具有掃描功能和單點(diǎn)測(cè)量模式的測(cè)繪儀器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括：基座，其限定垂直軸；組件，其能夠相對(duì)于所述基座繞所述垂直軸樞轉(zhuǎn)；以及光束偏轉(zhuǎn)單元，其用于改變測(cè)量軸的取向，其中，所述光束偏轉(zhuǎn)單元能夠相對(duì)于所述組件繞水平軸旋轉(zhuǎn)。所述測(cè)量裝置還具有利用測(cè)量輻射測(cè)量距離的距離測(cè)量功能、確定測(cè)量軸相對(duì)于所述基座的取向的角測(cè)量功能、處理數(shù)據(jù)并控制所述測(cè)量裝置的控制和處理單元以及掃描功能，其中，當(dāng)執(zhí)行所述掃描功能時(shí)，執(zhí)行掃描并且生成包括掃描點(diǎn)的點(diǎn)云。所述組件還具有成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)具有成像透鏡系統(tǒng)和像平面以用于生成并以圖形方式提供視場(chǎng)的圖像，其中，所述視場(chǎng)由成像系統(tǒng)和光束偏轉(zhuǎn)單元限定并且能夠利用光束偏轉(zhuǎn)單元與測(cè)量軸一起取向，并且可通過(guò)聚焦組利用圖像聚焦來(lái)在像平面中以圖形方式清晰地提供所述視場(chǎng)的圖像。所述測(cè)量裝置具有單點(diǎn)測(cè)量模式，其中，在該單點(diǎn)測(cè)量模式下，測(cè)量軸可朝著目標(biāo)點(diǎn)取向，可確定距目標(biāo)點(diǎn)的距離以及測(cè)量軸的取向，并且可依據(jù)所述距離和測(cè)量輻射的取向確定目標(biāo)點(diǎn)的位置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有掃描功能和單點(diǎn)測(cè)量模式的測(cè)繪儀器
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的測(cè)繪儀器，該測(cè)繪儀器包括用于產(chǎn)生測(cè)量輻射的輻射源以及使測(cè)量輻射相對(duì)于基座對(duì)準(zhǔn)的偏轉(zhuǎn)單元。
[0002]為了采集對(duì)象或表面，常使用連續(xù)掃描的方法，并且在該處理中，記錄諸如(例如)建筑物的結(jié)構(gòu)的形貌。這里，這種形貌構(gòu)成相關(guān)的一系列點(diǎn)，這些點(diǎn)描述對(duì)象的表面或者表面的對(duì)應(yīng)模型或描述。傳統(tǒng)方法在于利用激光掃描儀進(jìn)行掃描，激光掃描儀在各個(gè)情況下利用距測(cè)量的瞄準(zhǔn)表面點(diǎn)的距離采集表面點(diǎn)的空間位置，并且將此測(cè)量與激光發(fā)射相關(guān)的角信息關(guān)聯(lián)起來(lái)。從該距離和角信息，可確定分別采集的點(diǎn)的空間位置，并且可連續(xù)測(cè)量表面。在許多情況下，與表面的這種純幾何采集并行，還利用相機(jī)記錄圖像，除了視覺(jué)全景以外，所述相機(jī)還另外提供例如關(guān)于表面紋理的信息。
[0003]因此，例如，WO 97/40342描述了一種通過(guò)以靜止方式設(shè)立的掃描儀系統(tǒng)記錄形貌的方法。針對(duì)這些系統(tǒng)選擇固定的設(shè)立點(diǎn)，所述設(shè)立點(diǎn)用作通過(guò)電機(jī)進(jìn)行的掃描處理的基礎(chǔ)?？蓮木鄿y(cè)量的點(diǎn)的距離、測(cè)量時(shí)的角位置以及掃描裝置的已知位置推導(dǎo)出各個(gè)表面點(diǎn)的三維空間信息。這里，掃描儀系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)為了采集形貌的目的而設(shè)計(jì)，并且通過(guò)移動(dòng)掃描儀系統(tǒng)或者通過(guò)修改光束路徑來(lái)掃描表面。
[0004]其它方法使用移動(dòng)系統(tǒng)，這些移動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)掃描儀系統(tǒng)的移動(dòng)來(lái)掃描待采集的結(jié)構(gòu)，或者支持或補(bǔ)充掃描。這些系統(tǒng)尤其適合于采集線(xiàn)性或者可線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)(例如，軌道安裝、道路、隧道系統(tǒng)或機(jī)場(chǎng))。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)已知的這些采集處理提供圖像或形貌數(shù)據(jù)，所述圖像或形貌數(shù)據(jù)基本上表示關(guān)于表面點(diǎn)的空間分布或排列關(guān)系的信息?？蛇x地，另外記錄的圖像使得能夠推導(dǎo)更多信息。結(jié)果，可相對(duì)好地重構(gòu)結(jié)構(gòu)和表面輪廓。然而，缺點(diǎn)是缺少關(guān)于表面的類(lèi)型和組成(尤其是在內(nèi)部結(jié)構(gòu)或組成方面)的定性規(guī)范。因此，與掃描并行記錄的圖像通常使得能夠識(shí)別不同的亮度值。另外，EP I 759 172描述了一種掃描儀系統(tǒng)以及按照光譜分辨的方式采集表面的方法，其從由此獲得的信息推導(dǎo)表面性質(zhì)。
[0006]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的這些激光掃描儀使得用戶(hù)能夠完整地采集大表面和對(duì)象(以及可選地，附加對(duì)象信息)，同時(shí)花費(fèi)相對(duì)少的時(shí)間(取決于期望的點(diǎn)至點(diǎn)分辨率)。這里，激光掃描儀通常按照這種方式配置:可首要采集具有大量測(cè)量點(diǎn)的點(diǎn)云，該采集利用足夠的精度來(lái)進(jìn)行。由于激光掃描儀不具有用于精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)的瞄準(zhǔn)設(shè)備，所以在該處理中能夠推導(dǎo)的點(diǎn)坐標(biāo)的精度不滿(mǎn)足針對(duì)(例如)現(xiàn)代測(cè)繪儀器(尤其是針對(duì)全站儀或經(jīng)緯儀)建立的高的大地測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]通常，現(xiàn)代全站儀具有緊湊和集成的設(shè)計(jì)，其中通常在一個(gè)儀器中可存在同軸距離測(cè)量元件和計(jì)算機(jī)、控制和存儲(chǔ)單元。