專利名稱：測量儀器和使用測量儀器提供測量數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到使用測量儀器提供測量數(shù)據(jù)的方法、執(zhí)行該方法的手段以及相應(yīng)的 測量儀器。
背景技術(shù)：
測量通常包括確定，例如，地形中的反射鏡(三面反射鏡(triplereflector))或 目標等點的角度或位置。這些角度或位置可以通過測量儀器(諸如經(jīng)緯儀或測距儀)來測量?？臻g中的位置可以用合適的坐標系中的坐標來定義。例如，一個點的位置可以由 其笛卡兒坐標來定義，而笛卡兒坐標則是相對于具有彼此正交的三個軸的笛卡兒坐標系來 定義的。然而，為了測量位置，采用球坐標更加合適。如圖1所示，點P的位置可以由球坐 標來定義，即，由該點到正交坐標系的原點的距離d、該坐標系的水平軸之一與連接該坐標 系原點和點P在水平面上的投影的直線之間的夾角α、以及和水平面正交的該坐標系的軸 與連接該坐標系原點與該點的直線之間的垂直夾角θ來定義。在本領(lǐng)域中眾所周知，笛卡 兒坐標可以變換成球坐標，反之亦然。測量儀器，諸如經(jīng)緯儀或測距儀，也稱作速測儀(tachymeter)或全站儀(total station)，采用球坐標。如圖1所示，已知的經(jīng)緯儀或測距儀包含一個望遠鏡1，該望遠鏡 可以繞著垂直軸2轉(zhuǎn)動，該垂直軸固定在經(jīng)緯儀或測距儀的底座3上，還可以繞著傾斜軸 4(也稱水平軸)轉(zhuǎn)動，該傾斜軸隨著望遠鏡1繞著垂直軸2的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。繞著垂直軸2 的轉(zhuǎn)動角度和繞著傾斜軸的傾斜角度可以從相應(yīng)的水平度盤(horizontal circle) 5和垂 直度盤(vertical circle)6 讀出。在圖1所示的理想測距儀中，傾斜軸4與垂直軸2正交，這兩個軸相交于一點。此 外，望遠鏡1的視線7 (也稱作視軸)與傾斜軸4正交，并穿過傾斜軸4和垂直軸2的交點。為了測量一個點的位置，理想的情況是，測距儀的放置使得垂直軸2完全垂直，即 指向重力的方向。然后，通過與垂直軸2正交的平面來定義球坐標系，原點為傾斜軸4和垂 直軸2的交點。通過水平度盤5，可以定義所述坐標系的一個軸，該軸相對于底座3固定。 為了測量上述夾角α和θ，通過繞著垂直軸2轉(zhuǎn)動望遠鏡1并繞著傾斜軸4傾斜望遠鏡1 使望遠鏡1的視軸7指向要測量的點。然后，可以從水平度盤讀出夾角α，從垂直度盤6讀 出夾角θ。為了測量目標點到儀器的距離，測距儀有一個距離測量單元，該單元可以測量所 看到的目標點到儀器的距離。知道了該點到儀器的距離后，就可以很容易地得到笛卡兒坐
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攝像測距儀與傳統(tǒng)測距儀的不同之處在于，攝像測距儀包含一個照相機，該照相 機可以例如取代整個望遠鏡或者只取代望遠鏡的目鏡，或者該照相機可以與望遠鏡一起提 供。如圖2所示，照相機8包含光學(xué)系統(tǒng)9和圖像傳感器10。光學(xué)系統(tǒng)9在圖像傳感器10 上形成場點的圖像。這樣，要測量的點就被成像在圖像傳感器10上的某個位置處。圖像傳 感器10包含光探測器元件10'的陣列，該陣列能夠?qū)鞲衅魃闲纬傻膱D像進行響應(yīng)，并產(chǎn) 生各個探測信號。如果使用已知的測距儀甚至使用攝像測距儀來測量目標區(qū)域，那么，必須將望遠 鏡單元單獨地指向目標區(qū)域中所有感興趣的點以便獲得目標區(qū)域的測量數(shù)據(jù)。因此，目標 區(qū)域的測量，具體說是目標區(qū)域中給定目標的測量，是十分費時的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以進一步改進提供測量數(shù)據(jù)的常規(guī)方法以及常規(guī)的測量儀器，以便 更快更舒適地獲得測量數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
考慮了上述問題后產(chǎn)生了本發(fā)明。本發(fā)明的實施例提供一種測量儀器，該測量儀器能夠更快速更輕松地提供測量數(shù) 據(jù)。此外，本發(fā)明的實施例提供一種測量儀器，該測量儀器能夠更容易更精確地提供全景圖像。此外，本發(fā)明的實施例提供一種方法，該方法使用能更快更輕松地提供測量數(shù)據(jù) 的測量儀器來提供測量數(shù)據(jù)。此外，本發(fā)明的實施例提供一種方法，該方法能夠更容易更精 確地提供全景圖像。根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種測量儀器包括用來產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)的距離測量單元，所 述距離數(shù)據(jù)表示所述距離測量單元和要測量目標之間沿著所述距離測量單元的測量方向 的距離，所述距離測量單元可以繞著水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；用來產(chǎn)生取向數(shù)據(jù)的取向傳感 器，所述取向數(shù)據(jù)表示所述距離測量單元繞著所述水平軸和垂直軸的取向；用來產(chǎn)生圖像 數(shù)據(jù)的望遠鏡單元，所述圖像數(shù)據(jù)是關(guān)于所述目標的二維圖像的數(shù)據(jù)，所述望遠鏡單元相 對于所述距離測量單元有確定的空間關(guān)系；以及處理單元。所述處理單元設(shè)置為用來控制 所述望遠鏡單元產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；控制所述距離測量單元為所述目標上的至少三個不同位置 產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)連同相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)由所述處理單元接收；獲取表示表面的 表面數(shù)據(jù)，所述表面由與所述目標上的至少三個不同位置相關(guān)的距離數(shù)據(jù)和取向數(shù)據(jù)來確 定；以及將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到由所述 表面數(shù)據(jù)所確定的表面的投影。因此，在這些實施例中，通過測量所述目標上的至少三個點的距離和位置，所述測 量儀器確定所述圖像數(shù)據(jù)被投影到的表面。所述點的位置基于所述距離測量單元的取向來計算。就本專利申請而言，要強調(diào)的是，術(shù)語“投影”不限制于圖形投影或物理投影，而應(yīng) 該被理解為“變換”。此外，所述距離測量單元的測量方向可以對應(yīng)著例如一條光軸或者對 應(yīng)著所述望遠鏡單元的光學(xué)探測器的中心像素。根據(jù)示范性實施例，所述儀器還包括界面，用于由用戶在所述目標的二維圖像中選擇所述目標上的不同位置?；蛘?，所述儀器可以預(yù)定義所述目標上的不同位置來描述一 個例如三面體。根據(jù)一個示范性實施例，所述處理單元還配置為用來將至少包括所述投影圖像數(shù) 據(jù)連同與所述表面的距離有關(guān)的信息存儲起來和/或發(fā)送到接收裝置作為測量數(shù)據(jù)。所述 處理單元甚至可以存儲并傳輸諸如所述表面的形狀和/或取向等其它信息。根據(jù)一個示范性實施例，所述表面為平面、球面和柱面之一。很明顯，測量三個位 置對于例如在三維空間中精確定義一個平面的位置和取向來說是足夠的。如果測量多于三 個位置來定義一個平面，那么，通過已知的校正方法，可以提高確定所述平面的精度。測量 四個位置對于例如在三維空間中精確定義一個球面的位置和取向來說是足夠的。通過例如 測量更多數(shù)目的位置可以描述一個形狀任意的表面。對于形狀任意的表面而言，所述位置 的數(shù)目取決于例如預(yù)期的精確度和所述表面的復(fù)雜性。根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種測量儀器包括用來產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)的距離測量單元，所 述距離數(shù)據(jù)表示所述距離測量單元和要測量目標之間沿著所述距離測量單元的測量方向 的距離；用來產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的望遠鏡單元，所述圖像數(shù)據(jù)是關(guān)于所述目標的二維圖像的數(shù) 據(jù)，所述望遠鏡單元相對于所述距離測量單元有確定的空間關(guān)系；以及處理單元。所述處理 單元配置為用來控制所述望遠鏡單元來產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；控制所述距離測量單元來產(chǎn)生距離 數(shù)據(jù)；獲取表示平面的表面數(shù)據(jù)，其中，所述平面的位置基于所述距離數(shù)據(jù)來選擇，所述平 面的取向通過在所述目標的二維圖像中確定并分析所述目標上的至少一個橢圓形和菱形 微元經(jīng)過圖像處理來選擇；以及將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù) 表示所述圖像到由所述表面數(shù)據(jù)所確定的平面的投影。因此，在這些實施例中，所述測量儀器通過圖像處理來確定所述圖像數(shù)據(jù)被投影 到的表面。用來測量所述距離測量單元和所述目標之間的距離的所述目標上的位置在例如 調(diào)整所述平面在三維空間中的取向時可以被用作轉(zhuǎn)折點(break-over point)。或者，首先 可以確定所述平面的取向，之后，可以將所述平面安置在所測量的距離處。可以在例如圖像 處理期間確定至少一個橢圓形或菱形微元，并確定將所述橢圓投影為圓或者將所述菱形微 元投影為矩形所需要的變形。根據(jù)示范性實施例，所述儀器還包括界面，用于由用戶在所述二維圖像中選擇所 述目標上的至少一個橢圓形和菱形微元，所述處理單元配置為利用所選擇的微元來選擇所 述平面的取向。根據(jù)一個示范性實施例，所述處理單元還配置為用來將至少包括所述投影圖像數(shù) 據(jù)連同與所述平面的距離有關(guān)的信息存儲起來和/或發(fā)送到接收裝置作為測量數(shù)據(jù)。所述 處理單元甚至可以存儲并發(fā)送諸如所述平面的取向等其它信息。根據(jù)一個示范性實施例，所述距離測量單元被安裝為能夠繞著水平軸和垂直軸進 行轉(zhuǎn)動；所述儀器還包括用來產(chǎn)生取向數(shù)據(jù)的取向傳感器，所述取向數(shù)據(jù)表示所述距離測 量單元繞著所述水平軸和垂直軸的取向；以及所述處理單元還配置為用來控制所述距離測 量單元為所述目標上的不同位置產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)連同相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)由所述 處理單元接收。可以在所述儀器中預(yù)定義所述不同的位置，或者可以由用戶通過用戶界面 來輸入所述不同的位置，例如，為用戶顯示所述二維圖像并允許用戶在所述目標的二維圖 像上選擇所希望的位置。
根據(jù)一個示范性實施例，一種測量儀器包括用來產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)的距離測量單元， 所述距離數(shù)據(jù)表示所述距離測量單元和要測量目標之間沿著所述距離測量單元的測量方 向的距離；用來產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的望遠鏡單元，所述圖像數(shù)據(jù)是關(guān)于所述目標的二維圖像的 數(shù)據(jù)，所述望遠鏡單元相對于所述距離測量單元有確定的空間關(guān)系；用于接收所述目標的 三維數(shù)據(jù)的界面；以及處理單元。所述處理單元配置為用來控制所述望遠鏡單元產(chǎn)生圖像 數(shù)據(jù)；控制所述距離測量單元產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)；獲取表示表面的表面數(shù)據(jù)，其中，所述表面的 位置基于所述距離數(shù)據(jù)來選擇，所述表面的形狀由所述三維數(shù)據(jù)來確定；以及將所述圖像 數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到由所述表面數(shù)據(jù)所確定的表 面的投影。因此，在這些實施例中，所述測量儀器通過使用外部三維數(shù)據(jù)諸如CAD數(shù)據(jù)或者 數(shù)字地形模型來確定所述圖像數(shù)據(jù)被投影到的表面。根據(jù)一個示范性實施例，所述處理單元還配置為用來通過確定并分析所述三維數(shù) 據(jù)和所述圖像數(shù)據(jù)都包含的至少一個同樣的特征微元經(jīng)過圖像處理來選擇所述表面的取 向。根據(jù)一個示范性實施例，所述距離測量單元被安裝為可以繞著水平軸和垂直軸轉(zhuǎn) 動；所述儀器還包括用來產(chǎn)生取向數(shù)據(jù)的取向傳感器，所述取向數(shù)據(jù)表示所述距離測量單 元繞著所述水平軸和垂直軸的取向；所述處理單元還配置為用來控制所述距離測量單元為 所述目標上的至少三個不同位置產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)連同相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)由所述 處理單元接收；以及所述處理單元還配置為用來利用與所述目標上的至少三個不同位置相 關(guān)的所述距離數(shù)據(jù)和取向數(shù)據(jù)來確定所述表面的取向?？梢栽谒鰞x器中預(yù)定義所述目標上的不同位置，或者可以由用戶通過用戶界面 來輸入所述不同的位置，例如，為用戶顯示所述目標的二維圖像并允許用戶在所述目標的 二維圖像上選擇所希望的位置?；蛘?，可以基于例如所述三維數(shù)據(jù)來自動確定所述不同的 位置。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元還配置為用來將至少包括所述投影圖像數(shù)據(jù)連 同與所述表面的距離有關(guān)的信息存儲起來和/或發(fā)送到接收裝置作為測量數(shù)據(jù)。所述處理 單元甚至可以存儲和發(fā)送諸如所述表面的形狀/取向等其它信息。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元還配置為用來在由所述投影圖像數(shù)據(jù)所表示的 所述圖像的投影中識別用戶選擇的點并確定所述目標上被選擇的點的位置。因此，所述投 影圖像可以用來例如測量所述目標上的距離。根據(jù)示范性實施例，所述望遠鏡單元被安裝為可以繞著水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；所 述望遠鏡還包括用來產(chǎn)生取向數(shù)據(jù)的取向傳感器，所述取向數(shù)據(jù)表示所述望遠鏡單元繞著 所述水平軸和垂直軸的取向。