测微仪；所述左水平轴上设置有一号码盘，右水平轴上设置有二号码盘，一、二号码盘均为环形光栅角度编码器；一、二号码盘外侧的均设置有两对呈对径正交分布的读数头。本发明由各码盘偏心误差解算出各轴端跳动量值，提高了高度轴线摆动量测量的效率，检测结构简单。
- 测绘方法-201180018246.6
- 伯恩哈德·麦茨勒 - 莱卡地球系统公开股份有限公司
- 2011-05-10 - 2012-12-19 - G01C1/04
- 本发明涉及用于由测绘仪器（1）对对象进行测量并且确定与对象的类型相对应的对象代表点的测绘方法，其中，所述对象属于一组已知类型的对象，测绘仪器（1）具有用于测量距离和角度的装置和相机，所述测绘方法包括以下步骤：通过测量到限定的角区域中的点的距离和角度，来确定位于对象（21，27）的点系列（6e,6f，6g），分析所述点的空间分布，以及基于所述分析将相关的点指派到第一点组（6e），基于第一点组（6e）识别所述对象（21）的类型，捕获所述对象（21）的图像，通过使用图像处理方法从所述图像提取对象（21）的轮廓，基于第一点组和提取的轮廓将至少一个空间曲线拟合到所述对象，以及从拟合的空间曲线确定对象代表点的坐标。
- 水准测量装置和水准测量方法-201080009218.3
- J·莱斯 - 莱卡地球系统公开股份有限公司
- 2010-02-19 - 2012-01-25 - G01C1/04
- 本发明涉及一种水准测量装置(1)，其具有：限定了校准轴(2)并可以用水准测量杆(5)进行校准以确定高度的观测装置；成像系统，其与所述观测装置在空间上隔开，并具有成像透镜(7)以及检测器(11)，该成像透镜(7)被指定有透镜主平面(8)，该检测器(11)具有位于像平面(12)中的记录面(10)；以及与检测器相连的评估装置(16)，其中，所述水准测量杆(5)在所述校准轴(2)的高度处的高度信息可以作为测量高度由评估装置(16)利用检测器信息来提供。成像系统的视场(18)由成像透镜(7)和检测器(11)定义为最大角度范围，在该最大角度范围内点可以由成像透镜(7)借助于检测器(11)的记录面(10)进行记录。根据本发明，成像透镜(7)和检测器(11)相对于彼此并相对于包含校准轴(2)的镜头平面(6)设计和布置为使得透镜平面的位于视场(18)内的所有点同时焦点对准地成像在检测器(11)的记录面(10)上。
- 大地测量装置-201080007299.3
- 托马斯·延森 - 莱卡地球系统公开股份有限公司
- 2010-02-10 - 2012-01-11 - G01C1/04
- 本发明涉及一种设计为经纬仪或全站仪的大地测量装置，其具有角度和距离测量功能用于确定目标对象的位置。为此目的，该测量装置包括瞄准装置(2)，其具有：多倍放大的透镜(3)；摄像机传感器(4)，特别是CCD或CMOS区域传感器，其包括用于记录视野的摄像机图像的多个图像记录点；布置在摄像机传感器(4)前面的聚焦光学系统(5)，其中在透镜(3)和摄像机传感器(4)之间限定了第一光路(9)；以及目镜(6)，更具体地，其中透镜(3)的光轴和目镜(6)的光轴同轴。摄像机传感器还连接到用于根据摄像机图像生成显示图像的电子图形处理器(7)。根据本发明，瞄准装置(2)包括电子图形显示组件(8)，特别是微型显示器或迷你显示器，其布置在目镜(6)前面，用于可视地展示所生成的显示图像，其中在显示组件(8)和目镜(6)之间限定了通过显示图像与第一光路(9)分离的第二光路(10)。
- 基于点阵结构光的障碍位置确定方法-201010621210.4
- 李春艳;王立;余成武;周建涛;卢欣;范生宏;范钦红 - 北京控制工程研究所
- 2010-12-24 - 2011-09-07 - G01C1/04
- 基于点阵结构光的障碍位置确定方法，步骤为：(1)选取采用f-θ成像模型的鱼眼相机作为避障相机并对其进行标定；(2)对激光点阵仪进行标定；(3)激光点阵仪的激光束射至障碍物上形成激光点，避障相机对激光点成像，得到激光点在激光点阵仪基准镜坐标系下的位置；(4)通过经纬仪建立避障相机基准镜坐标系和激光点阵仪基准镜坐标系的对应关系；(5)将激光点在激光点阵仪基准镜坐标系下的位置转换到避障相机基准镜坐标系下；(6)利用激光点在避障相机所成的像点以及在避障相机基准镜坐标系下的位置，通过空间前方交会得到激光点在避障相机基准镜坐标系下的三维坐标初值，通过空间三角测量即可得到障碍点的位置信息。