根據(jù)全站儀的配置級(jí)別，可另外集成瞄準(zhǔn)或照準(zhǔn)設(shè)備以及(在回射器(例如，全方位棱鏡)用作目標(biāo)對(duì)象的情況下)用于自動(dòng)目標(biāo)搜索和跟蹤的裝置的電機(jī)系統(tǒng)。作為人機(jī)接口，全站儀可包括具有顯示器和輸入裝置(例如，鍵盤(pán))的電子取景器/控制單元(通常，具有電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的微處理器計(jì)算機(jī))。由電感裝置采集的測(cè)量數(shù)據(jù)被饋送至取景器/控制單元，使得可通過(guò)取景器/控制單元確定、視覺(jué)顯示并存儲(chǔ)目標(biāo)點(diǎn)的位置。現(xiàn)有技術(shù)已知的全站儀還可包括用于與外部的外圍組件(例如，便攜式數(shù)據(jù)采集儀器)建立無(wú)線(xiàn)電鏈路的無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)接口，所述外圍組件尤其可被具體實(shí)現(xiàn)為數(shù)據(jù)記錄儀或現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)。
[0008]為了照準(zhǔn)或瞄準(zhǔn)待測(cè)量的目標(biāo)點(diǎn)，一般的大地測(cè)量?jī)x器具有望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具(例如，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡)作為照準(zhǔn)設(shè)備。通常，望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具可相對(duì)于測(cè)繪儀器的基座繞垂直軸和水平傾斜軸旋轉(zhuǎn)，使得望遠(yuǎn)鏡能夠通過(guò)樞轉(zhuǎn)和傾斜而對(duì)準(zhǔn)待測(cè)量的點(diǎn)。除了光學(xué)取景通道以外，現(xiàn)代儀器可包括相機(jī)，該相機(jī)被集成到望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具中并且(例如)同軸或平行對(duì)準(zhǔn)，以用于采集圖像，其中，所采集的圖像可尤其被示出為用于遙控的取景器/控制單元的顯示器上和/或外圍儀器(例如，數(shù)據(jù)記錄儀)的顯示器上的實(shí)況圖像。這里，照準(zhǔn)設(shè)備的光學(xué)單元可包括手動(dòng)對(duì)焦(例如，用于改變聚焦光學(xué)單元的位置的定位螺釘)或者具有自動(dòng)對(duì)焦，其中，通過(guò)(例如)伺服電機(jī)來(lái)改變焦點(diǎn)位置。例如，大地測(cè)繪儀器的這種照準(zhǔn)設(shè)備在EP 2 219 011中有所描述。用于大地測(cè)量?jī)x器的望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具的自動(dòng)聚焦設(shè)備可見(jiàn)于例如 DE 197 107 22、DE 199 267 06 或 DE 199495 80 中。
[0009]由于盡管常常提供30倍光學(xué)放大，但是仍無(wú)法基于照準(zhǔn)設(shè)備利用裸眼足夠精確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)對(duì)象(例如，通常用于大地測(cè)量的具有目標(biāo)標(biāo)記物(例如全方位棱鏡)的鉛錘桿)，所以作為標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)測(cè)繪儀器同時(shí)具有對(duì)用作目標(biāo)反射器的棱鏡進(jìn)行自動(dòng)目標(biāo)跟蹤的功能(ATR 自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別”)。為此，傳統(tǒng)上，在望遠(yuǎn)鏡中另外集成另一單獨(dú)的ATR光源(例如，發(fā)射波長(zhǎng)在850nm范圍內(nèi)的光學(xué)輻射的多模光纖輸出)以及對(duì)所述波長(zhǎng)敏感的特定ATR檢測(cè)器(例如，CMOS區(qū)域傳感器)。例如，EP 2 141450描述了一種具有自動(dòng)瞄準(zhǔn)回射目標(biāo)的功能并具有自動(dòng)目標(biāo)跟蹤功能的測(cè)繪儀器。
[0010]另外，掃描功能可作為附加功能被集成到全站儀或經(jīng)緯儀中。例如，W02004/036145公開(kāi)了一種大地測(cè)量?jī)x器，其發(fā)射用于測(cè)量距采集的區(qū)域內(nèi)的位置的距離的激光束。這些測(cè)量?jī)x器同樣可針對(duì)表面的掃描采集進(jìn)行修改或者在沒(méi)有修改的情況下操作。電機(jī)化經(jīng)緯儀或全站儀構(gòu)成其示例。
[0011]利用這些現(xiàn)代測(cè)繪儀器，可利用非常高的大地測(cè)量精確度確定待測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)。為此，激光束初始必須非常精確地對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，并且必須在此瞄準(zhǔn)狀態(tài)下確定距目標(biāo)的距離和激光束的對(duì)準(zhǔn)。隨后，可推導(dǎo)目標(biāo)的位置(至少相對(duì)于測(cè)繪儀器)。然而，這里的缺點(diǎn)在于，利用(例如)全站儀的大面積形貌對(duì)象測(cè)繪因此意味著所花費(fèi)的時(shí)間不成比例地高(與激光掃描儀對(duì)對(duì)象的測(cè)量處理相比)，尤其是由于待對(duì)準(zhǔn)的望遠(yuǎn)鏡的質(zhì)量。
[0012]根據(jù)待解決的測(cè)繪對(duì)象，測(cè)繪員可因此需要激光掃描儀或全站儀/經(jīng)緯儀來(lái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)。此外，例如，可能有必要在同一測(cè)繪內(nèi)掃描表面并精確地確定處于表面或不同的對(duì)象上的單個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的點(diǎn)。因此通常，必須存在兩個(gè)不同設(shè)計(jì)的儀器，即，用于掃描表面的激光掃描儀和用于目標(biāo)點(diǎn)位置的精確大地測(cè)量確定的全站儀。鑒于將攜帶或可獲得的儀器和外圍組件的數(shù)量、鑒于與其關(guān)聯(lián)的采集成本、并且鑒于為了正確操作兩個(gè)儀器的學(xué)習(xí)支出，這帶來(lái)極大的不利。