所述處理單元還配置為用來確定獲取圖像數(shù)據(jù)的各方向，所 述方向確定目標區(qū)的多個二維局部圖像，使得所述多個局部圖像覆蓋所述目標區(qū)；控制所 述望遠鏡單元在每個方向上獲取局部圖像數(shù)據(jù)，所述局部圖像數(shù)據(jù)連同相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)由 所述處理單元接收；獲取表示全景表面的全景表面數(shù)據(jù)，其中，所述全景表面的形狀可從錐 面、柱面和球面所構(gòu)成的組中選擇；將所述每個方向上的局部圖像數(shù)據(jù)變換為一組局部圖 像投影數(shù)據(jù)，每個局部圖像投影數(shù)據(jù)表示所述各個局部圖像數(shù)據(jù)到所述全景表面的投影； 以及基于所述一組局部圖像投影數(shù)據(jù)以及與各個所述局部圖像投影數(shù)據(jù)相對應(yīng)的取向數(shù)據(jù)產(chǎn)生全景圖像數(shù)據(jù)，所述全景圖像數(shù)據(jù)表示投影到所述全景表面上的所述目標區(qū)的全景 圖像。因此，所述測量儀器可以用來產(chǎn)生全景圖像。在上述示范性實施例中，所述儀器位 于所述各個局部圖像數(shù)據(jù)到所述全景表面的投影的投影中心處。所述全景表面的形狀可以 存儲在所述儀器中。所述全景表面可以位于預(yù)定的距離處或者位于例如所述距離測量單元 和所述要測量的目標之間的所測量的距離處。很明顯，所述望遠鏡單元和所述距離測量單 元可以例如位于同一箱體內(nèi)，并使用同一取向傳感器?；蛘?，所述望遠鏡單元和所述距離測 量單元可以例如位于不同的箱體內(nèi)，并使用同一或不同的取向傳感器。根據(jù)一個示范性實施例，所述處理單元還配置為用來將所獲得的全景圖像數(shù)據(jù)作 為測量數(shù)據(jù)存儲起來和/或發(fā)送到接收裝置。所述處理單元甚至可以存儲和發(fā)送諸如關(guān)于 所述表面的距離和/或形狀等其它信息。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，一種測量儀器包括望遠鏡單元，用來產(chǎn)生與要測 量的目標的二維圖像相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，所述望遠鏡單元安裝成可以繞著水平軸和垂直軸轉(zhuǎn) 動；取向傳感器，用來產(chǎn)生取向數(shù)據(jù)，所述取向數(shù)據(jù)表示所述望遠鏡單元繞著所述水平軸和 垂直軸的取向；以及處理單元。所述處理單元配置為用來確定獲取圖像數(shù)據(jù)的各方向， 所述方向確定目標區(qū)的多個二維局部圖像，使得所述多個二維局部圖像覆蓋所述目標區(qū)； 控制所述望遠鏡單元在每個方向上獲取局部圖像數(shù)據(jù)，所述局部圖像數(shù)據(jù)連同相應(yīng)的取向 數(shù)據(jù)由所述處理單元接收；獲取表示全景表面的全景表面數(shù)據(jù)，其中，所述全景表面的形狀 從錐面、柱面和球面所構(gòu)成的組中選擇；將所述每個方向上的局部圖像數(shù)據(jù)變換為一組局 部圖像投影數(shù)據(jù)，每個局部圖像投影數(shù)據(jù)表示所述各個局部圖像數(shù)據(jù)到所述全景表面的投 影；以及基于所述一組局部圖像投影數(shù)據(jù)以及與所述各個局部圖像投影數(shù)據(jù)相對應(yīng)的取向 數(shù)據(jù)產(chǎn)生全景圖像數(shù)據(jù)，所述全景圖像數(shù)據(jù)表示投影到所述全景表面上的所述目標區(qū)的全 景圖像。因此，所述測量儀器可以用來產(chǎn)生全景圖像。在上述實施例中，所述儀器位于所述 各個局部圖像數(shù)據(jù)到所述全景表面的投影的投影中心處。所述全景表面的形狀可以被存儲 在所述儀器中。根據(jù)一個示范性實施例，所述儀器還包括用來產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)的距離測量單元，所 述距離數(shù)據(jù)表示所述儀器和要測量目標之間沿著所述距離測量單元的測量方向的距離，所 述距離測量單元與所述望遠鏡單元具有確定的空間關(guān)系。所述處理單元還配置為用來控制 所述距離測量單元為所述目標上的至少一個位置產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)，以便基于所述距離數(shù)據(jù)獲 得所述表面的位置。所述全景表面可以位于例如所述距離測量單元和所述要測量的目標之間的所測 量的距離處?；蛘撸鋈氨砻婵梢晕挥诶珙A(yù)定的距離處。很明顯，所述望遠鏡單元和 所述距離測量單元例如可以位于同一箱體內(nèi)，并使用同一取向傳感器。或者，所述望遠鏡單 元和所述距離測量單元可以例如位于分開的箱體內(nèi)，并使用同一或不同的取向傳感器。根據(jù)一個示范性實施例，所述處理單元用來將所產(chǎn)生的全景圖像數(shù)據(jù)作為測量數(shù) 據(jù)存儲起來和/或發(fā)送到接收裝置。所述處理單元甚至可以存儲和發(fā)送關(guān)于諸如所述表面 的距離和/或形狀等的其它信息。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元還用來確定使所述二維局部圖像產(chǎn)生重疊的方向，并通過分別使用所述重疊區(qū)中的所述局部圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)或所述局部圖像投影的 局部圖像投影數(shù)據(jù)來調(diào)整所述重疊區(qū)中的至少一個所述局部圖像數(shù)據(jù)中的像素數(shù)據(jù)和至 少一個所述二維局部圖像的局部圖像投影數(shù)據(jù)。根據(jù)示范性實施例，所述儀器還包括轉(zhuǎn)動驅(qū)動器，用來使所述距離測量單元和所 述望遠鏡單元中的至少一個繞著所述水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；以及所述處理單元用來控制所 述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器分別使所述距離測量單元和所述望遠鏡單元轉(zhuǎn)動到確定方向上。根據(jù)示范性實施例，所述儀器包括顯示單元的接口和/或觸摸屏的定點設(shè)備和接 口，用來分別在所述顯示單元和所述觸摸屏上顯示所述二維圖像和/或所述圖像的投影， 并用來分別在所述二維圖像和所述圖像的投影中選擇所述目標上的位置；以及所述處理單 元還用來分別讀取所述定點設(shè)備的位置和通過觸摸所述觸摸屏而確定的位置，以計算所述 距離測量單元和所述望遠鏡單元中的至少一個的取向，使得所述距離測量單元和所述望遠 鏡單元的測量方向分別指向與所讀取的位置相對應(yīng)的所述目標上的位置，并控制所述轉(zhuǎn)動 驅(qū)動器分別將所述距離測量單元和所述望遠鏡單元移動到所計算出來的取向上。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元包括存儲有指令的存儲器以及處理器。根據(jù)示范性實施例，所述望遠鏡單元具有成像光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)探測器元件陣列， 每個探測器元件在所述陣列中占有一個位置并且對由所述成像光學(xué)系統(tǒng)投影到所述陣列 上的圖像產(chǎn)生響應(yīng)以產(chǎn)生表示所述圖像上的點的像素的數(shù)據(jù)；以及所述處理單元存儲有校 準數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將每個光學(xué)探測器元件的位置與一個光路相聯(lián)系。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元用來通過下述步驟將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影 圖像數(shù)據(jù)基于所述校準數(shù)據(jù)解析地探測每個光學(xué)探測器元件的光路分別與由所述表面數(shù) 據(jù)所表示的表面和由所述全景表面數(shù)據(jù)所表示的全景表面的交點；以及將所述二維圖像的 每個像素值分別存儲到在所述表面和所述全景表面上所探測到的交點。根據(jù)示范性實施例，所述儀器包括顯示單元和/或觸摸屏的界面，用來顯示數(shù)字 圖像；以及所述處理單元用來分別在所述顯示單元和所述觸摸屏上顯示所述二維圖像和/ 或所述圖像的投影。根據(jù)示范性實施例，為了在所述二維圖像或所述圖像的投影中選擇所述目標上的 位置，提供用于定點設(shè)備的界面，或者所述顯示界面為觸摸屏的界面；以及所述處理單元用 來讀取確定至少一個像素的數(shù)據(jù)，所述像素表示通過所述定點設(shè)備的位置或者通過觸摸所 述觸摸屏所確定的所顯示圖像中的點。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元通過讀取用戶輸入來獲取表示所述目標區(qū)的目 標區(qū)數(shù)據(jù)，所述用戶輸入確定了對所述目標區(qū)進行限定的方向和/或所述二維圖像中或所 述圖像的投影中的位置，優(yōu)選是所述目標區(qū)的范圍。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元用于讀取通過所述定點設(shè)備或通過觸摸所述觸 摸屏而選擇的所述圖像的被顯示的投影中的兩個位置，確定與在所述圖像的投影中所選擇 的位置相對應(yīng)的所述目標上的兩個位置之間的距離，并顯示所確定的距離或者從所確定的 距離計算出來的值。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元用于讀取通過所述定點設(shè)備或通過觸摸所述觸 摸屏而選擇的所述圖像的被顯示出來的投影中的三個位置，確定由所述目標上的相應(yīng)位置 所定義的兩條線之間的夾角，并顯示所確定的夾角或者從所確定的夾角計算出來的值。
根據(jù)示范性實施例，所述處理單元能夠在所述顯示單元上顯示由所述處理單元所 獲得的或者存儲在所述處理單元中的其它信息。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元用于將表示已經(jīng)測量了的所述目標區(qū)中的位置 的測量數(shù)據(jù)存儲起來，并在所述顯示單元上顯示標記，該標記表示至少一個被測量的位置。根據(jù)示范性實施例，所述處理單元用于獲取表示要測量的位置的坐標數(shù)據(jù)，并在 所述顯示單元上顯示表示至少一個要測量的點的標記。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，一種使用所述測量儀器提供測量數(shù)據(jù)的方法所包括 的步驟有產(chǎn)生與要測量的目標的二維圖像相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)；為所述對象上的至少三個不 同位置產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)表示所述測量儀器和所述目標之間沿著所述測量儀器 的測量方向的距離，并產(chǎn)生相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)，所述取向數(shù)據(jù)表示所述測量儀器繞著水平軸 和垂直軸的取向；獲取表面數(shù)據(jù)，所述表面數(shù)據(jù)表示由與所述目標上的所述至少三個不同 位置相關(guān)的距離數(shù)據(jù)和取向數(shù)據(jù)所確定的表面；以及將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù) 據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到由所述表面數(shù)據(jù)所確定的表面的投影。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，一種使用測量儀器提供測量數(shù)據(jù)的方法所包括的步 驟有產(chǎn)生與要測量的目標的二維圖像相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)；產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)表 示所述測量儀器和所述目標之間沿著所述測量儀器的測量方向的距離；獲取表示平面的表 面數(shù)據(jù)，其中，所述平面的位置基于所述距離數(shù)據(jù)來選擇，所述平面的取向通過在所述目標 的二維圖像中確定并分析所述目標上的至少一個橢圓形和菱形微元通過圖像處理來選擇； 以及將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到由所述表面 數(shù)據(jù)所確定的平面的投影。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，一種使用測量儀器提供測量數(shù)據(jù)的方法所包括的步 驟有產(chǎn)生與要測量的目標的二維圖像相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)；產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)表 示所述測量儀器和所述目標之間沿著所述測量儀器的測量方向的距離；接收所述目標的三 維數(shù)據(jù)；獲取表示表面的表面數(shù)據(jù)，其中，所述表面的位置基于所述距離數(shù)據(jù)來選擇，所述 表面的形狀由所述三維數(shù)據(jù)來定義；以及將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影 圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到由所述表面數(shù)據(jù)所確定的表面的投影。根據(jù)一個示范性實施例，所述的方法還包括的步驟有通過確定并分析包含在所 述三維數(shù)據(jù)和所述圖像數(shù)據(jù)中的至少一個同樣的特征微元通過圖像處理來確定所述表面 的取向。根據(jù)一個示范性實施例，所述的方法還包括的步驟有為所述目標上的至少三個 不同位置產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)，所述取向數(shù)據(jù)表示所述測量儀器繞著水平軸 和垂直軸的取向；以及利用與所述目標上的所述至少三個不同位置相關(guān)的所述距離數(shù)據(jù)和 取向數(shù)據(jù)來確定所述表面的取向。根據(jù)示范性實施例，所述的方法還包括的步驟有在由所述投影圖像數(shù)據(jù)所表示 的圖像投影中識別用戶所選的點；以及確定所述目標上的所選點的位置。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，一種使用測量儀器提供測量數(shù)據(jù)的方法所包括的步 驟有確定獲取局部圖像數(shù)據(jù)時的方向，其中，每個局部圖像與要測量的目標的二維局部圖 像相關(guān)，所述方向確定目標區(qū)的多個二維局部圖像，使得所述多個二維局部圖像覆蓋所述 目標區(qū)；在每個方向上產(chǎn)生局部圖像數(shù)據(jù)連同相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)，所述取向數(shù)據(jù)表示所述測