- 确定觇标相对于带有至少两台相机的测量仪的坐标-200880127428.5
- M·沃格尔;S·斯瓦赫尔姆;C·格拉塞尔 - 特林布尔公司
- 2008-02-29 - 2011-02-09 - G01C1/04
- 公开了一种用于确定觇标相对于测量仪的坐标的方法，其中使用在第一相机位置和取向的第一相机捕获第一图像，通过在第一图像中识别至少一个目标点来选择觇标，以及，测量目标点在第一图像中的第一图像坐标。使用在第二相机位置和取向的第二相机捕获第二图像，在第二图像中识别在第一图像中已被识别的所述目标点，测量所述目标点在第二图像中的第二图像坐标。基于第一相机位置和方向、第一图像坐标、第二相机位置和方向、第二图像坐标、以及第一和第二相机校准数据，确定所述觇标相对于该测量仪的旋转中心的觇标坐标。此外，公开了一种用于执行所述方法的测量仪。
- 确定觇标相对于具有摄影机的勘测仪器的坐标-200880126589.2
- M·沃格尔;S·斯瓦赫尔姆;C·格拉塞尔 - 特林布尔公司
- 2008-02-12 - 2011-01-12 - G01C1/04
- 公开了用于确定觇标相对于勘测仪器的坐标的方法，其中，使用摄影机在第一摄影机位置和倾向拍摄第一图像，通过在该第一图像中识别目标点来选择觇标，并测量该目标点在该第一图像中的第一图像坐标。然后，使该勘测仪器绕旋转中心旋转，以使得该摄影机从该第一摄影机位置和倾向移动至第二摄影机位置和倾向，而保持该勘测仪器的旋转中心处于固定的位置。使用该摄影机在该第二摄影机位置和倾向拍摄第二图像，在该第二图像中识别在该第一图像中被识别的目标点，并测量该目标点在该第二图像中的第二图像坐标。然后，基于该第一摄影机位置和倾向、该第一摄影机坐标、该第二摄影机位置和倾向、该第二摄影机坐标以及摄影机标定数据，来确定相对于该勘测仪器的旋转中心的觇标坐标。此外，公开了用于执行该方法的勘测仪器。
- 基于太阳轨迹的经纬度测量装置-201010258406.1
- 郝应齐 - 郝应齐
- 2010-08-14 - 2011-01-05 - G01C1/04
- 本发明涉及一种基于太阳轨迹的经纬度测量装置，属于仪器、仪表领域。本发明利用摄像头对当前太阳的高度角和方位角进行测量，处理器对采集的数据处理，通过液晶显示屏显示经纬度。本发明底座上固定安装有第二电机，其输出轴与平台连接，陀螺仪固定安装在平台上，陀螺仪的X轴方向上设有电机，电机与摄像头连接，摄像头位于陀螺仪的Z轴方向上，陀螺仪的三轴的输出端与处理器输入端连接，平台一侧装有重锤，与平台相同侧的底座上装有刻度盘，底座上设有调平螺母；处理器输出端分别与第一电机、第二电机连接，电池通过DC-DC分别与开发板、摄像头、第一电机、第二电机、陀螺仪连接。本发明的检测采用摄像头，利用其实时性，提高精度。
- 相对于地面标志来定位勘测仪器-200880125829.7
- S·斯瓦赫尔姆 - 特林布尔公司
- 2008-06-26 - 2010-12-29 - G01C1/04
- 公开了一种用于相对于位于地平面的标志来定位勘测仪器——其具有包含至少一个摄影机的壳体——的方法。该方法包括以下步骤：在第一摄影机位置和倾向拍摄该壳体下方的地面的第一图像，其中该第一摄影机位置偏心于该勘测仪器的竖直旋转轴线；在该第一图像中识别对应于该标志的目标点；测量该目标点在该第一图像中的第一图像坐标。该方法还包括以下步骤：在第二摄影机位置和倾向拍摄该壳体下方的地面的第二图像；在该第二图像中识别对应于该标志的目标点；以及测量该目标点在该第二图像中的第二图像坐标。然后，基于该第一摄影机位置和倾向、该第一图像坐标、该第二摄影机位置和倾向、该第二图像坐标以及摄影机标定数据，来确定该勘测仪器的旋转中心在该标志上方的高度。此外，公开了一种用于执行该方法的勘测仪器。
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