[0013]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種改進(jìn)的測(cè)繪儀器，其使得用戶(hù)能夠更容易地針對(duì)不同的測(cè)繪對(duì)象進(jìn)行作業(yè)。
[0014]本發(fā)明的另一目的在于提供一種改進(jìn)的測(cè)繪設(shè)備，該測(cè)繪設(shè)備除了高度精確的目標(biāo)點(diǎn)確定選擇以外，能夠具有快速采集多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的功能，同時(shí)(與多個(gè)精確目標(biāo)點(diǎn)確定有關(guān))花費(fèi)時(shí)間很少。
[0015]本發(fā)明的第三目的在于提供一種改進(jìn)的測(cè)繪儀器，該測(cè)繪儀器被具體實(shí)現(xiàn)為用于利用網(wǎng)格狀對(duì)象掃描快速記錄點(diǎn)并且用于精確坐標(biāo)放樣(即，將坐標(biāo)發(fā)送至地形)。
[0016]本發(fā)明的特殊目的在于提供一種改進(jìn)的測(cè)繪儀器，該測(cè)繪儀器本身統(tǒng)一了激光掃描儀的優(yōu)點(diǎn)(尤其是對(duì)于快速掃描對(duì)象)和全站儀或經(jīng)緯儀的優(yōu)點(diǎn)(尤其是高度精確地確定目標(biāo)點(diǎn)的位置和/或高度精確地確定角度或確定兩個(gè)點(diǎn)之間的距離)，從而克服了上述缺點(diǎn)。
[0017]這些目的通過(guò)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中描述以另選的或有利的方式拓展本發(fā)明的特征。
[0018]本發(fā)明描述了一種本身統(tǒng)一了全站儀的功能和激光掃描儀的功能的測(cè)繪儀器。這一方面允許單點(diǎn)的精確瞄準(zhǔn)和記錄或放樣，另一方面，允許有效采集大的點(diǎn)云。
[0019]本發(fā)明涉及一種測(cè)繪儀器，其允許單點(diǎn)的精確瞄準(zhǔn)和記錄或放樣，并且還允許有效采集大的點(diǎn)云。為此，測(cè)繪儀器可在至少三種測(cè)量模式下操作-單點(diǎn)測(cè)量模式、掃描模式和單點(diǎn)掃描模式。優(yōu)點(diǎn)在于，傳統(tǒng)上由全站儀執(zhí)行的方法和由激光掃描儀執(zhí)行的方法可僅利用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)測(cè)繪儀器來(lái)執(zhí)行。尤其有利的是，還可另選地或組合地執(zhí)行這些方法，而無(wú)需改變采用的測(cè)繪儀器。由此所有測(cè)量數(shù)據(jù)可在公共坐標(biāo)系下采集。
[0020]另一優(yōu)點(diǎn)源自這樣的事實(shí):根據(jù)本發(fā)明，僅光束偏轉(zhuǎn)單元(而非望遠(yuǎn)鏡)高速旋轉(zhuǎn)，所述光束偏轉(zhuǎn)單元的質(zhì)量小于望遠(yuǎn)鏡(通常針對(duì)全站儀設(shè)置)，因此允許更高的旋轉(zhuǎn)速度。
[0021]本發(fā)明涉及一種測(cè)繪儀器，其包括:光束源，該光束源用于生成測(cè)量輻射；基座，該基座限定垂直軸；能夠相對(duì)于所述基座繞所述垂直軸樞轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括光束入射窗口和光束出射窗口(其中，光束入射窗口可被理解為表不入射區(qū)域，光束出射窗口可被理解為表示出射區(qū)域)，尤其其中，所述光束入射窗口和所述光束出射窗口相同。此外，所述測(cè)繪儀器包括:光束偏轉(zhuǎn)單元，該光束偏轉(zhuǎn)單元用于改變由所述測(cè)量輻射的發(fā)射方向限定的測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)，其中，所述光束偏轉(zhuǎn)單元能夠相對(duì)于所述結(jié)構(gòu)繞水平軸旋轉(zhuǎn)，并且相對(duì)于所述結(jié)構(gòu)按照這樣的方式布置，使得從所述光束出射窗口出射的測(cè)量輻射入射在所述光束偏轉(zhuǎn)單元上并且可利用所述光束偏轉(zhuǎn)單元被引導(dǎo)至對(duì)象，并且被所述對(duì)象反射并入射在所述光束偏轉(zhuǎn)單元上的測(cè)量輻射由此被引導(dǎo)到所述光束入射窗口上。此外，所述測(cè)繪儀器包括利用所述測(cè)量輻射測(cè)量距所述對(duì)象的距離的距離測(cè)量功能、確定所述測(cè)量軸相對(duì)于所述基座的對(duì)準(zhǔn)的角測(cè)量功能、用于數(shù)據(jù)處理并用于控制所述測(cè)繪儀器的控制和處理單元、以及掃描功能。當(dāng)通過(guò)所述控制和處理單元按照自動(dòng)控制的方式執(zhí)行所述掃描功能時(shí)，通過(guò)(尤其是同時(shí))使所述光束偏轉(zhuǎn)單元繞所述水平軸旋轉(zhuǎn)并且使所述結(jié)構(gòu)繞所述垂直軸樞轉(zhuǎn)，(尤其是利用預(yù)定的掃描點(diǎn)分辨率)針對(duì)落在特定掃描區(qū)域內(nèi)的掃描點(diǎn)確定相應(yīng)距離和所述測(cè)量輻射的相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，并且生成包括所述掃描點(diǎn)的點(diǎn)云，來(lái)進(jìn)行掃描。