12量儀器繞著水平軸和垂直軸的取向；獲取表示全景表面的全景表面數(shù)據(jù)，其中，所述全景表 面的形狀從錐面、柱面和球面所構(gòu)成的組中選擇；將所述每個方向上的局部圖像數(shù)據(jù)變換 為一組局部圖像投影數(shù)據(jù)，每個局部圖像投影數(shù)據(jù)表示所述各個局部圖像數(shù)據(jù)到所述全景 表面的投影；以及基于所述一組局部圖像投影數(shù)據(jù)以及與所述各個局部圖像投影數(shù)據(jù)相對 應(yīng)的取向數(shù)據(jù)產(chǎn)生全景圖像數(shù)據(jù)，所述全景圖像數(shù)據(jù)表示投影到所述全景表面上的所述目 標區(qū)的全景圖像。根據(jù)示范性實施例，所述的方法還包括的步驟有確定所述方向，使得所述二維局 部圖像在重疊區(qū)中重疊；以及通過分別使用所述重疊區(qū)中的所述局部圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù) 或所述局部圖像投影的局部圖像投影數(shù)據(jù)來調(diào)整所述重疊區(qū)中的至少一個所述局部圖像 數(shù)據(jù)中的像素數(shù)據(jù)和至少一個所述二維局部圖像的局部圖像投影數(shù)據(jù)。根據(jù)示范性實施例，所述望遠鏡單元具有成像光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)探測器元件陣列， 每個探測器元件在所述陣列中占有一個位置并且對由所述成像光學(xué)系統(tǒng)投影到所述陣列 上的圖像產(chǎn)生響應(yīng)以產(chǎn)生表示所述圖像點的像素的數(shù)據(jù)，每個光學(xué)探測器元件與一條光路 的對應(yīng)關(guān)系被存儲在校準數(shù)據(jù)中；以及通過下述步驟將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù) 據(jù)基于所述校準數(shù)據(jù)解析探測每個光學(xué)探測器元件的光路分別與由所述表面數(shù)據(jù)所表示 的表面和由所述全景表面數(shù)據(jù)所表示的全景表面的交點；以及將所述二維圖像的每個像素 值分別存儲到在所述表面和所述全景表面上所探測到的交點。根據(jù)一個示范性實施例，所述的方法還包括的步驟有在所顯示的圖像投影中讀 取由用戶所選擇的兩個位置；確定與所述圖像投影中所選擇的位置相對應(yīng)的所述目標上的 兩個位置之間的距離；以及顯示所確定的距離或者從所確定的距離計算出來的值。根據(jù)示范性實施例，所述的方法還包括的步驟有在所顯示的圖像投影中讀取由 用戶所選擇的三個位置；確定由所述目標上的相應(yīng)位置所確定的兩條線之間的夾角；以及 顯示所確定的夾角或者從所確定的夾角計算出來的值。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，提供用于測量儀器中的處理單元的計算機程序，其 中，所述計算機程序允許所述測量儀器執(zhí)行上述的方法。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，提供一種計算機可讀的存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)存 儲有上述計算機程序。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，提供處理單元，所述處理單元與測量儀器一起使用， 或者是所述測量儀器的一部分，所述測量儀器包括可以繞著水平軸和垂直軸進行受控轉(zhuǎn)動 的望遠鏡單元，并具有成像光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)探測器元件陣列，每個探測器元件在所述陣列 中占有一個位置并且對由所述成像光學(xué)系統(tǒng)投影到所述陣列上的圖像產(chǎn)生響應(yīng)以產(chǎn)生表 示所述圖像上的點的像素的數(shù)據(jù)；所述儀器還包括取向傳感器，用來產(chǎn)生表示所述望遠鏡 單元的取向的取向信號，以及包括可控轉(zhuǎn)動驅(qū)動器，用來使所述望遠鏡單元繞著所述水平 軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；所述處理單元包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有指令和校準數(shù)據(jù)， 所述校準數(shù)據(jù)使每個光學(xué)探測器元件的位置與一個視向相關(guān)聯(lián)，所述處理器對所述指令進 行響應(yīng)，以便當所述處理單元與所述測量儀器相連接時執(zhí)行下面的操作獲取表示要測量 的目標區(qū)的目標區(qū)數(shù)據(jù)；獲取表示投影面的投影面數(shù)據(jù)；獲取由所述光學(xué)探測器陣列所產(chǎn) 生的一組像素數(shù)據(jù)，所述像素數(shù)據(jù)表示至少一部分目標區(qū)的二維圖像；利用所述校準數(shù)據(jù) 將所述一組像素數(shù)據(jù)變換為一組投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到所述投
13影面的投影；以及至少將所述投影圖像數(shù)據(jù)存儲起來和/或發(fā)送到接收裝置作為測量數(shù) 據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種測量儀器，所述測量儀器包括可以繞著水平軸和 垂直軸進行受控轉(zhuǎn)動的望遠鏡單元，并具有成像光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)探測器元件陣列，每個探 測器元件在所述陣列中占有一個位置并且對由所述成像光學(xué)系統(tǒng)投影到所述陣列上的圖 像產(chǎn)生響應(yīng)以產(chǎn)生表示所述圖像上的點的像素的數(shù)據(jù)；所述儀器還包括取向傳感器，用來 產(chǎn)生表示所述望遠鏡單元的取向的取向信號，以及包括可控轉(zhuǎn)動驅(qū)動器，用來使所述望遠 鏡單元繞著所述水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；以及包括處理單元，所述處理單元與所述驅(qū)動器、所 述取向傳感器和所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器相連接。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種使用測量儀器提供目標區(qū)的測量數(shù)據(jù)的方法，其 中，所述測量儀器包括可以繞著水平軸和垂直軸進行受控轉(zhuǎn)動的望遠鏡單元，并具有成像 光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)探測器元件陣列，每個探測器元件在所述陣列中占有一個位置并且對由所 述成像光學(xué)系統(tǒng)投影到所述陣列上的圖像產(chǎn)生響應(yīng)以產(chǎn)生表示所述圖像上的點的像素的 數(shù)據(jù)，所述儀器還包括取向傳感器，用來產(chǎn)生表示所述望遠鏡單元的取向的取向信號，以及 包括可控轉(zhuǎn)動驅(qū)動器，用來使所述望遠鏡單元繞著所述水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；所述方法包 括的步驟有獲取表示要測量的目標區(qū)的目標區(qū)數(shù)據(jù)；獲取表示投影面的投影面數(shù)據(jù)；獲 取一組像素數(shù)據(jù)，所述像素數(shù)據(jù)表示至少一部分目標區(qū)的二維圖像；利用所述校準數(shù)據(jù)將 所述一組像素數(shù)據(jù)變換為一組投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到所述投影 面的投影；以及至少將所述投影圖像數(shù)據(jù)存儲起來和/或發(fā)送到接收裝置作為測量數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供用于與測量儀器相連接的處理單元或用于測量儀器的 處理單元的計算機程序，所述處理單元包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有校準數(shù)據(jù)， 所述測量儀器包括可以繞著水平軸和垂直軸進行受控轉(zhuǎn)動的望遠鏡單元，并具有成像光學(xué) 系統(tǒng)和光學(xué)探測器元件陣列，每個探測器元件在所述陣列中占有一個位置并且對由所述成 像光學(xué)系統(tǒng)投影到所述陣列上的圖像產(chǎn)生響應(yīng)以產(chǎn)生表示所述圖像上的點的像素的數(shù)據(jù)， 所述儀器還包括取向傳感器，用來產(chǎn)生表示所述望遠鏡單元的取向的取向信號，以及包括 可控轉(zhuǎn)動驅(qū)動器，用來使所述望遠鏡單元繞著所述水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；所述計算機程序 包含指令，當所述指令由所述處理器執(zhí)行時，用來獲取表示要測量的目標區(qū)的目標區(qū)數(shù)據(jù)； 獲取表示投影面的投影面數(shù)據(jù)；獲取由所述光學(xué)探測器陣列所產(chǎn)生的一組像素數(shù)據(jù)，所述 像素數(shù)據(jù)表示至少一部分目標區(qū)的二維圖像；利用所述校準數(shù)據(jù)將所述一組像素數(shù)據(jù)變換 為一組投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到所述投影面的投影；以及至少將 所述投影圖像數(shù)據(jù)存儲起來和/或發(fā)送到接收裝置作為測量數(shù)據(jù)。具體說，如果所述指令由所述處理器執(zhí)行的話，那么，計算機程序中的指令和處理 單元中的指令可以用來執(zhí)行本發(fā)明所述的方法。本發(fā)明的實施例使用包含所述望遠鏡單元的測量儀器。所述望遠鏡單元可以繞著 水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動。如在本技術(shù)中所通用的那樣，術(shù)語垂直軸是指這樣的一根軸，只在恰 當?shù)匕惭b所述測量儀器時該軸需要垂直。所述水平軸也稱作傾斜軸，它在傾斜軸的誤差范 圍內(nèi)與所述垂直軸正交。所述望遠鏡單元可以安裝在照準儀上，使得它可以繞著所述水平 軸進行傾斜。然后，所述照準儀以及與其在一起的望遠鏡單元可以繞著所述垂直軸轉(zhuǎn)動。所 述照準儀自身可以安裝在合適的底座元件上以便繞著所述垂直軸轉(zhuǎn)動，相對于所述底座元件可以定義儀器坐標系。由合適的控制單元所控制的驅(qū)動器(例如電動馬達)可以使所述望遠鏡單元以受 控的方式繞著所述垂直軸和水平軸轉(zhuǎn)動。所述望遠鏡單元的取向可以由分別繞著所述垂直 軸和水平軸轉(zhuǎn)動的垂直角和水平角來確定。所述角度最好相對于預(yù)定的方向來定義。所述取向傳感器用來測量所述望遠鏡單元的取向并產(chǎn)生相應(yīng)的取向信號。具體 說，所述取向傳感器可以包括用于測量所述轉(zhuǎn)動的垂直角和水平角以及用于產(chǎn)生相應(yīng)的取 向信號的角度傳感器。所述望遠鏡單元包括成像光學(xué)系統(tǒng)，該成像光學(xué)系統(tǒng)將要測量的感興趣區(qū)域成像 在所述探測器元件陣列上。所述探測器元件對光輻射很敏感，具體說對可見光輻射很敏感， 并且最好是對顏色敏感。具體說，可以使用CCD-或CMOS探測器陣列。所述成像光學(xué)系統(tǒng)可以包含望遠鏡光學(xué)系統(tǒng)，以便對感興趣區(qū)域中的目標進行所 希望的放大。然而，也可以是所述成像光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計能提供適用于取景相機的寬視野。具 體說，在這種情形中，所述望遠鏡單元可以包括帶有目鏡的望遠鏡，用來以常規(guī)方式觀察目 標點。所述成像光學(xué)系統(tǒng)可以是所述望遠鏡的一部分，也可以與所述望遠鏡分離。所述望遠鏡單元還包括距離測量單元，所述距離測量單元用來測量所述裝置與所 看到的某個點之間的距離，并產(chǎn)生相應(yīng)的距離信號。所述距離測量單元最好是適合于任意 反射目標的無反射器距離測量，而不僅僅是適合于諸如具有特別高反射性的特殊反射器等 給定的協(xié)同目標的距離測量。所述距離測量裝置與所述望遠鏡單元具有確定的特殊關(guān)系。因此，所述距離測量 裝置繞著水平軸和垂直軸的取向直接地或間接地由帶刻度的水平度盤和帶刻度的垂直度 盤來確定?；蛘撸鼍嚯x測量裝置可以使用單獨的取向傳感器以便產(chǎn)生表示所述距離測 量裝置繞著水平軸和垂直軸的取向的取向數(shù)據(jù)。所述測量儀器還可以包括裝置控制計算機或裝置控制單元，所述裝置控制單元具 有處理器和用來與所述驅(qū)動器和取向傳感器進行連接的物理的和/或軟件接口。所述裝置 控制計算機可以用來處理或評估測量數(shù)據(jù)。也可以為此目的提供一個單獨的評估單元。所述處理單元可以與所述測量儀器集成，也可以與所述測量儀器分離。在后一種 情形中，所述處理單元可以包括至少一個與裝置控制計算機相連的接口和/或與所述驅(qū)動 器、所述取向傳感器和所述探測器陣列相連的接口。如果所述處理單元是所述測量儀器的 一部分，那么，它最好能從所述儀器上卸下來。至少在所述處理單元的使用遠離所述測量儀器的情形中，所述處理單元可以通過 通信連接，最好是無線通信連接，與所述儀器相連接，并包含合適的通信接口。所述處理單元用來控制所述測量儀器并用來處理由所述測量儀器，具體說是由所 述取向傳感器和所述探測器陣列，所獲得的信號或數(shù)據(jù)。所述存儲器可以以例如RAM、R0M、 閃存-ROM、硬盤或可移動存儲介質(zhì)(例如CD、DVD、諸如USB棒等閃存-ROM、存儲卡)或者 其組合的形式來提供。當使用可移動存儲介質(zhì)時，所述處理單元還可以包括所述存儲介質(zhì) 的合適的驅(qū)動器。為了進行處理，所述處理單元包括至少一個處理器，它可以是例如多用途 微處理器或特別適合于處理視頻信息的DSP (數(shù)字信號處理器)。下面為了簡短起見，術(shù)語 “處理器”也可以指至少兩個耦合處理器的組合。所述處理單元用來執(zhí)行至少部分的本發(fā)明所述的方法，并在所述測量儀器處于其它操作模式時也可以執(zhí)行其它的任務(wù)。在這種情形中，存儲在存儲器中的指令可以包括用 于進行其它任務(wù)的指令。具體說，所述處理單元可以用作如上所述的控制和評估單元。如在引言中提到的，希望任何探測器元件都可以與指向在所述探測器元件上成像 的目標點的方向相關(guān)聯(lián)。假設(shè)所述測量儀器為此目的進行了校準。所完成的校準可以提供 所述陣列中或所述望遠鏡單元中的探測器元件的位置到相應(yīng)的目標點方向的映射，如果所 述目標點的距離已知的話，也提供了到所述目標點在儀器坐標系中的相應(yīng)坐標的映射。一 般地，為了進行校準，可以使用一種模型，該模型能夠?qū)μ綔y器元件的位置和所述方向之間 的依賴關(guān)系進行建模，它所具有的校準參數(shù)可以被調(diào)整以便提供理想的映射。所述校準參 數(shù)被存儲在存儲器中作為校準數(shù)據(jù)，所述模型至少不明顯地由所述存儲器中所存儲的一些 指令來實現(xiàn)。德國專利申請DE 10359415. 9和PCT/EP2004/014365給出了合適的進行校準 的方法，其內(nèi)容通過引述納入這里。存儲器中所存儲的所述指令至少可以是本發(fā)明所述的計算機程序的一部分。所述 計算機程序可以用任何編程語言來實現(xiàn)，并且可以進一步包括用于控制所述測量儀器的控 制軟件。為了測量目標區(qū)，要獲得目標區(qū)數(shù)據(jù)。目標區(qū)數(shù)據(jù)可以是任何能定義目標區(qū)的數(shù) 據(jù)。具體說，可以使用一組至少三個方向，例如由相應(yīng)的垂直角和水平角給出，使得始于所 述測量儀器并且沿著所述方向延伸的射線構(gòu)成了所述目標區(qū)的邊，而所述目標區(qū)可以是三 維的。或者，所述目標區(qū)的范圍和形狀以及至少一個方向可以被用作目標區(qū)數(shù)據(jù)。此外，所 述目標區(qū)數(shù)據(jù)可以由這樣的數(shù)據(jù)給出，這些數(shù)據(jù)表明，所述目標區(qū)由望遠鏡單元的當前的 取向和由成像光學(xué)系統(tǒng)和探測器陣列所構(gòu)成的相機的視野來定義。在獲得所述目標區(qū)數(shù)據(jù)之前、期間或之后，獲得投影面數(shù)據(jù)。這里，投影面數(shù)據(jù)可 以是任何在三維空間中定義二維表面的數(shù)據(jù)。所述目標區(qū)數(shù)據(jù)和投影面數(shù)據(jù)可以在任何坐標系中定義。然而，所述目標區(qū)數(shù)據(jù) 和投影面數(shù)據(jù)最好在同一坐標系中定義。在獲得了目標區(qū)數(shù)據(jù)之后，如果望遠鏡單元還沒有處于對目標區(qū)進行成像的方向 上，那么可以控制所述驅(qū)動器將所述望遠鏡單元移動到某個方向上，在這個方向上，至少一 部分目標區(qū)可以被成像到所述探測器陣列上。可以基于所獲得的目標區(qū)數(shù)據(jù)來確定所述取 向。然后，獲得像素(即圖像微元)的一組像素數(shù)據(jù)，所述一組像素數(shù)據(jù)表示至少一部 分目標區(qū)的二維圖像。為了獲得所述像素數(shù)據(jù)，所述處理單元可以采集由探測器陣列所產(chǎn) 生的相應(yīng)地信號或數(shù)據(jù)。像素數(shù)據(jù)可以包括可視信息或數(shù)據(jù)。根據(jù)探測器元件的類型，所 述可視信息或數(shù)據(jù)可以以編碼的形式表示彩色和/或灰度信息。此外，所述陣列中相應(yīng)的 探測器元件的位置可以被編碼為一組像素數(shù)據(jù)，例如可以由一系列像素數(shù)據(jù)中的位置來編 碼，每個位置對應(yīng)著探測器元件的位置，或者由明確的數(shù)據(jù)來編碼。此外，可以壓縮所述數(shù) 據(jù)，最好是以無損的方式來壓縮。然后，將所述像素數(shù)據(jù)變換為一組投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示至少一 部分目標區(qū)的二維圖像到所述投影面的投影。為了進行這個變換，使用所述校準數(shù)據(jù)和用 于校準的模型或者只是作為用于校準的模型的一部分的相機模型，以便將每個探測器元件 的位置或者相應(yīng)的像素鏈接到相應(yīng)的方向上從而鏈接到所述投影面上的位置。
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所述投影圖像數(shù)據(jù)可以包括可視數(shù)據(jù)，所述可視數(shù)據(jù)表示給定的或計算出的微元 或所述投影圖像的位置的彩色和/或灰度信息。然后，所述投影圖像的微元位置可以由三 維坐標系中的坐標或者由確定投影面上的位置的兩個坐標來表示。此外，不用所述投影面上的微元的坐標，所述投影圖像數(shù)據(jù)可以包含表示投影面 到顯示平面的投影的數(shù)據(jù)。然后，至少臨時在所述處理單元上的存儲器或者在其它存儲介質(zhì)中存儲投影圖像 數(shù)據(jù)作為測量數(shù)據(jù)。然后，可以將所述投影圖像數(shù)據(jù)用于其它測量目的。然后，可以將所述 投影圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到接收裝置中，例如發(fā)送到遠程計算機中，該遠程計算機在其它應(yīng)用中 使用這些數(shù)據(jù)。最好是，不僅存儲投影圖像數(shù)據(jù)作為測量數(shù)據(jù)，而且存儲與拍攝圖像時所用的參 數(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)(例如望遠鏡單元的相應(yīng)取向)、所使用的投影面數(shù)據(jù)和/或用于投影的其它 參數(shù)諸如比例因子?？梢砸匀魏魏线m的圖形格式來存儲和/或發(fā)送投影圖像數(shù)據(jù)，具體說， 所述圖形格式能夠讓其它信息與投影圖像數(shù)據(jù)存儲在同一個文件中。本發(fā)明的實施例的優(yōu)點是，成像了的目標區(qū)中的許多方向上的測量信息被包含在 投影圖像中，另外，為了獲得這個信息，只需要攝取一個圖像，因此測量過程可以非?？臁４?外，使用所述投影圖像數(shù)據(jù)可以在辦公室中執(zhí)行其它測量任務(wù)。一般地，所述測量儀器可以是攝像測距儀。然而，所述測量儀器最好還包含可控制 的距離測量單元，用來產(chǎn)生距離信號，所述距離信號表示所述儀器和要測量目標之間沿著 視軸的距離，所述距離測量單元與所述處理單元相連接，用來發(fā)送和接收信號。因此，在測 量儀器的處理單元中，其中，測量儀器包含可控制的距離測量單元來產(chǎn)生距離信號，所述距 離信號表示所述儀器和要測量目標之間沿著所述距離測量單元的視軸方向的距離，所述指 令包括用來讀取距離信號或讀取從所述距離信號中產(chǎn)生的距離數(shù)據(jù)的指令。在計算機程序 中，其中，所述測量儀器還包含可控制的距離測量單元，用來產(chǎn)生距離信號，所述距離信號 表示所述儀器和要測量目標之間沿著視軸的距離，所述指令包括用來讀取距離信號或讀取 從所述距離信號中產(chǎn)生的距離數(shù)據(jù)的指令。這樣的好處是，可以使用測量儀器以及處理單 元來測量與所看到的目標點的距離，這就允許只使用一個儀器來進行更復(fù)雜的測量。所述測量數(shù)據(jù)不需要被用來在地形中進行進一步測量。然而，在所述方法中，所述 處理單元或所述儀器可以包括顯示單元和/或觸摸屏用來顯示數(shù)字圖像，所述方法還可以 包括分別在所述顯示單元和/或觸摸屏上顯示由探測器陣列所拍攝的圖像和/或所述投影 圖像。在所述處理單元中，最好為顯示單元或觸摸屏提供至少一個界面，用來顯示數(shù)字圖 像，所述指令可以包括用來分別在所述顯示單元和/或觸摸屏上顯示由探測器陣列所拍攝 的圖像和/或所述投影圖像的指令。在所述計算機程序中，所述指令可以包括用來分別在 (具體說是所述處理單元或所述測量儀器的)顯示單元和/或觸摸屏上顯示由探測器陣列 所拍攝的圖像和/或所述投影圖像的指令。所述測量儀器還可以包括與所述處理裝置相連 的至少一個顯示單元或一個觸摸屏，用來從所述處理裝置接收顯示數(shù)據(jù)。本實施例的優(yōu)點 是，用戶可以在測量之后馬上檢查測量操作的結(jié)果。為了顯示所述圖像和/或投影圖像，在計算機程序中，所述指令可以包括將所述 投影圖像數(shù)據(jù)變換為顯示數(shù)據(jù)的指令，所述顯示數(shù)據(jù)表示所述投影圖像在顯示平面上的投 影，并包括顯示由所述顯示數(shù)據(jù)所表示的圖像的指令。在所述處理裝置中，所述指令可以包括將所述投影圖像數(shù)據(jù)變換為顯示數(shù)據(jù)的指令，所述顯示數(shù)據(jù)表示所述投影圖像在顯示平 面上的投影，并包括顯示由所述顯示數(shù)據(jù)所表示的圖像的指令。所述方法還可以包括將所 述投影圖像數(shù)據(jù)變換為顯示數(shù)據(jù)，所述顯示數(shù)據(jù)表示所述投影圖像在顯示平面上的投影， 并顯示由所述顯示數(shù)據(jù)所表示的圖像。所述處理單元最好包括與所述界面相連接的顯示單元和/或觸摸屏。此外，在這種情形中，可以使用所顯示的圖像或所顯示的投影圖像來輸入所述方 法中所使用的其它數(shù)據(jù)或進行進一步測量。為此，在所述處理單元中，為了在所拍攝的或所投影的圖像中選擇點，可以為定點 設(shè)備提供界面，所述顯示界面可以是觸摸屏的界面，存儲器中所存儲的指令包括用于讀取 數(shù)據(jù)的指令，所述數(shù)據(jù)定義了至少一個像素，所述像素表示由所述定點設(shè)備的位置或者通 過觸摸所述觸摸屏所確定的顯示圖像中的一個點。在所述計算機程序中，為了在所拍攝的 或所投影的圖像中選擇點，所述指令包括用于讀取數(shù)據(jù)的指令，所述數(shù)據(jù)定義了至少一個 像素，所述像素表示由所述定點設(shè)備的位置或者通過觸摸所述觸摸屏所確定的顯示圖像中 的一個點。所述方法還包括讀取數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)定義了至少一個像素，所述像素表示由所述 定點設(shè)備的位置或者通過觸摸所述觸摸屏所確定的顯示圖像中的一個點。這個實施例的優(yōu) 點是，通過定點設(shè)備或觸摸屏，用戶可以很容易地在所顯示的圖像或所顯示的投影圖像中 選擇目標。具體說，所述指令可以包括表示圖形用戶界面的指令。所述定點設(shè)備最好是鼠 標、軌跡球、軌跡點、觸摸板或操縱桿之一。使用觸摸屏的優(yōu)點是，顯示和定位手段被結(jié)合在 單個裝置中，這就簡化了處理單元并允許進行更緊湊的設(shè)計。在使用定點設(shè)備的情形中，操 作最好包括在與定點設(shè)備的位置相對應(yīng)的位置處顯示標記。所述計算機程序可以包括相應(yīng) 的指令。此外，當對定點設(shè)備的操作元件(例如鼠標按鈕)進行操作時，通常讀取定點設(shè)備 的位置。所述投影面數(shù)據(jù)可以永久地存儲在處理單元的存儲器中，并且可以從中讀取。為 了能夠更靈活地定義投影面，在所述方法中，獲取投影面數(shù)據(jù)的步驟可以包括在投影圖像 中獲取點的數(shù)據(jù)來定義所述投影面；將望遠鏡單元移動到由所述數(shù)據(jù)定義的取向上；獲取 每個方向上的距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)表示望遠鏡單元和目標區(qū)中與所述投影圖像中的點 相對應(yīng)的點之間的距離；以及從所述取向以及相關(guān)的距離數(shù)據(jù)來確定并存儲投影面數(shù)據(jù)。 在所述處理單元中，存儲器中所存儲的指令可以包括這樣一組指令，使得處理器可以對這 些指令進行響應(yīng)以獲取所述投影圖像中的點的數(shù)據(jù)來定義所述投影面，控制驅(qū)動器將望遠 鏡單元移動到由所述數(shù)據(jù)定義的取向上，控制距離測量單元來獲取每個取向上的距離數(shù) 據(jù)，以及從所述取向以及相關(guān)的距離數(shù)據(jù)來確定并存儲投影面數(shù)據(jù)。在所述計算機程序中， 可以包括這樣的指令，這些指令用于獲取所述投影圖像中的點的數(shù)據(jù)來定義所述投影面； 將望遠鏡單元移動到由所述數(shù)據(jù)定義的取向上；獲取每個取向上的距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù) 據(jù)表示望遠鏡單元和目標區(qū)中與所述投影圖像中的點相對應(yīng)的點之間的距離；以及從所述 取向以及相關(guān)的距離數(shù)據(jù)來確定并存儲投影面數(shù)據(jù)。本發(fā)明的這個實施例的優(yōu)點是，可以 很容易地選擇投影面。這里，可以預(yù)先確定投影面的形狀，例如通過所述程序和/或處理單 元中的相應(yīng)指令來預(yù)先確定投影面的形狀，或者可以選擇投影面的類型。為了能容易地輸 入投影面數(shù)據(jù)，所述處理單元可以包括裝置單元和輸入裝置，存儲器中所存儲的所述指令 可以包括圖形用戶界面的指令，用來讀取用戶的輸入。所述投影面可以為任何形狀。具體說，所述形狀可以是平面、具有圓形截面的柱面、或者球面。此外，可以使用數(shù)字地形模型或 者數(shù)字表面模型，這些模型由例如所述表面上的一組合適的點的坐標來定義，這些坐標可 以與儀器坐標系相關(guān)。至少在后一種情形中，可以從外部存儲器通過網(wǎng)絡(luò)連接或者從可移 動的存儲介質(zhì)中獲得所述投影面數(shù)據(jù)。所述處理單元可以包括網(wǎng)絡(luò)接口和/或用來讀取可 移動存儲介質(zhì)的驅(qū)動器。其優(yōu)點是，可以容易地獲得數(shù)據(jù)。具體說，在所述方法中，所述儀 器可以包括可控制的距離測量單元以產(chǎn)生距離信號，所述距離信號表示所述單元和要測量 目標之間沿著視軸的距離，獲取投影面數(shù)據(jù)的步驟可以包括，在顯示單元和/或觸摸屏上 顯示由所述像素數(shù)據(jù)表示的圖像；讀取定點設(shè)備的位置或通過觸摸觸摸屏所定義的位置； 計算望遠鏡單元的取向，使得距離測量單元的視軸指向目標區(qū)中與所讀取的位置相對應(yīng)的 方向；控制驅(qū)動器將望遠鏡單元移動到所計算出的位置上；獲取距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù) 表示所述單元和目標之間沿著視軸的距離；存儲基于所述距離數(shù)據(jù)和表示所述取向的數(shù)據(jù) 而獲得的投影面數(shù)據(jù)。在所述測量儀器包括可控制的距離測量單元以產(chǎn)生距離信號的情形 中，其中所述距離信號表示所述裝置和要測量目標之間沿著視軸的距離，在所述處理單元 和所述計算機程序中，對于獲取投影面數(shù)據(jù)的步驟，所述指令所包括的指令用于在顯示單 元或觸摸屏上顯示由所述像素數(shù)據(jù)表示的圖像；讀取定點設(shè)備的位置或通過觸摸觸摸屏所 定義的位置；計算望遠鏡單元的取向，使得距離測量單元的視軸指向目標區(qū)中與所讀取的 位置相對應(yīng)的方向；控制驅(qū)動器將望遠鏡單元移動到所計算出的位置上；控制距離測量單 元獲取距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)表示所述單元和目標之間沿著視軸的距離；存儲基于所述 距離數(shù)據(jù)和表示所述取向的數(shù)據(jù)而獲得的投影面數(shù)據(jù)。