[0022]另外，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器的所述結(jié)構(gòu)還包括成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)包括成像光學(xué)單元，該成像光學(xué)單元具有聚焦組和像平面以用于生成并以圖形方式(視覺(jué))提供視場(chǎng)的圖像，其中，所述視場(chǎng)由所述成像系統(tǒng)和所述光束偏轉(zhuǎn)單元限定，并且可利用所述光束偏轉(zhuǎn)單元與所述測(cè)量軸一起對(duì)準(zhǔn)，并且在圖形上(視覺(jué)上)可利用所述聚焦組通過(guò)圖像聚焦在所述像平面中對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)地提供所述視場(chǎng)的所述圖像。此外，所述測(cè)繪儀器具有單點(diǎn)測(cè)量模式，在其范圍內(nèi)，所述測(cè)量軸可被對(duì)準(zhǔn)到目標(biāo)點(diǎn)上(不是依據(jù)掃描處理的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的部分，而是應(yīng)該被視為單個(gè)目標(biāo)點(diǎn))，尤其是對(duì)準(zhǔn)到回射棱鏡或反射目標(biāo)標(biāo)記物上，并且當(dāng)通過(guò)所述控制和處理單元按照自動(dòng)控制的方式觸發(fā)單點(diǎn)測(cè)量時(shí)，可確定距所述目標(biāo)點(diǎn)的距離和所述測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)，并且可根據(jù)所述距離和所述測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)確定所述目標(biāo)點(diǎn)的位置。
[0023]例如，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，輻射源可被具體實(shí)現(xiàn)為激光二極管，可由其發(fā)射的測(cè)量激光輻射可通過(guò)結(jié)構(gòu)的光束出射窗口或光束入射窗口引導(dǎo)，所述窗口可以(例如)通過(guò)光透射型介質(zhì)具體實(shí)現(xiàn)。這里，可利用布置在所述結(jié)構(gòu)中的成像系統(tǒng)(光學(xué)單元)來(lái)引導(dǎo)所述輻射，其中，該成像系統(tǒng)可包括(例如)光束偏轉(zhuǎn)元件、變焦和/或聚焦組件、圖像采集單元、輻射源、檢測(cè)器、測(cè)距儀或距離測(cè)量模塊和/或位置靈敏檢測(cè)器、或者基于圖像的測(cè)量相機(jī)。
[0024]當(dāng)從結(jié)構(gòu)出射時(shí)，通過(guò)光束出射窗口將測(cè)量輻射引導(dǎo)到光束偏轉(zhuǎn)單元上，所述光束偏轉(zhuǎn)單元可(例如)被配置為反射元件(尤其是反射鏡)，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)光束偏轉(zhuǎn)單元來(lái)改變所述測(cè)量輻射的對(duì)準(zhǔn)。在相反方向上，在對(duì)象處被反射回測(cè)繪儀器并被光束偏轉(zhuǎn)單元引導(dǎo)穿過(guò)光束入射窗口的測(cè)量輻射可因此在結(jié)構(gòu)中提供或者被提供給成像系統(tǒng)以用于確定距離。
[0025]通過(guò)旋轉(zhuǎn)光束偏轉(zhuǎn)單元并且樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)使得可在兩個(gè)方向上偏轉(zhuǎn)測(cè)量軸來(lái)采集掃描功能的范圍內(nèi)的點(diǎn)云，因此可掃描先前限定的掃描區(qū)域。在該處理中，另外可確定點(diǎn)分辨率(即，例如，在掃描區(qū)域中將被采集的點(diǎn)的數(shù)量)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，為了提供附加單點(diǎn)測(cè)量模式，以這樣的方式設(shè)置聚焦組和成像系統(tǒng)，使得可生成并提供視場(chǎng)的圖像作為在焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)取景器中的圖像。通過(guò)成像光學(xué)單元限定的視場(chǎng)和像平面同樣通過(guò)光束偏轉(zhuǎn)單元對(duì)準(zhǔn)，其中，視場(chǎng)的形式可另外受成像系統(tǒng)和光束偏轉(zhuǎn)單元的光學(xué)特性的影響。
[0027]例如，旋鈕或按鈕可被布置在結(jié)構(gòu)上以用于聚焦圖像；如果所述旋鈕或按鈕被致動(dòng)，則聚焦組的組件相對(duì)于彼此以這樣的方式調(diào)節(jié)，使得以更清晰或較不清晰的狀態(tài)提供圖像。
[0028]在單點(diǎn)測(cè)量模式的范圍內(nèi)，可利用大地測(cè)量精度，尤其是通過(guò)光束偏轉(zhuǎn)單元的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)，非常精確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)。另外，在單點(diǎn)測(cè)量模式的范圍內(nèi)，坐標(biāo)或目標(biāo)點(diǎn)可被發(fā)送至場(chǎng)中(對(duì)點(diǎn)進(jìn)行放樣)，其中，可從存儲(chǔ)介質(zhì)中獲得坐標(biāo)或位置元件，并且在將要放樣的各個(gè)點(diǎn)的方向上手動(dòng)或自動(dòng)地對(duì)準(zhǔn)光束或圖像偏轉(zhuǎn)單元。此外，在單點(diǎn)測(cè)量模式指定下對(duì)測(cè)繪員已知的重復(fù)跟蹤功能進(jìn)行分類(lèi)。利用單點(diǎn)測(cè)量模式，因此可確定距目標(biāo)點(diǎn)的距離、方位角和仰角方向，因此通過(guò)測(cè)量軸的精確對(duì)準(zhǔn)以秒(弧秒)精度確定目標(biāo)點(diǎn)位置。
[0029]在光束偏轉(zhuǎn)單元的對(duì)準(zhǔn)方面，根據(jù)本發(fā)明，結(jié)構(gòu)可包括具有旋鈕或按鈕的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以用于使光束偏轉(zhuǎn)單元對(duì)準(zhǔn)，其中，可通過(guò)旋鈕的手動(dòng)致動(dòng)來(lái)使光束偏轉(zhuǎn)單元對(duì)準(zhǔn)。這里，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可具有不同的傳動(dòng)比以用于使光束偏轉(zhuǎn)單元或結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。例如，可提供粗略驅(qū)動(dòng)器和精細(xì)驅(qū)動(dòng)器，其中，在光束偏轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)方面，作為用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的換能器的粗略驅(qū)動(dòng)器可具有例如1:1或5:1的傳動(dòng)比，精細(xì)驅(qū)動(dòng)器可具有例如200:1的傳動(dòng)比，即，精細(xì)驅(qū)動(dòng)器每旋轉(zhuǎn)200圈，光束偏轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)一圈。此外，一個(gè)旋鈕可在各個(gè)情況下連接到一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，從而提供手動(dòng)調(diào)節(jié)。另外，電機(jī)可被指派給各個(gè)驅(qū)動(dòng)器，結(jié)果可按照電機(jī)化方式使光束偏轉(zhuǎn)單元對(duì)準(zhǔn)。
[0030]為了提供圖像(尤其是向測(cè)繪裝置的用戶(hù))，結(jié)構(gòu)可包括目鏡以用于以圖形或視覺(jué)方式提供圖像，尤其是與顯示發(fā)射方向或目標(biāo)方向的標(biāo)記(例如，十字線(xiàn))一起。這里，目鏡可按照這樣的方式布置在結(jié)構(gòu)上，使得像平面中的圖像可由用戶(hù)在透過(guò)目鏡注視時(shí)配準(zhǔn)。因此，目鏡可按照這樣的方式描繪圖像，使得用戶(hù)可對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)看到圖像。因此可透過(guò)目鏡在測(cè)量環(huán)境中觀察目標(biāo)點(diǎn)，并且測(cè)量軸可在目標(biāo)點(diǎn)上對(duì)準(zhǔn)，尤其是用于執(zhí)行單點(diǎn)測(cè)量。
[0031]當(dāng)利用純視覺(jué)瞄準(zhǔn)裝置時(shí)，圖像可根據(jù)光束偏轉(zhuǎn)單元的仰角繞目標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)。例如，可看到圖像在天頂旋轉(zhuǎn)90°并且在第二水平位置中旋轉(zhuǎn)180°。為了適當(dāng)?shù)仫@示圖像，尤其可結(jié)合相機(jī)使用電子取景系統(tǒng)，其中，例如，所采集的圖像根據(jù)仰角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。例如，高分辨率OLED顯示器已知與攝像機(jī)結(jié)合，所述OLED顯示器能夠生成像平面中的視覺(jué)信息，并且其中，可利用目鏡以放大方式將圖像提供給眼睛。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器的成像系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)可包括測(cè)量相機(jī)以用于拍攝圖像，尤其其中，可利用與測(cè)量相機(jī)交互的電光取景器以圖形方式提供圖像。這里，測(cè)量相機(jī)被提供用于記錄與成像系統(tǒng)的視場(chǎng)對(duì)應(yīng)的圖像，并且可在各個(gè)情況下依據(jù)由光束偏轉(zhuǎn)單元和結(jié)構(gòu)的位置限定的視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)采集圖像，并且提供用于以圖形方式顯示圖像的信號(hào)。所述信號(hào)可被發(fā)送給電光取景器(例如顯示器)，結(jié)果可在其上顯示所采集的圖像。
[0032]例如，因此可利用測(cè)量相機(jī)在光路中(例如，在光學(xué)單元中或者在成像系統(tǒng)中)對(duì)視場(chǎng)成像，圖像可被描繪于顯示器上并通過(guò)目鏡觀察。
[0033]另外，根據(jù)本發(fā)明，結(jié)構(gòu)可包括具有概覽視場(chǎng)的概覽相機(jī)，其中，概覽視場(chǎng)大于測(cè)量相機(jī)的視場(chǎng)，尤其其中，可利用光束偏轉(zhuǎn)單元使概覽視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)。因此，(例如)目標(biāo)點(diǎn)所在的地形的較大區(qū)域可利用概覽相機(jī)采集，并且被輸出在(例如)結(jié)構(gòu)上的顯示器上，結(jié)果可改進(jìn)取向并且期望的點(diǎn)的瞄準(zhǔn)更快。在該處理中，可利用(例如)光束偏轉(zhuǎn)單元的前側(cè)或后側(cè)使概覽視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)。
[0034]在期望的目標(biāo)點(diǎn)的瞄準(zhǔn)方面，根據(jù)本發(fā)明，成像系統(tǒng)可包括光學(xué)變焦組以用于改變像平面上的圖像的線(xiàn)性放大率。因此，例如，可利用這樣的放大率提供距測(cè)繪儀器的距離較大的目標(biāo)點(diǎn)和在測(cè)繪儀器附近的目標(biāo)點(diǎn)，使得(例如)用戶(hù)可在各個(gè)情況下清楚且位置精確地識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)。在電光取景系統(tǒng)的情況下，還可按照這樣的方式電子地改變線(xiàn)性放大率，使得相關(guān)圖像區(qū)段(R0I，關(guān)注區(qū)域)減小，并且因此，在顯示器上創(chuàng)建變焦效果。在該處理中，在圖像顯示的情況下，不是(例如)可根據(jù)相機(jī)分辨率完整采集的圖像，而是按照不產(chǎn)生分辨率降低的方式選擇的區(qū)域。
[0035]根據(jù)本發(fā)明，光束偏轉(zhuǎn)單元可被具體實(shí)現(xiàn)為反射偏轉(zhuǎn)元件，尤其是反射鏡。另選地，光束偏轉(zhuǎn)單元可利用光學(xué)組件的合適的布置來(lái)確保測(cè)量輻射或視場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)。