選擇出來表示所述投影面的點的數(shù) 目取決于所述投影面的幾何形狀。如果所述投影面是平面，那么，測量三個非共線的點就足 夠了。如果投影面為球面或垂直的柱面，且如果所述測量儀器處于所述球面中心或者所述 柱面的截面中心的話，那么，獲取所述投影面上至少一個點的方向和距離就足夠了。本實施 例可以非常簡單地輸入至少一些投影面數(shù)據(jù)。如果所述投影面的形狀對應(yīng)著要成像的某個目標的表面形狀的話，那么，投影圖 像的信息量就非常高。如果投影面的幾何形狀對應(yīng)著要測量的目標的幾何形狀的話，那 么，所述圖像到所述投影圖像的投影就對應(yīng)著所謂的正交投影，其中，所拍攝的圖像在所述 投影面上進行平行投影。如果投影面不是被顯示在所述顯示單元上的顯示平面，那么可以 使用附加的變換將所述投影圖像變換到所述顯示平面上。因此，所述方法還可以包括將所 述投影圖像數(shù)據(jù)變換為顯示數(shù)據(jù)，并顯示由所述顯示數(shù)據(jù)所表示的圖像。在處理裝置和/ 或計算機程序中，所述指令包括這樣的指令，這些指令用于將所述投影圖像數(shù)據(jù)變換為顯 示數(shù)據(jù)，并顯示由所述顯示數(shù)據(jù)所表示的圖像。如果所述投影面(例如柱面)可以顯示在 平面上，那么相應(yīng)地選擇所述變換，具體說，相應(yīng)地選擇像素的排列。否則，所述變換可以 是一個投影。所述變換最好是使角度和/距離不會在所述變換中產(chǎn)生變形。具體說，對于 球面，在本技術(shù)中已知有幾個不同的投影，將球面上的圖像投影到平面上。Kimtz，Eugen Kartennetzentwurfslehre :Grundlagen undAnwendungen, Karlsruhe, Germany,ffichmann, 1990，ISBN3-87907-186-1中給出了這些投影的例子，該文獻的內(nèi)容通過引述納入這里。所述目標區(qū)數(shù)據(jù)可以簡單地從存儲器中讀出，其中，在通過合適的通信鏈接從另 一個裝置中接收到這些數(shù)據(jù)之后可以永久地或臨時地將其存儲在所述存儲器中?；蛘?，在 所述方法中，獲取目標區(qū)數(shù)據(jù)的步驟可以包括，讀取用戶的輸入，這些輸入確定了對目標區(qū)進行限定的方向和/或所述投影圖像上的位置，最好是所述目標區(qū)的范圍。在所述處理單 元和所述計算機程序中，對于獲取目標區(qū)數(shù)據(jù)的步驟，所述指令可以包括這樣一組指令，使 得所述處理器可以對這些指令進行響應(yīng)，以通過讀取用戶的輸入來獲得所述目標區(qū)數(shù)據(jù)， 所述用戶輸入確定了對目標區(qū)進行限定的方向和/或由探測器陣列所探測到的圖像中的 位置或在所述投影圖像中的位置，最好是所述目標區(qū)的范圍。其優(yōu)點是，可以容易地輸入所 述目標區(qū)。可以相對于儀器坐標系輸入所述方向，即始于所述儀器并沿著所述方向的射線， 或者，如果所述儀器的位置已知的話，可以相對于外部坐標系相對于地理方向輸入所述方 向?；蛘撸ㄟ^讀取所述圖像或所述投影圖像中的相應(yīng)位置并利用前述段落中所提到的步 驟使用校準數(shù)據(jù)來確定所述方向，可以獲得所述方向。通常發(fā)生的是，所述目標區(qū)太大而不能只在由探測器陣列所拍攝的一個圖像中成 像。所以，在本方法中，獲取像素數(shù)據(jù)的步驟可以包括確定望遠鏡單元的取向，在這些取向 中將獲得表示所述目標區(qū)的局部二維圖像的像素數(shù)據(jù)，使得這些局部二維圖像可以覆蓋所 述目標區(qū)；將所述望遠鏡單元移動到所確定的方向上；并在每個取向上獲取像素數(shù)據(jù)，對 所述像素數(shù)據(jù)進行變換的步驟可以包括使用所述校準數(shù)據(jù)將每個取向上的像素數(shù)據(jù)變換 為一組局部圖像投影數(shù)據(jù)，所述局部圖像投影數(shù)據(jù)表示所述各個局部圖像到所述投影面的 投影；從所述局部圖像投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生全景圖像數(shù)據(jù)，所述全景圖像數(shù)據(jù)表示投影到所述投 影面上的所述目標區(qū)的全景圖像。在所述處理單元或所述計算機程序中，所述指令可以包 括這樣一組指令，使得所述處理器可以響應(yīng)所述一組指令來確定獲取像素數(shù)據(jù)時的取向， 所述像素數(shù)據(jù)表示所述目標區(qū)的局部二維圖像，這些局部二維圖像可以覆蓋所述目標區(qū)； 控制所述驅(qū)動器將所述望遠鏡單元移動到所確定的取向上并在每個取向上獲取像素數(shù)據(jù)； 使用所述校準數(shù)據(jù)將每個取向上的像素數(shù)據(jù)變換為一組局部圖像投影數(shù)據(jù)，所述局部圖像 投影數(shù)據(jù)表示所述各個局部圖像到所述投影面的投影；從所述局部圖像投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生全景 圖像數(shù)據(jù)，所述全景圖像數(shù)據(jù)表示投影到所述投影面上的所述目標區(qū)的全景圖像。這個實 施例的優(yōu)點是，不費力就可以測量大的目標區(qū)。具體說，對目標區(qū)進行測量的用戶只需要產(chǎn) 生和/或輸入目標區(qū)數(shù)據(jù)來獲得全景圖像。望遠鏡單元最好能在這樣的精度下進行控制，使得所述局部圖像不必重疊。然 而，為了獲得高質(zhì)量的全景圖像，在所述方法中，這樣來確定取向，使得局部二維圖像產(chǎn)生 重疊，所述方法還包括通過分別使用所述重疊區(qū)中的局部圖像的像素數(shù)據(jù)或所述局部圖 像投影的投影圖像數(shù)據(jù)來調(diào)整所述重疊區(qū)中的至少一個局部圖像中的像素數(shù)據(jù)和至少一 個局部圖像投影的投影圖像數(shù)據(jù)。在所述處理單元和所述計算機程序中，所述指令可以 包括這樣一組指令，使得所述處理器可以響應(yīng)所述一組指令來確定取向，使得局部二維圖 像產(chǎn)生重疊；通過分別使用所述重疊區(qū)中的局部圖像的像素數(shù)據(jù)或所述局部圖像投影的 投影圖像數(shù)據(jù)來調(diào)整所述重疊區(qū)中的至少一個局部圖像中的像素數(shù)據(jù)和至少一個局部圖 像投影的投影圖像數(shù)據(jù)。具體說，像素數(shù)據(jù)或投影圖像數(shù)據(jù)的調(diào)整包括，通過輻射調(diào)整 (radiometricadjustment)來調(diào)整其中所包含的可視數(shù)據(jù)，例如色彩和/或亮度和/或灰度 fn息ο—般地，在目標區(qū)中可能有移動目標，它們可以干擾測量操作。因此，在所述方法 中，獲取像素數(shù)據(jù)的步驟可以包括在隨后的時刻獲取與同一目標區(qū)相對應(yīng)的初步像素數(shù) 據(jù)，并通過平均從不同時刻的與同一目標點相對應(yīng)的初步像素數(shù)據(jù)中計算所述像素數(shù)據(jù)。在所述處理單元和/或計算機程序中，所述指令可以包括這樣一組指令，使得所述處理器 可以響應(yīng)所述一組指令在隨后的時刻獲取與同一目標區(qū)相對應(yīng)的初步像素數(shù)據(jù)，并通過平 均從不同時刻的與同一目標點相對應(yīng)的初步像素數(shù)據(jù)中計算所述像素數(shù)據(jù)。對同一場景 圖像進行反復(fù)拍攝和平均的優(yōu)點是，至少可以近似地從所述圖像或局部圖像中消除移動目 標，不需要使用復(fù)雜的圖像處理算法來發(fā)現(xiàn)移動目標。此外，進行變換所使用的像素數(shù)據(jù)的 精度可以變得更高。一般地，投影圖像數(shù)據(jù)可以通過由探測器陣列所拍攝的二維圖像的像素到投影面 的直接投影來獲得。然而，在所述方法中，投影圖像可以由投影圖像像素的排列來表示，其 中每個投影圖像像素都有相關(guān)的可視數(shù)據(jù)，對像素數(shù)據(jù)進行變換的步驟可以包括從一組 像素中的至少一個像素的像素數(shù)據(jù)中的可視信息來確定至少一個投影圖像像素的可視數(shù) 據(jù)，所述至少一個像素其位置最靠近逆投影到由探測器元件的位置或圖像的像素所確定的 圖像表面上的圖像的投影圖像像素的位置。在所述處理單元和/或計算機程序中，投影圖 像可以由投影圖像像素的排列來表示，其中每個投影圖像像素都有相關(guān)的可視數(shù)據(jù)，為了 對像素數(shù)據(jù)進行變換，所述指令可以包括一組指令，從一組像素中的至少一個像素的像素 數(shù)據(jù)中的可視信息來確定至少一個投影圖像像素的可視數(shù)據(jù)，所述至少一個像素其位置最 靠近逆投影到由探測器元件的位置或圖像的像素所確定的圖像表面上的圖像的投影圖像 像素的位置。這種投影對應(yīng)著間接投影或逆投影(reverse projection)。從投影圖像中給 定投影圖像像素位置開始，在圖像平面(即探測器陣列的平面)中確定相應(yīng)的位置，所述平 面用于確定所攝圖像的像素或相機模型，所攝圖像的像素被直接投影到投影面上的投影圖 像像素位置上。使用這種間接投影或逆投影的優(yōu)點是，諸如色彩和/或亮度和/或灰度信 息等可視數(shù)據(jù)或可視信息的確定比在直接投影中要快。優(yōu)選地，通過在由探測器陣列所拍 攝的圖像中確定相應(yīng)的位置并由鄰近像素的可視數(shù)據(jù)之間的插值計算可視信息來確定所 述至少一個投影圖像像素的可視信息。最好采用雙線性插值。間接投影技術(shù)的一個優(yōu)點是，可以避免相鄰像素之間的間隙或重疊。另一個優(yōu)點 是，如果恰當?shù)剡x擇了投影面中的像素，那么，不需要其它的操作來在顯示單元上顯示投影 圖像?？梢允褂盟@得的測量數(shù)據(jù)(即投影圖像)來進行其它測量。在由合適的數(shù)據(jù)處 理系統(tǒng)進行存儲然后進行讀出之后，可以在遠處(例如辦公室中)進行這些測量。然而， 所述方法也可以包括這些操作讀取由定點設(shè)備或通過觸摸觸摸屏所選擇的顯示圖像上的 兩個位置，確定與所述投影圖像中所選擇的點相對應(yīng)的所述投影圖像中的兩個點之間的距 離，顯示所確定的距離或從所確定的距離計算出的值。在所述處理單元和/或所述計算機 程序中，所述指令可以包括這樣的指令，這些指令用來讀取由定點設(shè)備或通過觸摸觸摸屏 所選擇的顯示圖像上的兩個位置，確定所述投影圖像中的相應(yīng)點之間的距離，顯示所確定 的距離或從所確定的距離計算出的值。本實施例的優(yōu)點是，只使用所述投影圖像和所述顯 示圖像就可以進行測量，不需要進一步移動望遠鏡單元。所測量的數(shù)據(jù)也可以被存儲起來， 最好和定義所述距離的點聯(lián)合起來。也可以在單獨的計算機上基于所存儲的投影圖像數(shù)據(jù) 進行這些操作。此外，所述方法可以包括這樣的操作讀取由定點設(shè)備或通過觸摸觸摸屏所選擇 的顯示圖像上的三個位置，確定由所述投影圖像中的相應(yīng)點所定義的兩條線之間的夾角，并顯示所確定的夾角或者從所確定的夾角計算出來的值。在所述處理單元和/或所述計算 機程序中，所述指令可以包括這樣的指令，這些指令用來讀取由定點設(shè)備或通過觸摸觸摸 屏所選擇的顯示圖像上的三個位置，確定由所述投影圖像中的相應(yīng)點所定義的兩條線之間 的夾角，并顯示所確定的夾角或者從所確定的夾角計算出來的值。本實施例的優(yōu)點是，只使 用所述投影圖像和所述顯示圖像就可以進行測量，不需要進一步移動望遠鏡單元。所測量 的數(shù)據(jù)也可以被存儲起來，最好和定義所述距離的點聯(lián)合起來。也可以在單獨的計算機上 基于所存儲的投影圖像數(shù)據(jù)進行這些操作。在另一個實施例中，所述方法包括這樣的操作在所述顯示單元上顯示其它信息。 在所述處理單元和/或計算機程序中，所述指令可以包括這樣一組指令，這組指令用于在 所述顯示單元上顯示由所述處理單元獲取或存儲的其它信息。本實施例的優(yōu)點是，用戶可 以從同一顯示中讀取所述其它信息，使得操作所述處理單元或所述儀器變得更加舒適并更 不容易產(chǎn)生誤差。所述其它信息可以涉及例如望遠鏡單元的目前取向，該取向由通過取向 傳感器探測出來的水平角和垂直角來確定。在另一個實施例中，所述方法包括這樣的操作存儲測量數(shù)據(jù)，這些測量數(shù)據(jù)表示 已經(jīng)測量了的目標區(qū)中的點；在顯示單元上顯示標記作為附加信息，所述標記表示所述投 影圖像中的至少一個被測點。在所述處理單元和/或計算機程序中，所述指令可以包括這 樣一組指令，這組指令用于存儲測量數(shù)據(jù)，這些測量數(shù)據(jù)表示已經(jīng)測量了的目標區(qū)中的點； 在顯示單元上顯示標記，所述標記表示所述投影圖像中的至少一個被測點。本實施例能夠 使用戶監(jiān)視測量的進程。具體說，在中斷測量之后，辨認剛測量了的目標點變得比較簡單。 所有測量點最好都被指示在所述顯示單元上。所述方法也包括這樣的操作獲取表示要測量的目標區(qū)中的點的坐標數(shù)據(jù)；在顯 示單元上顯示標記，該標記表示所述投影圖像中還要測量的至少一個點。在所述處理單元 和/或計算機程序中，所述指令可以包括這樣一組指令，這組指令用于獲取表示要測量的 目標區(qū)中的點的坐標數(shù)據(jù)；在顯示單元上顯示標記，該標記表示所述投影圖像中還要測量 的至少一個點。本實施例的一個優(yōu)點是，可以指示要測量的點的整個順序，使得一個人可以 更容易地將例如反射器移動到要測量的位置上。最好也顯示一條曲線，該曲線連接著要測 量的點。這就允許在有幾個要測量的目標點的情形中更好地進行概覽。除了存儲或顯示所述投影圖像(即投影圖像數(shù)據(jù))之外，還可以打印所述投影圖 像。為此，所述處理單元可以包括打印機接口，例如并行口、USB接口或IRDA接口，連同合 適的軟件接口。在所述處理單元中，還可以提供無線通信單元，用來將數(shù)據(jù)發(fā)送到反射器單元或 者從反射器單元接收命令，所述反射器單元具有無線通信單元，用來從所述處理單元接收 數(shù)據(jù)并將命令發(fā)送到所述處理單元、顯示單元和定點設(shè)備或觸摸屏以及處理器，所述處理 器分別與所述顯示單元和定點設(shè)備或觸摸屏相連，所述指令可以包括這樣的指令，這些指 令用于發(fā)送像素數(shù)據(jù)或投影圖像數(shù)據(jù)到反射器單元，以便分別顯示在所述反射器單元的 顯示單元或觸摸屏上；讀取命令數(shù)據(jù)，所述命令數(shù)據(jù)表示在所顯示的投影圖像中的像素的 像素數(shù)據(jù)，這些像素由反射器單元的定點設(shè)備或觸摸屏所選擇；確定與所選擇的像素相對 應(yīng)的水平角和垂直角Hz和Vz ；控制所述驅(qū)動器將望遠鏡單元分別轉(zhuǎn)動到水平角和垂直角 Hz-180。和Vz-180°處。所述方法還可以包括這樣的操作將像素數(shù)據(jù)和投影圖像數(shù)據(jù)
22發(fā)送到反射器單元，其中所述反射器單元具有顯示單元和定點設(shè)備或觸摸屏以及處理器， 處理器分別與所述顯示單元和定點設(shè)備或觸摸屏相連，以便在所述反射器單元的顯示單元 或觸摸屏上顯示這些數(shù)據(jù)；所述指令可以包括這樣的指令，這些指令用于發(fā)送像素數(shù)據(jù)或 投影圖像數(shù)據(jù)到反射器單元，以便分別顯示在所述反射器單元的顯示單元或觸摸屏上；接 收命令數(shù)據(jù)，所述命令數(shù)據(jù)表示在所顯示的投影圖像中的投影圖像像素的投影圖像像素數(shù) 據(jù)，這些像素由反射器單元的定點設(shè)備或觸摸屏所選擇；確定與所選擇的投影圖像像素相 對應(yīng)的水平角和垂直角Hz和Vz ；控制所述驅(qū)動器將望遠鏡單元分別轉(zhuǎn)動到水平角和垂直 角Hz-180。和Vz-180°處。所述計算機程序可以包括這樣的指令，這些指令用于發(fā)送像 素數(shù)據(jù)或投影圖像數(shù)據(jù)到反射器單元，其中所述反射器單元具有顯示單元和定點設(shè)備或觸 摸屏以及處理器，以便分別顯示在所述反射器單元的顯示單元或觸摸屏上；接收命令數(shù)據(jù)， 所述命令數(shù)據(jù)表示在所顯示的投影圖像中的投影圖像像素的投影圖像像素數(shù)據(jù)，這些像素 由反射器單元的定點設(shè)備或觸摸屏所選擇；確定與所選擇的投影圖像像素相對應(yīng)的水平角 和垂直角Hz和Vz ；控制所述驅(qū)動器將望遠鏡單元分別轉(zhuǎn)動到水平角和垂直角Hz-180°和 Vz-180°處。本實施例允許用戶以有利的方式使用所述反射器單元，以便至少是粗略地引 導(dǎo)望遠鏡單元到預(yù)定的目標上。所述測量儀器最好包括跟蹤裝置，該跟蹤裝置能夠控制驅(qū) 動器使望遠鏡單元移動到這樣的取向上，使得望遠鏡單元能夠跟蹤移動的反射器。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供計算機可讀的存儲介質(zhì)，所述介質(zhì)存儲本發(fā)明所 述的計算機程序。所述存儲介質(zhì)可以是，例如RAM、R0M、閃存R0M、USB棒、存儲卡、光學(xué)存儲 介質(zhì)(諸如CD、DVD、藍光光盤)、磁光存儲介質(zhì)或磁存儲介質(zhì)(諸如磁帶、軟盤或硬盤)。


從下面參考附圖對本發(fā)明的示范性實施例進行的詳細描述中可以更清楚地看到 本發(fā)明前面的以及其它的有利特征。應(yīng)該指出，不是所有可能的本發(fā)明的實施例都必須具 有這里所給出的每個或任何一個優(yōu)點。下面通過例子結(jié)合附圖更詳細地說明了本發(fā)明的示范性實施例。在這些附圖中圖1顯示了測距儀的示意透視圖連同相應(yīng)的坐標系以及目標點；圖2顯示了攝像測距儀的簡化透視圖；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一個示范性實施例所述的攝像測距儀的前視圖；圖4顯示了圖3中的攝像測距儀的望遠鏡單元的側(cè)視圖；圖5顯示了圖3中的攝像測距儀的示意方框圖；圖6A顯示了圖1中的測距儀的頂視圖，所述儀器具有瞄準誤差；圖6B顯示了圖1中的測距儀的前視圖，所述儀器具有傾斜軸誤差；圖6C顯示了圖1中的測距儀的側(cè)視圖，所述儀器具有垂直高度指數(shù)誤差；圖7示意地顯示了用于校準圖3到圖5中的攝像測距儀的設(shè)置；圖8顯示了圖7中的瞄準儀的示意截面圖；圖9示出了針孔相機模型；圖10是透視圖，示出了坐標系、坐標軸的配置以及用于校準圖3中的儀器的模型 中所使用的圖像平面；圖11顯示了圖10中的配置的頂視圖12顯示了圖11中的配置的側(cè)視圖；圖13以流程圖的形式顯示了校準方法的概覽；圖14示出了虛圖像點的虛距離的計算；圖15顯示了圖4到圖6中的攝像測距儀的第一圖像傳感器的一部分以及覆蓋所 述圖像傳感器的所述部分的元胞的配置；圖16顯示了相對于儀器中心的方向的計算；圖17顯示了圖3中的攝像測距儀的顯示單元的示意圖以及一個標記，該標記指示 了所述顯示單元上所顯示的視軸；圖18顯示了一個流程圖，說明了用來提供根據(jù)本發(fā)明的第一個優(yōu)選示范性實施 例的測量數(shù)據(jù)的方法；圖19顯示了另一個流程圖，說明了圖18中的步驟S13的子步驟；圖20示意地顯示了用來獲取投影到投影平面上的圖像的設(shè)置；圖21顯示了一個流程圖，說明了在投影面為平面的情形中圖20中的步驟S18的 子步驟；圖22顯示了一個流程圖，說明了在投影面為平面的情形中圖20中的步驟S19的 子步驟；圖23顯示了一個流程圖，說明了在投影面為平面的情形中圖20中的步驟S20的 子步驟；圖24顯示了圖像平面和投影平面，用來說明圖20中的投影步驟S19和S20 ；圖25示意地顯示了用于獲取投影到柱面上的圖像的設(shè)置；圖26顯示了一個流程圖，說明了在投影到柱面的情形中圖20中的步驟S19的子 步驟；圖27顯示了一個流程圖，說明了在投影到柱面的情形中圖20中的步驟S20的子 步驟；圖28示意地顯示了用于獲取投影到形狀任意的面上的圖像的設(shè)置；圖29顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二個優(yōu)選示范性實施例的攝像測距儀的望遠鏡單元 的示意側(cè)視截面圖；圖30示意地顯示了一個流程圖，說明了顯示投影圖像中已經(jīng)測量了的點和將要 測量的點的步驟；圖31示意地顯示了用于獲取投影到投影平面上的圖像和要測量的點的設(shè)置；圖32示意地顯示了用來說明一種方法的場景，該方法用于將圖29中的儀器的相 機引導(dǎo)到預(yù)定的目標上；以及圖33顯示了用于將圖29中的儀器的相機引導(dǎo)到預(yù)定的目標上的方法的步驟。
具體實施例方式在下述示范性實施例中，在功能和結(jié)構(gòu)上相同的部件盡可能用相同的參考數(shù)字來 指定。所以，為了理解某個特殊實施例中各個部件的特點，應(yīng)該參考其它實施例的描述和本 發(fā)明的總結(jié)的描述。在圖3到圖5中以簡化的示意方式顯示了本發(fā)明的第一實施例所述的攝像測距儀11。照準儀(alidade) 12被置于作為攝像測距儀11的支架的三角架14的底座13上。 照準儀12可以繞著垂直軸15轉(zhuǎn)動，如果攝像測距儀11相對于地面正確放置的話，垂直軸 15的取向垂直于地面。照準儀12裝載著望遠鏡單元16，望遠鏡單元16在封裝殼17內(nèi)包 含視野很寬的取景相機(finder camera) 18以及遠距離攝像機(telecamera) 19。望遠鏡單 元16可以繞著傾斜軸20轉(zhuǎn)動，傾斜軸20在傾斜軸誤差范圍內(nèi)與垂直軸15正交。因此，傾 斜軸20隨著相機18和19之一繞著垂直軸15轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。控制面板21安裝在照準儀12 上，可以拆卸。照準儀12可以通過把手86來搬運。轉(zhuǎn)動和傾斜驅(qū)動器22和23分別用來使照準儀12繞著垂直軸15轉(zhuǎn)動以及使望遠 鏡單元16繞著傾斜軸20傾斜。為了測量繞著垂直軸15的轉(zhuǎn)動角或者說是水平角，提供一個帶刻度的水平度盤 24用于測量水平角和傳感頭25。水平度盤24與垂直軸15同軸。傳感頭25安裝在照準儀 12上，能夠探測照準儀12相對于底座13的角位置，從而能夠探測望遠鏡16以及相機18和 19相對于底座13的角位置。為了測量繞著傾斜軸20的轉(zhuǎn)動(S卩，傾斜)角，即為了測量垂直角，在傾斜軸20 上相應(yīng)地安裝帶刻度的垂直度盤26用于測量垂直角，垂直度盤26與傾斜軸20同軸。也安 裝在照準儀12上的用于探測垂直角的傳感頭27能夠探測望遠鏡單元16的角位置。因此，帶刻度的水平度盤24和帶刻度的垂直度盤26均為取向傳感器，能夠產(chǎn)生取 向數(shù)據(jù)，表示望遠鏡單元16繞著水平軸和垂直軸的取向。攝像測距儀11還包括位于照準儀12內(nèi)的光學(xué)鉛錘28，光學(xué)鉛錘28包含一個沿垂 直方向指向下的小望遠鏡。該小望遠鏡的光軸基本與垂直軸15同軸。因此，光學(xué)鉛錘28 可以用來使攝像測距儀11定位在(或使其中心定位在)地面上的一點(諸如界石)的上 方。或者，可以使用一種能夠沿著垂直方向向下發(fā)射光束的光學(xué)鉛錘，所述光束基本與垂直 軸15同軸。也位于照準儀12內(nèi)的傾度傳感器或者說是測角器29在彼此正交的兩個方向上測 量照準儀12的傾度，從而測量攝像測距儀11的傾度，從而可以檢查垂直軸15在給定的測 量精度內(nèi)是否在真正垂直的方向上，傾斜軸20在傾斜軸誤差范圍內(nèi)相對于地面而言是否 在真正的水平方向上。在圖3中從正面以及在圖4中的橫向截面圖中顯示，在望遠鏡單元16中有三個光 學(xué)裝置。它們是取景相機18、遠距離攝像機19和距離測量裝置30。遠距離攝像機19包括構(gòu)成第一成像光學(xué)系統(tǒng)的物鏡31和聚焦透鏡32，以及第一 圖像傳感器33。物體或者說是物點通過物鏡31和聚焦透鏡32成像在圖像傳感器33上，其 中，為了使圖像聚焦在圖像傳感器上，聚焦透鏡32沿著物鏡31和聚焦透鏡32的光軸移動， 如圖4中的箭頭所示。遠距離攝像機19的視野相當窄，被限制在光束邊界34內(nèi)，如圖4所
7J\ ο取景相機18利用了遠距離攝像機19的一些光學(xué)元件。取景相機18包括構(gòu)成第 二成像光學(xué)系統(tǒng)的物鏡31、位于物鏡31的光路上的分束棱鏡35、輔助物鏡36以及光闌37， 以及第二圖像傳感器38。由物鏡31和輔助物鏡36所構(gòu)成的物鏡組合將由取景相機18所 采集的場景的光聚焦在第二圖像傳感器38上。在所述物鏡組合中，通過了物鏡31的光束
25由分束棱鏡35的半反射面39反射到輔助物鏡36上。輔助物鏡36使取景相機18的物鏡 組合的焦距減小。光闌37可以保證幾米開外的物體基本上能聚焦成像在第二圖像傳感器 38上，使得對于取景相機18而言不需要聚焦透鏡。由于所述物鏡組合的焦距減小了，所以， 取景相機18的視野(如圖4中的限制光束40所示)大于遠距離攝像機19的視野。取景 相機18的視界優(yōu)選是遠距離攝像機19的視界的十倍以上。第一和第二圖像傳感器33和38均為CXD矩陣傳感器，它們包括非常近似于矩形 的光探測器元件33'的陣列。圖像傳感器所采集的圖像由下面要進一步說明的單元來處 理。每個探測器元件在所述陣列中有一個位置，該位置由相應(yīng)的位置數(shù)據(jù)來表示。此外，每 個探測器元件響應(yīng)于分別由第一和第二成像光學(xué)系統(tǒng)投射到所述陣列上的圖像，以產(chǎn)生相 應(yīng)的表示圖像元素或點的像素的數(shù)據(jù)。
距離測量裝置(距離測量單元)30包括光輻射發(fā)射/接收單元41、具有分光層43 的二色分光棱鏡42以及物鏡31。所述發(fā)射/接收單元42發(fā)射紅外輻射，二色分光層43將 該紅外輻射有選擇地向物鏡31反射。然后，該紅外輻射照射到地形中的反射鏡或目標上并 從那里返回。物鏡31對返回的紅外輻射進行聚焦，使其經(jīng)過分光棱鏡42回到發(fā)射/接收 單元41。發(fā)射/接收單元41發(fā)射紅外輻射脈沖，測量該脈沖從發(fā)射/接收單元41到目標 并從目標返回發(fā)射/接收單元41所用的時間，并從所用的時間中確定目標到攝像測距儀11 的距離。攝像測距儀11中各部件的任何移動都受電子方式控制。圖5是一個方框圖，其中 示意地顯示了攝像測距儀11的各個功能塊，包括它們彼此之間的連接。虛線標出了物理單 元，其中設(shè)置有各個部件和裝置。裝在照準儀12中的電池44為電源單元45供電，電源單元45用來為攝像測距儀 11提供電能。電源單元45為照準儀12和望遠鏡單元16中的所有部件和裝置以及為任何 與其相連的模塊提供所需要的工作電壓。為了看清楚起見，沒有顯示這些連線。單個部件 可以通過單獨的連線單個地連接，如同照準儀12內(nèi)的部件那樣，也可以通過中央總線46來 連接，中央總線46在照準儀12和望遠鏡單元16之間提供數(shù)據(jù)和電源線。安裝在傾斜軸20 上的滑環(huán)(slip rings)47'連接照準儀12和望遠鏡單元16中的總線46的各部分。通過 這些滑環(huán)47'，望遠鏡單元16中的電部件或電子部件可以獲得電能，并且可以和照準儀12 中的部件交換數(shù)據(jù)。安裝在垂直軸15上的滑環(huán)47'使得能夠從外部提供電源，并且允許通過未顯示 的插頭與外部裝置交換數(shù)據(jù)。為了控制或操作攝像測距儀11，為攝像測距儀11提供控制面板21和操作元件 48,49和50，所述操作元件以角度編碼器的形式安裝在照準儀12上，可以通過相應(yīng)的旋鈕 來操作。用來控制攝像測距儀11的操作的一個重要的電裝置是裝置控制計算機或者說是 裝置控制單元51，該單元安裝在照準儀12中并由電源單元45提供電能。裝置控制計算機51包括揮發(fā)性存儲器、非揮發(fā)性存儲器、以及用來執(zhí)行非揮發(fā)性 存儲器中所存儲的程序的處理器。所述程序包含用于操作攝像測距儀的各個部件的指令， 特別是包含對分別從圖像傳感器33和38獲得的圖像數(shù)據(jù)進行預(yù)處理并將之傳輸?shù)娇刂泼?板21以進行進一步處理的指令。