[0036]除了掃描功能和單點(diǎn)測(cè)量模式以外，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器可包括單點(diǎn)掃描功能，其中，在執(zhí)行單點(diǎn)掃描功能時(shí)，在各個(gè)情況下針對(duì)單點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)單點(diǎn)確定距離和測(cè)量輻射的對(duì)準(zhǔn)，生成包括所述單點(diǎn)的單點(diǎn)點(diǎn)云，并且利用點(diǎn)云分析算法從單點(diǎn)點(diǎn)云推導(dǎo)目標(biāo)點(diǎn)的位置。此功能可選地意指分析在單點(diǎn)區(qū)域的范圍內(nèi)采集的圖像或點(diǎn)云，并且基于這些分析確定目標(biāo)點(diǎn)的圖像處理過(guò)程。通常，可利用處理3D點(diǎn)云的算法確定目標(biāo)點(diǎn)的位置。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，可利用距離測(cè)量單元來(lái)進(jìn)行距目標(biāo)點(diǎn)或掃描點(diǎn)的距離的測(cè)量，其中，測(cè)量單元可在兩個(gè)不同的模式下操作。具體地講，可在單點(diǎn)測(cè)量模式下，在第一距離測(cè)量模式下確定距目標(biāo)點(diǎn)的距離，其中，針對(duì)目標(biāo)點(diǎn)確定特定數(shù)量的距離測(cè)量值并取平均。此外，在掃描功能的范圍內(nèi)，可在第二距離測(cè)量模式下確定距掃描點(diǎn)的距離，其中，與第一距離測(cè)量模式相比，在各個(gè)情況下針對(duì)掃描點(diǎn)中的一個(gè)確定更少數(shù)量的距離測(cè)量值(尤其是單個(gè)距離測(cè)量值)，并且可選地取平均。
[0038]通過(guò)以這種方式使用具有相應(yīng)測(cè)繪對(duì)象的測(cè)量模式，可僅利用一個(gè)結(jié)構(gòu)距離測(cè)量功能以及此功能的選擇性操作模式以(例如)不同的測(cè)量精確或點(diǎn)分辨率進(jìn)行不同的測(cè)量。因此，可通過(guò)對(duì)多個(gè)測(cè)量值取平均實(shí)現(xiàn)的高測(cè)量精度可被實(shí)現(xiàn)以用于確定單點(diǎn)位置。此夕卜，可利用較低精度在掃描的范圍內(nèi)在位置方面采集較大數(shù)量的測(cè)量點(diǎn)。
[0039]另外，根據(jù)本發(fā)明，測(cè)繪儀器可包括切換功能，該切換功能按照這樣的方式配置，使得當(dāng)執(zhí)行切換功能時(shí)，尤其是根據(jù)用戶(hù)輸入，在單點(diǎn)測(cè)量模式和掃描功能之間，尤其是在單點(diǎn)測(cè)量模式、掃描功能或單點(diǎn)掃描功能之間切換。因此，尤其可為用戶(hù)提供不同的測(cè)量模式之間的簡(jiǎn)單切換，其中，用戶(hù)可僅通過(guò)按下按鈕來(lái)從一個(gè)模式切換為另一模式。
[0040]為了增加測(cè)量精度以及生成的測(cè)量值的魯棒性或可靠性，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器可包括傾斜傳感器以用于測(cè)量測(cè)繪儀器相對(duì)于重力矢量的大致2維傾斜，其中，根據(jù)測(cè)量的傾斜，可校正測(cè)量輻射的對(duì)準(zhǔn)的測(cè)量值。因此，測(cè)繪儀器相對(duì)于水平面或相對(duì)于地球重力場(chǎng)的方向的可能角位置可利用傾斜傳感器確定，其中，由此確定的傾斜值可用于校正或補(bǔ)償測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)。此外，傾斜值可被輸出在結(jié)構(gòu)上的顯示器上，并且可根據(jù)這些值使測(cè)繪儀器對(duì)準(zhǔn)。
[0041]具體地講，根據(jù)本發(fā)明，成像系統(tǒng)可包括光束變化模塊以用于通過(guò)將光束變化模塊引入測(cè)量輻射的光路中來(lái)進(jìn)行衰減和/或擴(kuò)展和/或波長(zhǎng)相關(guān)的濾光。尤其是當(dāng)將測(cè)繪系統(tǒng)用作全站儀時(shí)，測(cè)量輻射的這種擴(kuò)展或衰減可以是有利的，因?yàn)闇y(cè)量輻射的功率可被設(shè)定為足夠高以用于執(zhí)行掃描功能，使得如果相同的光束強(qiáng)度用于單點(diǎn)測(cè)量，則這可導(dǎo)致用于接收測(cè)量輻射的檢測(cè)器的過(guò)載(因?yàn)樵谶@種情況下瞄準(zhǔn)的測(cè)量點(diǎn)可以是部分反射或回射的，并且因此不會(huì)以漫射方式，而是以直接方式將測(cè)量輻射反射回到測(cè)繪儀器)。
[0042]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及目標(biāo)的清晰瞄準(zhǔn)和跟蹤，尤其是連續(xù)跟蹤。根據(jù)本發(fā)明，為此，所述結(jié)構(gòu)可包括具有位置靈敏檢測(cè)器的瞄準(zhǔn)和目標(biāo)跟蹤裝置，其中，可由位置靈敏檢測(cè)器采集在反射器單元(例如，目標(biāo)標(biāo)記物或反射器)處反射的測(cè)量輻射，并且可確定所采集的測(cè)量輻射相對(duì)于(區(qū)域)檢測(cè)器上的基準(zhǔn)點(diǎn)的偏移，尤其其中，瞄準(zhǔn)和目標(biāo)跟蹤裝置可被布置在成像系統(tǒng)中。在最簡(jiǎn)單的情況下，這種情況下的目標(biāo)跟蹤裝置的接收側(cè)成像系統(tǒng)僅由具有恒定焦距的透鏡(例如來(lái)自在上述成像系統(tǒng)的聚焦單元前面的光學(xué)組件)組成。根據(jù)本發(fā)明，瞄準(zhǔn)和目標(biāo)跟蹤裝置可包括另一光束源以用于發(fā)射激光輻射，尤其其中，在反射器單元(例如，目標(biāo)標(biāo)記物或反射器)處反射的激光輻射可用作用于確定在位置靈敏檢測(cè)器上的偏移的測(cè)量輻射。此外，根據(jù)本發(fā)明，可根據(jù)所述偏移以自動(dòng)控制的方式使測(cè)量軸對(duì)準(zhǔn)，使得測(cè)量輻射被連續(xù)對(duì)準(zhǔn)到反射器單元的中心。
[0043]盡管常常提供非常大的光學(xué)放大率，但是無(wú)法利用裸眼基于瞄準(zhǔn)設(shè)備足夠精確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)對(duì)象，這就是為什么傳統(tǒng)測(cè)繪儀器可包括對(duì)用作反射器單元的三棱鏡或反射膜具有對(duì)應(yīng)功能(ATR 自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別”)的自動(dòng)瞄準(zhǔn)和目標(biāo)跟蹤裝置。例如，EP 2141450描述了一種具有用于自動(dòng)瞄準(zhǔn)回射目標(biāo)的功能并具有自動(dòng)目標(biāo)跟蹤功能的測(cè)繪儀器。