操作元件48、49和50通過相應(yīng)的接口 57與裝置控制計算機51相連。該接口57 允許產(chǎn)生分別與操作元件48、49和50的轉(zhuǎn)動位置相對應(yīng)的信號，這些信號被傳輸?shù)窖b置控 制計算機51中。操作元件48和49用于分別控制照準儀12繞著垂直軸15的轉(zhuǎn)動和望遠鏡單元16 繞著傾斜軸20的傾斜。作為對分別來自操作元件48和49以及來自接口 57的信號的響應(yīng)， 裝置控制計算機51通過照準儀12中的控制電路58和59控制驅(qū)動器22和23以分別使照 準儀12繞著垂直軸15轉(zhuǎn)動，使望遠鏡單元16繞著傾斜軸20傾斜。角度測量可以用來控 制驅(qū)動器22和23。驅(qū)動器22和23不必分別只由操作元件48和49來控制，也可以基于裝置控制計 算機51中所存儲并執(zhí)行的程序或者基于從例如控制面板21發(fā)送到裝置控制計算機51的 命令來控制。驅(qū)動器22和23與角度測量裝置協(xié)作，即分別與用來測量水平角的帶刻度的水平 度盤24以及相應(yīng)的傳感頭25或者用來測量垂直角的帶刻度的垂直度盤26以及相應(yīng)的傳 感頭27協(xié)作，使得照準儀12連同望遠鏡單元16可以按照期望以可測量的方式繞著垂直軸 15轉(zhuǎn)動以及望遠鏡單元16可以以可測量的方式繞著傾斜軸20轉(zhuǎn)動，并且可以使它們到達 所希望的水平角位置和垂直角位置。這個目的特別可以由裝置控制計算機51來實現(xiàn)，裝置 控制計算機51從傳感頭25和27接收信號，并且作為對所述信號的響應(yīng)，對用于水平驅(qū)動 器22的控制電路58以及對用于垂直驅(qū)動器23的控制電路58進行控制。照準儀12繞著垂直軸15要轉(zhuǎn)動到的角度和望遠鏡單元16繞著傾斜軸20要轉(zhuǎn)動 到的角度可以用三種辦法來提供。首先，操作元件48和49允許將相應(yīng)的角度輸入到裝置控 制計算機51中。其次，裝置控制計算機51也可以根據(jù)來自攝像測距儀11的其它部件(例 如控制面板21)的數(shù)據(jù)來確定要設(shè)置的角度，并相應(yīng)地分別對控制電路58和59進行控制。 第三，可以通過接口 60(例如，RS232接口 )將相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入裝置控制單元51。與裝置控制計算機51相連并具有天線62的無線電模塊61用來與遠距離裝置(諸 如遙控器)交換數(shù)據(jù)。例如，攝像測距儀11可以由遙控器或遙控臺進行遙控，而該遙控器 位于測量的目標點處，但在圖中沒有顯示。為了處理圖像傳感器33和38的信號，在望遠鏡單元16中提供數(shù)據(jù)壓縮單元63， 該數(shù)據(jù)壓縮單元對從圖像傳感器33和38接收到的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮。然后，壓縮過的數(shù) 據(jù)被傳送到裝置控制計算機51，而裝置控制計算機51可以對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和/或?qū)?shù)據(jù) 傳到控制面板21。為了控制聚焦透鏡32的位置，與安裝在照準儀12中的操作單元48和49類型相 同的操作元件50通過接口 57以將信號提供給裝置控制計算機51，裝置控制計算機51反過 來將相應(yīng)的控制信號提供給安裝在望遠鏡單元16中的伺服控制單元64，以驅(qū)動相應(yīng)的聚 焦驅(qū)動器來移動聚焦透鏡32。所述聚焦驅(qū)動器在圖中沒有顯示。裝置控制計算機51還與上述光學(xué)鉛錘28以及傾度傳感器29相連接。根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例，代表一個處理單元的控制面板21用于在操作人 員和攝像測距儀之間進行通信，它配備有用于進行輸入的鍵盤52、用于分別輸出照相機18 或19之一所拍攝的數(shù)據(jù)和圖像的顯示單元53 (例如LCD)、作為定點裝置的鼠標114、與顯 示單元53、定點裝置114和鍵盤52相連接的計算機54。
控制面板21通過可松開的連線55與安裝在照準儀12中的裝置控制計算機51以 及電源單元45相連接。由于控制面板21可以移開，所以它可以配備自己的電池，這就保證 即使當控制面板21從照準儀上12移開，計算機54也能繼續(xù)工作。 計算機54包括具有揮發(fā)性和非揮發(fā)性部分的存儲器112。所述非揮發(fā)性部分存儲 校準數(shù)據(jù)和計算機程序的指令。計算機54還包括處理器113，該處理器對所述指令進行響 應(yīng)以執(zhí)行下述本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例所述的方法。計算機54也可以借助其程序和數(shù)據(jù) 存儲器來進行很多測地學(xué)計算。計算機54通過連線55與裝置控制計算機51相連接，使得命令和數(shù)據(jù)可以被傳送 到裝置控制計算機51中，而數(shù)據(jù)，尤其是圖像數(shù)據(jù)和角度數(shù)據(jù)，可以被傳送到計算機54中。處理器113與存儲器112以及與包含硬件和軟件的連接顯示單元53的接口 102 相連接。此外，處理器113通過相應(yīng)的接口 115與定點裝置114相連接。存儲器112中的 指令包括用來控制顯示器53和用來從鼠標103和鍵盤52讀取輸入的指令，使得可以形成 圖形用戶界面。計算機程序還包括程序模塊，即指令，處理器113可以執(zhí)行該程序模塊，以便使用 存儲器112中所存儲的校準數(shù)據(jù)根據(jù)圖像傳感器33上的物點圖像的位置以及從水平度盤 和垂直度盤24和26上讀取的水平角和垂直角來計算物點的方向，其中該物點的圖像由遠 距離攝像機19拍攝。為此目的以及為了進行相反的計算，使用一個模型，該模型具有由攝 像測距儀11的特性所給出的模型參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例，控制面板21代表一個處理單元。為了使這些計算具有高的精度，為具體攝像測距儀11確定模型參數(shù)。為了獲得模 型參數(shù)的值(在下文中也稱作校準數(shù)據(jù))，進行攝像測距儀的校準。進行這種類型的校準有 幾個原因。在引言中曾提到，測距儀的軸應(yīng)該是嚴格垂直和水平的。然而，實際上，理想測 距儀的上述狀況不會實現(xiàn)。相反，測量的精度會因各種誤差而減小，在圖6A到6C和3中以 簡化的方式分別顯示了圖1和圖3中的儀器的這些誤差。第一個誤差涉及到垂直軸2的取向。垂直軸2應(yīng)該嚴格垂直于地面，即，它應(yīng)該指 向重力的方向，但在實際中卻不一定如此。這個誤差并不是由儀器本身引起的，因此只能通 過測量儀器的恰當取向來避免?？赡馨l(fā)生的第二個誤差是視線誤差或者說是瞄準誤差，該 誤差是視軸7和傾斜軸4之間的夾角g偏離直角而產(chǎn)生的誤差(參見圖6A)。第三個誤差 是所謂的傾斜軸誤差(參見圖6B)，該誤差是傾斜軸和垂直軸之間的夾角偏離直角而產(chǎn)生 的誤差。最后，會發(fā)生所謂的高度指數(shù)(height-index)誤差zO，該誤差是視軸和垂直軸之 間的真正夾角相對于垂直度盤上所讀取的相應(yīng)角度的偏離(參見圖6C)。這最后三個誤差 由測量儀器的公差導(dǎo)致。為了能夠進行正確的測量，需要校準測量儀器，就是說需要建立從 水平度盤以及垂直度盤上讀取的角度和對應(yīng)的真正角度之間的關(guān)系。攝像測距儀與傳統(tǒng)測距儀的不同之處在于，它包括照相機，而照相機可以例如取 代整個望遠鏡或者只取代望遠鏡的目鏡或者可以和望遠鏡一起提供。如圖2所示意性地示 出的，要測量的P點被成像在圖像傳感器10的某個位置上，而圖像傳感器10由探測器元件 的矩形陣列10'構(gòu)成，能對形成在該陣列上的圖像進行響應(yīng)以產(chǎn)生表示圖像像素的像素數(shù) 據(jù)。為了能夠從圖像傳感器上的所述點的圖像位置來確定從測量儀器到所述點的方向(該方向由真實的垂直角和水平角來定義)，需要知道圖像傳感器上的位置和空間中的相應(yīng)方 向之間的關(guān)系。理想相機的光軸應(yīng)該垂直于圖像傳感器平面，并且該光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)該沒有色差或畸 變。此外，所述光軸應(yīng)該平行于相機的參考軸。然而，實際的相機并沒有這些理想的特性。因此要進行校準，即在空間中的方向和 圖像傳感器上的這些方向的相應(yīng)圖像位置之間建立映射。通過一種使用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)65和可伸縮的瞄準儀66來校準測量儀器的方法，可 以校準 攝像測距儀11。在未決專利申請PCT/EP2004/014365中也公布了校準測量儀器的方 法，其內(nèi)容通過引述納入這里。也可以使用其它校準方法。校準裝置三示意性地示于圖7。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)65包括處理器67、存儲器68和接口 69，其中，存儲器68用于存儲 處理器67所要執(zhí)行的程序以及永久和臨時的數(shù)據(jù)，接口 69用于讀取校準所用的數(shù)據(jù)并將 命令發(fā)送到要被校準的測量儀器(即，攝像測距儀11)中。在本例中，接口 69為RS232接 口。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)65還包括存儲介質(zhì)讀取器，在本情形中為CD-ROM驅(qū)動器70，用來從存儲 介質(zhì)上讀取用于校準的計算機程序，存儲介質(zhì)為CD 71形式的介質(zhì)，上面存儲有用于校準 的計算機程序。當通過CD-ROM驅(qū)動器70從CD 71上讀出了計算機程序并將之存儲在存儲 器68中時，可以由處理器67執(zhí)行該計算機程序以便實施由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行的校準方法 的各步驟。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)65還通過連線72 (在本例中為合適的電纜)與攝像測距儀11的接 口 60相連。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)65通過另一個用于輸出命令的輸出接口 85與瞄準儀66相連?？缮炜s瞄準儀66(參見圖8)用于產(chǎn)生虛校準點。瞄準儀66更詳細地示于圖8， 它包括引導(dǎo)管元件73和被引導(dǎo)管元件74。當受到引導(dǎo)管元件73引導(dǎo)時，被引導(dǎo)管元件74 可以在引導(dǎo)管元件73中滑動。引導(dǎo)管元件73可以通過圖中沒有顯示出來的安裝設(shè)施安裝在相對于地面固定的 位置上。被引導(dǎo)管元件74可以在電驅(qū)動器84(例如步進馬達)的控制下相對于引導(dǎo)管元 件73滑動，電驅(qū)動器84與輸出接口 85相連并由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)65控制。被引導(dǎo)管元件74相對于引導(dǎo)管元件73的位置完全由電驅(qū)動器84的位置來確定， 因此不需要對其進行測量。安裝在被引導(dǎo)管元件74中的照明裝置76照亮毛玻璃屏77。被照亮的毛玻璃屏 77則照亮第一十字叉絲78。放置在照明裝置76所發(fā)射的光的光路中的分束器79將通過了第一十字叉絲78 的光導(dǎo)向安裝在引導(dǎo)管元件73中的物鏡80。物鏡80在某個距離上形成十字叉絲78的實 像或虛像，該距離由物鏡80和第一十字叉絲78之間的距離決定。為了進行校準，將第一十 字叉絲78定位于物鏡80及其物體端的焦點之間。因此，十字叉絲78就等于是可以用來產(chǎn) 生虛校準點的浮標。第二十字叉絲81設(shè)置于物鏡80的光軸上，在分束器79之后，它可以由目鏡82來 觀察。此外，存儲器68中所存儲的計算機程序包含程序代碼，當在處理器67上運行這些代碼時，這些代碼可令處理器67通過輸出接口 85將控制命令發(fā)送到驅(qū)動器84中，以便將 十字叉絲78移動到預(yù)定的位置上，并計算虛校準點的相應(yīng)的虛擬距離，如下面所述為了校準帶有遠距離攝像機19的攝像測距儀11，采用一種模型，該模型包括為了 進行校準而要調(diào)整的模型參數(shù)。包括所述模型參數(shù)的這個模型也構(gòu)成了對圖像傳感器所拍 攝的圖像進行處理的基礎(chǔ)，如下面所進一步描述的。該模型包括兩個子模型。第一個子模型是將固定在底座元件13上的坐標系中的坐標變換到固定在相機 (即遠距離攝像機19)上的相機坐標系中的模型，包括作為參數(shù)的在儀器上所設(shè)定的水平 角和垂直角以及在引言中提到的涉及軸誤差(即傾斜軸誤差以及某種形式的瞄準誤差和 垂直指數(shù)誤差)的參數(shù)。第二個子模型為照相機模型，該模型表示由相機將物點成像在相機的圖像傳感器 上。在本實施例中，使用針孔模型。在本模型中，實質(zhì)上使用兩個坐標系。第一個坐標系稱作儀器坐標系，該坐標系相 對于底座元件13固定(參見圖3)。它是一個笛卡兒坐標系，其原點位于垂直軸15和傾斜 軸20的交點處，其X軸、Y軸和Z軸彼此正交。如果這些軸并不相交，那么，最接近這些軸的 點被用作該坐標系的原點。X軸和Y軸與垂直軸15正交，如果垂直軸15垂直于地面的話， 那么X軸和Y軸就是水平的。在這個坐標系中，P點的笛卡兒坐標為(X，Y，Z)。其次，使用相機坐標系，該坐標系相對于相機19固定。該坐標系由χ軸、y軸和ζ 軸來定義，所有這些軸彼此正交。在相機坐標系中，P點的位置可以用坐標(χ，ι, ζ)來描 述。下面，儀器坐標系中的坐標總是用大寫字母表示，而相機坐標系中的坐標總是用 小寫字母表示。首先，參考圖9更詳細地描述相機模型。用作相機模型的針孔模型假設(shè)，由相機成像在圖像傳感器上的P點可以由該點通 過投影中心0在圖像平面IP上的投影來描述，所述圖像平面與圖像傳感器33相關(guān)，具體說 可以處于同一平面內(nèi)。因此，針孔模型由圖像平面IP和投影中心0相對于該圖像平面的位置來確定。由 于投影中心相對于圖像平面的位置由成像光學(xué)系統(tǒng)(即相機光學(xué)系統(tǒng)，這里的物鏡31和聚 焦透鏡32)來確定，所以，所述位置表示了相機的光學(xué)特性，特別是相機的成像特性。物點P 在圖像平面上的成像用該物點通過投影中心0在該圖像平面上的投影來表示(參見圖9)。 假設(shè)所述圖像平面實質(zhì)上是圖像傳感器的平面，使得相機坐標系的χ軸和y軸平行于所述 圖像平面。相機直角坐標系的ζ軸是通過投影中心并與圖像平面正交的直線。由于圖像總 是在圖像平面內(nèi)，所以，位置就只由χ和y坐標來表征。令(X，y，ζ)為P點在相機坐標系中的坐標，(x0, y0, Z0)為投影中心在相機坐標系 中的坐標。因此，通過投影中心0并與圖像平面IP正交的直線(即Z軸)的貫穿點扎在 χ-y平面內(nèi)的坐標為χ。和y。。此外，(χ'，ι' ,ζ')表示在圖像平面內(nèi)由相機產(chǎn)生的P點 的圖像P'的坐標。如果相機光學(xué)系統(tǒng)不產(chǎn)生畸變，那么，通過簡單的幾何推導(dǎo)可以得到下 面的關(guān)系(參見圖9)
°kZ — zO
權(quán)利要求
一種測量儀器，包括用來產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)的距離測量單元，所述距離數(shù)據(jù)表示所述距離測量單元和要測量目標之間沿著所述距離測量單元的測量方向的距離；用來產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的望遠鏡單元，所述圖像數(shù)據(jù)是關(guān)于所述目標的二維圖像的數(shù)據(jù)，所述望遠鏡單元相對于所述距離測量單元有確定的空間關(guān)系；用于接收所述目標的三維數(shù)據(jù)的界面；以及處理單元，配置為用來控制所述望遠鏡單元產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；控制所述距離測量單元產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)；獲取表示表面的表面數(shù)據(jù)，其中，所述表面的位置基于所述距離數(shù)據(jù)來選擇，所述表面的形狀由所述三維數(shù)據(jù)來確定；以及將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到由所述表面數(shù)據(jù)所確定的表面的投影。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀器，其中，所述處理單元還配置為用來通過確定并分 析包含在所述三維數(shù)據(jù)和所述圖像數(shù)據(jù)這兩者中的至少一個同樣的特征微元經(jīng)過圖像處 理來選擇所述表面的取向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀器，其中，所述距離測量單元被安裝為能夠繞著水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；所述儀器還包括用來產(chǎn)生取向數(shù)據(jù)的取向傳感器，所述取向數(shù)據(jù)表示所述距離測量單 元繞著所述水平軸和垂直軸的取向；所述處理單元還配置為用來控制所述距離測量單元為所述目標上的至少三個不同位 置產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)連同相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)由所述處理單元接收；以及所述處理單元還配置為用來利用與所述目標上的所述至少三個不同位置相關(guān)的所述 距離數(shù)據(jù)和取向數(shù)據(jù)來確定所述表面的取向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀器，其中，所述處理單元還配置為用來執(zhí)行如下至少 一種操作將至少所述投影圖像數(shù)據(jù)連同與所述表面的距離有關(guān)的信息作為測量數(shù)據(jù)存儲 起來和發(fā)送到接收裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀器，其中，所述處理單元還配置為用來在由所述投影 圖像數(shù)據(jù)所表示的所述圖像的投影中識別用戶選擇的點并確定所述目標上所述被選擇的 點的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀器，其中，所述望遠鏡單元被安裝為能夠繞著水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；所述望遠鏡包括用來產(chǎn)生取向數(shù)據(jù)的取向傳感器，所述取向數(shù)據(jù)表示所述望遠鏡單元 繞著所述水平軸和垂直軸的取向；以及 所述處理單元還配置為用來確定獲取圖像數(shù)據(jù)的各方向，所述方向確定目標區(qū)的多個二維局部圖像，使得所述多 個局部圖像覆蓋所述目標區(qū)；控制所述望遠鏡單元在每個方向上獲取局部圖像數(shù)據(jù)，所述局部圖像數(shù)據(jù)連同相應(yīng)的 取向數(shù)據(jù)由所述處理單元接收；獲取表示全景表面的全景表面數(shù)據(jù)，其中，所述全景表面的形狀從錐面、柱面和球面所 構(gòu)成的組中選擇；將每個方向上的所述局部圖像數(shù)據(jù)變換為一組局部圖像投影數(shù)據(jù)，每個局部圖像投影 數(shù)據(jù)表示各個所述局部圖像數(shù)據(jù)到所述全景表面的投影；以及基于所述一組局部圖像投影數(shù)據(jù)以及與各個所述局部圖像投影數(shù)據(jù)相對應(yīng)的取向數(shù) 據(jù)來產(chǎn)生全景圖像數(shù)據(jù)，所述全景圖像數(shù)據(jù)表示投影到所述全景表面上的所述目標區(qū)的全 景圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量儀器，其中，所述處理單元還配置為用來執(zhí)行如下至少 一種操作將所獲得的全景圖像數(shù)據(jù)作為測量數(shù)據(jù)存儲起來和發(fā)送到接收裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量儀器，其中，所述處理單元還用來確定使所述二維局部 圖像產(chǎn)生重疊的方向，并通過分別使用所述重疊區(qū)中的所述局部圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)或所 述局部圖像投影的局部圖像投影數(shù)據(jù)來調(diào)整所述重疊區(qū)中的至少一個所述局部圖像數(shù)據(jù) 中的像素數(shù)據(jù)和至少一個所述二維局部圖像的局部圖像投影數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述測量儀器，其中，所述儀器還包括轉(zhuǎn)動驅(qū)動器，用來使所述距離測量單元和所述望遠鏡單元中的至少一 個繞著所述水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動；以及所述處理單元用來控制所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器從而分別使所述距離測量單元和所述望遠鏡 單元轉(zhuǎn)動到確定方向上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的處理單元，其中，所述儀器包括顯示單元的界面以及觸摸屏的定點設(shè)備和界面中的至少一個，用來分別 在所述顯示單元和所述觸摸屏上顯示所述二維圖像和所述圖像的投影中的至少一個，并用 來分別在所述二維圖像和所述圖像的投影中選擇所述目標上的位置；以及所述處理單元還用來分別讀取所述定點設(shè)備的位置和通過觸摸所述觸摸屏而確定的 位置，計算所述距離測量單元和所述望遠鏡單元中的至少一個的取向，使得所述距離測量 單元和所述望遠鏡單元的測量方向分別指向與所讀取的位置相對應(yīng)的所述目標上的位置， 并所述處理單元還用來控制所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動器分別將所述距離測量單元和所述望遠鏡單元 移動到所計算出來的取向上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀器，其中，所述處理單元包括存儲有指令的存儲器以 及處理器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀器，其中所述望遠鏡單元具有成像光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)探測器元件陣列，每個探測器元件在所述陣 列中占有一個位置，并且對由所述成像光學(xué)系統(tǒng)投影到所述陣列上的圖像產(chǎn)生響應(yīng)以產(chǎn)生 表示所述圖像上的點的像素的數(shù)據(jù)；以及所述處理單元存儲有校準數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將每個光學(xué)探測器元件的位置與一個光路相 聯(lián)系。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量儀器，其中，所述處理單元用來通過下述過程將所述 圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù)據(jù)基于所述校準數(shù)據(jù)解析探測每個光學(xué)探測器元件的光路分別與由所述表面數(shù)據(jù)所表 示的表面和由所述全景表面數(shù)據(jù)所表示的全景表面的交點；以及將所述二維圖像的每個像素值分別存儲到在所述表面和所述全景表面上所探測到的 交點。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀器，其中所述儀器包括顯示單元和觸摸屏中的至少一個的界面，用來顯示數(shù)字圖像；以及所述處理單元用來分別在所述顯示單元和所述觸摸屏上顯示所述二維圖像和所述圖 像的投影的至少其中之一。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測量儀器，其中為了在所述二維圖像或所述圖像的投影中選擇所述目標上的位置，提供用于定點設(shè)備 的界面，或者所述顯示界面為觸摸屏的界面；以及所述處理單元用來讀取確定至少一個像素的數(shù)據(jù)，所述像素表示通過所述定點設(shè)備的 位置或者通過觸摸所述觸摸屏所確定的所顯示圖像中的點。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述測量儀器，其中，所述處理單元用于通過讀取用戶輸入來獲 取表示所述目標區(qū)的目標區(qū)數(shù)據(jù)，所述用戶輸入確定了對所述目標區(qū)進行限定的方向和/ 或所述二維圖像中或所述圖像的投影中的位置，優(yōu)選是所述目標區(qū)的范圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述測量儀器，其中，所述處理單元用于讀取通過所述定點設(shè)備 或通過觸摸所述觸摸屏而選擇的所述圖像的被顯示的投影中的兩個位置，確定與在所述圖 像的投影中所選擇的位置相對應(yīng)的所述目標上的兩個位置之間的距離，并顯示所確定的距 離或者從所確定的距離計算出來的值。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述測量儀器，其中，所述處理單元還用于讀取通過所述定點設(shè) 備或通過觸摸所述觸摸屏而選擇的所述圖像的被顯示出來的投影中的三個位置，確定由所 述目標上的相應(yīng)位置所定義的兩條線之間的夾角，并顯示所確定的夾角或者從所確定的夾 角計算出來的值。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述測量儀器，其中，所述處理單元用于在所述顯示單元上顯示 由所述處理單元所獲得的或者存儲在所述處理單元中的其它信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述測量儀器，其中，所述處理單元用于存儲表示已經(jīng)測量了的 所述目標區(qū)中的位置的測量數(shù)據(jù)，并在所述顯示單元上顯示標記，該標記表示至少一個被 測量的位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述測量儀器，其中，所述處理單元用于獲取表示要測量的位置 的坐標數(shù)據(jù)，并在所述顯示單元上顯示標記，蓋標記表示至少一個要測量的點。
22.一種使用測量儀器提供測量數(shù)據(jù)的方法，包括的步驟有產(chǎn)生關(guān)于要測量的目標的二維圖像的圖像數(shù)據(jù)；產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)，所述距離數(shù)據(jù)表示所述測量儀器和所述目標之間沿著所述測量儀器的 測量方向的距離；接收所述目標的三維數(shù)據(jù)；獲取表示表面的表面數(shù)據(jù)，其中，所述表面的位置基于所述距離數(shù)據(jù)來選擇，所述表面 的形狀由所述三維數(shù)據(jù)來定義；以及將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù)據(jù)，所述投影圖像數(shù)據(jù)表示所述圖像到由所述表面 數(shù)據(jù)所確定的表面的投影。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括步驟通過確定并分析包含在所述三維數(shù)據(jù)和所述圖像數(shù)據(jù)這兩者中的至少一個相同的特征微元經(jīng)過圖像處理來確定所述表面的取 向。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括的步驟有為所述目標上的至少三個不同位置產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的取向數(shù)據(jù)，所述取向數(shù)據(jù) 表示所述測量儀器繞著水平軸和垂直軸的取向；利用與所述目標上的所述至少三個不同位置相關(guān)的所述距離數(shù)據(jù)和取向數(shù)據(jù)來確定 所述表面的取向。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括步驟在由所述投影圖像數(shù)據(jù)表示的圖像投影中識別用戶所選的點；以及 確定所述目標上的所選點的位置。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述望遠鏡單元具有成像光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)探測器元件陣列，每個探測器元件在所述陣 列中占有一個位置并且對由所述成像光學(xué)系統(tǒng)投影到所述陣列上的圖像產(chǎn)生響應(yīng)以產(chǎn)生 表示所述圖像的點的像素的數(shù)據(jù)，每個光學(xué)探測器元件與一條光路的對應(yīng)關(guān)系被存儲在校 準數(shù)據(jù)中；以及通過下述步驟將所述圖像數(shù)據(jù)變換為投影圖像數(shù)據(jù)基于所述校準數(shù)據(jù)解析探測每個光學(xué)探測器元件的光路分別與由所述表面數(shù)據(jù)所表 示的表面和由所述全景表面數(shù)據(jù)所表示的全景表面的交點；以及將所述二維圖像的每個像素值分別存儲到在所述表面和所述全景表面上所探測到的 交點。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括步驟在所顯示的圖像投影中讀取由用戶所選擇的兩個位置；確定與所述圖像投影中所選擇的位置相對應(yīng)的所述目標上的兩個位置之間的距離；以及顯示所確定的距離或者從所確定的距離計算出來的值。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括步驟在所顯示的圖像投影中讀取由用戶所選擇的三個位置； 確定由所述目標上的相應(yīng)位置所確定的兩條線之間的夾角；以及 顯示所確定的夾角或者從所確定的夾角計算出來的值。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述測量儀器為根據(jù)權(quán)利要求1所確定的儀
全文摘要
一種測量儀器(11)包括具有成像光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)探測器元件陣列的望遠鏡單元、用于探測所述望遠鏡單元的取向的取向傳感器、用于使所述望遠鏡單元繞著水平軸和垂直軸進行轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動器、可控制的距離測量單元和處理單元。所述處理單元包含存儲有指令和用來使每個光學(xué)探測器元件的位置與一個視方向相關(guān)聯(lián)的校準數(shù)據(jù)的存儲器以及處理器，用來獲取目標區(qū)數(shù)據(jù)；獲取表示投影面(135)的投影面數(shù)據(jù)(133)；獲取表示目標區(qū)的二維圖像的一組像素數(shù)據(jù)；使用所述校準數(shù)據(jù)將所述一組像素數(shù)據(jù)變換為一組表示所述圖像到所述投影面的投影的投影圖像數(shù)據(jù)；以及存儲所述投影圖像數(shù)據(jù)作為測量數(shù)據(jù)。
文檔編號G01C11/00GK101957195SQ20091025801
公開日2011年1月26日 申請日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者A·許內(nèi)曼, M·弗格爾, T·克盧達斯 申請人:特里伯耶拿有限公司