[0044]在使用瞄準(zhǔn)和目標(biāo)跟蹤裝置的ATR精細(xì)瞄準(zhǔn)功能的范圍內(nèi)，在該處理中，可在瞄準(zhǔn)方向(測(cè)量軸)的方向上發(fā)射測(cè)量光束或特定(通常強(qiáng)發(fā)散)ATR測(cè)量光束，所述光束可在目標(biāo)處回射，可通過(guò)位置靈敏檢測(cè)器(ATR傳感器)采集反射的光束。這里，根據(jù)測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)相對(duì)于反射器單元的中心的偏離，反射的輻射在位置靈敏檢測(cè)器(ATR傳感器)上的入射位置也偏離于中心傳感器區(qū)域位置。在反射器單元上回射的ATR測(cè)量輻射在ATR區(qū)域傳感器((XD相機(jī)、CMOS傳感器、位置靈敏檢測(cè)器)上生成光斑，所述光斑沒(méi)有落在ATR區(qū)域傳感器的校準(zhǔn)零點(diǎn)處。ATR位置信號(hào)與零點(diǎn)之間的偏差指示在方位角和仰角上相對(duì)于預(yù)期位置的方向偏差。這里，零點(diǎn)對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的測(cè)量軸，用于方位角和仰角的角測(cè)量傳感器與其有關(guān)。通過(guò)利用預(yù)期位置的測(cè)量的方向，可按照電機(jī)方式更新光束偏轉(zhuǎn)單元的對(duì)準(zhǔn)，使得在反射器單元處回射的ATR測(cè)量光束高度精確地入射在ATR區(qū)域傳感器上的傳感器區(qū)域的中心處(即，以這樣的方式修改并反復(fù)調(diào)整光束偏轉(zhuǎn)單元的水平或方位角以及結(jié)構(gòu)的垂直或仰角，直至反射光斑的中心與ATR區(qū)域傳感器上的預(yù)期位置重合)。另選地，還可通過(guò)計(jì)算考慮回射的ATR測(cè)量光束在ATR傳感器上的入射點(diǎn)與傳感器區(qū)域的零點(diǎn)之間的剩余偏差并將其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)角度，將所述角度適當(dāng)?shù)嘏c指向測(cè)量軸的方向的方向(由角傳感器采集)相加。也就是說(shuō)，在這種情況下也可從測(cè)量軸的方向(由角傳感器采集)和檢測(cè)的ATR測(cè)量光束反射相對(duì)于傳感器中心(即，相對(duì)于對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)軸成像的ATR傳感器上的校準(zhǔn)零點(diǎn))的偏移來(lái)推導(dǎo)標(biāo)記目標(biāo)點(diǎn)的方向。結(jié)果，與利用十字線(xiàn)并基于純視覺(jué)判斷的手動(dòng)瞄準(zhǔn)相比，在使光束偏轉(zhuǎn)單元(和結(jié)構(gòu))相對(duì)于三棱鏡或目標(biāo)標(biāo)記物對(duì)準(zhǔn)時(shí)可實(shí)現(xiàn)的精度可顯著增加。
[0045]為了快速找到諸如反射膜的目標(biāo)標(biāo)記物，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可包括目標(biāo)搜索模塊，該目標(biāo)搜索模塊具有用于發(fā)射光扇形的形式的搜索輻射的發(fā)送單元以及用于檢測(cè)反射的搜索輻射的至少一部分的接收單元。
[0046]這里，目標(biāo)搜索模塊(強(qiáng)力搜索)可被牢固地設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)上，因此可繞垂直或水平軸360°樞轉(zhuǎn)。發(fā)送單元和接收單元可相對(duì)于彼此雙軸布置并且可橫跨緊挨彼此設(shè)置的兩個(gè)垂直光扇形。發(fā)送單元可發(fā)射信號(hào)，該信號(hào)可被協(xié)作目標(biāo)反射，被接收單元接收，并根據(jù)振幅和傳播時(shí)間實(shí)時(shí)評(píng)估。因此，例如，可確定目標(biāo)對(duì)象的距離和反射程度并識(shí)別潛在目標(biāo)。
[0047]本發(fā)明的另一方面涉及一種利用根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器確定至少一個(gè)點(diǎn)的位置的測(cè)量方法，其中，在該測(cè)量方法的范圍內(nèi)，根據(jù)用戶(hù)的選擇選擇性地執(zhí)行掃描或單點(diǎn)測(cè)量。這里，掃描包括(尤其是同時(shí))使光束偏轉(zhuǎn)單元繞水平軸旋轉(zhuǎn)并且使所述結(jié)構(gòu)繞垂直軸樞轉(zhuǎn)，(尤其是利用預(yù)定的掃描點(diǎn)分辨率)針對(duì)特定掃描區(qū)域內(nèi)的掃描點(diǎn)確定相應(yīng)距離和測(cè)量輻射的相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，并且生成包括所述掃描點(diǎn)的點(diǎn)云。單點(diǎn)測(cè)量包括使測(cè)量輻射高度精確地對(duì)準(zhǔn)到目標(biāo)點(diǎn)上，確定距目標(biāo)點(diǎn)的距離并使測(cè)量軸對(duì)準(zhǔn)，并且根據(jù)所述距離和測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)確定目標(biāo)點(diǎn)的位置。
[0048]下面基于附圖中示意性地示出的特定示例性實(shí)施方式完全以示例性方式更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法，還討論了本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)地講，
[0049]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器的第一實(shí)施方式的后視圖；
[0050]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器的另一實(shí)施方式的正視圖；
[0051]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器的另一實(shí)施方式；
[0052]圖4a至圖4b分別示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器的光束變化模塊；
[0053]圖5a至圖5c分別示出對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器，測(cè)量相機(jī)和概覽相機(jī)的布置方式或者各個(gè)相機(jī)視場(chǎng)的對(duì)準(zhǔn)的實(shí)施方式；
[0054]圖6a至圖6c分別示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器的成像系統(tǒng)的實(shí)施方式；以及
[0055]圖7a至圖7b示出進(jìn)行掃描功能或單點(diǎn)測(cè)量時(shí)的根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器。

【具體實(shí)施方式】
[0056]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器I的第一實(shí)施方式的后視圖。依據(jù)圖1的測(cè)繪儀器I包括限定垂直軸11的基座10和結(jié)構(gòu)20，其中，結(jié)構(gòu)20能夠相對(duì)于基座10繞垂直軸11樞轉(zhuǎn)。用于輸出圖像信息的包括旋鈕或換能器22的目鏡21設(shè)置在結(jié)構(gòu)20上，其中，輸出圖像信息的聚焦可通過(guò)對(duì)旋鈕22進(jìn)行致動(dòng)來(lái)變化。此外，用于控制測(cè)繪儀器I的顯示器23和操作域或輸入域24被安裝在結(jié)構(gòu)20上。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)旋鈕25a允許手動(dòng)地使結(jié)構(gòu)20相對(duì)于基座10繞垂直軸樞轉(zhuǎn)，其中，用于這種樞轉(zhuǎn)的電機(jī)系統(tǒng)另外設(shè)置在結(jié)構(gòu)20中，因此可按照受控的方式進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。作為利用調(diào)節(jié)旋鈕25a使結(jié)構(gòu)20對(duì)準(zhǔn)的替代方式或除此以外，可按照手動(dòng)方式通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)使所述結(jié)構(gòu)近似對(duì)準(zhǔn)。類(lèi)似地，利用第二調(diào)節(jié)旋鈕26 (與粗略驅(qū)動(dòng)器交互)手動(dòng)地使光束偏轉(zhuǎn)裝置30繞傾斜軸或水平軸31旋轉(zhuǎn)，其中，在這種情況下，用于光束偏轉(zhuǎn)單元30的受控電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)也設(shè)置在結(jié)構(gòu)20中。另外，可利用更精細(xì)的調(diào)節(jié)旋鈕26a或控制按鈕(連接到精細(xì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))非常精確地使光束偏轉(zhuǎn)單元30對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)對(duì)旋鈕26a進(jìn)行致動(dòng)時(shí)，光束偏轉(zhuǎn)單元30利用特定旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置按照這樣的方式協(xié)同旋轉(zhuǎn)，使得(例如)旋鈕26a旋轉(zhuǎn)十圈或兩百圈，光束偏轉(zhuǎn)單元30旋轉(zhuǎn)一圈。還可利用電子換能器(例如，通過(guò)隨著旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的速度減小，增加旋轉(zhuǎn)傳動(dòng))來(lái)適應(yīng)地設(shè)計(jì)傳動(dòng)比。利用使如此設(shè)置的光束偏轉(zhuǎn)單元30對(duì)準(zhǔn)的能力，可按照手動(dòng)方式和受控自動(dòng)方式(利用連接到相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī))使測(cè)量激光數(shù)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。例如，在這種情況下用戶(hù)透過(guò)目鏡21注視并使疊加的十字線(xiàn)與測(cè)量點(diǎn)重合。
[0057]這里，包括測(cè)量點(diǎn)的圖像經(jīng)由(例如)光束偏轉(zhuǎn)單元30和成像系統(tǒng)被引導(dǎo)至相機(jī)。在進(jìn)行圖像變換(旋轉(zhuǎn)、扭曲和坐標(biāo)校正)之后，相機(jī)圖像上疊加有十字線(xiàn)并被顯示在(例如)電光取景器上，其中，用戶(hù)可利用目鏡21觀察圖像。作為其替代方式，圖像可顯示在取景器23上(尤其是疊加有附加信息)。操作域24允許改變?cè)O(shè)置或輸入附加數(shù)據(jù)。
[0058]此外，光束偏轉(zhuǎn)單元30用于使視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)以采集圖像。這里，視場(chǎng)相對(duì)于測(cè)量光束以這樣的方式對(duì)準(zhǔn)，使得由測(cè)量光束限定的測(cè)量軸落在該視場(chǎng)內(nèi)，或者相對(duì)于用于圖像采集的采集方向平行或同軸對(duì)準(zhǔn)。可如此采集的圖像可在測(cè)繪儀器I中的測(cè)量相機(jī)上成像，并且(例如)在顯示器23上和/或利用具有目鏡21的微型顯示器提供。作為最簡(jiǎn)單的示例性實(shí)施方式，具有光學(xué)組件的連續(xù)取景通道可設(shè)置在目鏡21與光束偏轉(zhuǎn)單元30之間。在這種情況下，顯示器23可被具體實(shí)現(xiàn)為觸敏顯示器23，其中，可利用觸摸以及與其關(guān)聯(lián)的命令的觸發(fā)來(lái)控制測(cè)繪儀器I。
[0059]此外，測(cè)繪儀器I包括手柄36，該手柄可按照模塊化方式從儀器I移除。如果手柄36被移除，則可在(例如)掃描處理的范圍內(nèi)采集增大的掃描區(qū)域，其中，然后還可采集先前被手柄36遮蔽的區(qū)域。
[0060]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器2的正視圖?；?0同樣限定垂直軸11，測(cè)繪儀器2的結(jié)構(gòu)20按照可相對(duì)于基座10繞垂直軸11樞轉(zhuǎn)的方式布置。此外，按照可相對(duì)于結(jié)構(gòu)20繞水平軸31旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置光束偏轉(zhuǎn)單元30，該光束偏轉(zhuǎn)單元包括使激光測(cè)量光束和視場(chǎng)偏轉(zhuǎn)以用于圖像采集的反射鏡元件。
[0061]測(cè)繪儀器2配備有附加概覽相機(jī)35，該概覽相機(jī)包括相對(duì)大(與測(cè)量相機(jī)相比)的水平角范圍(例如，10° -40° )，因此可用于采集概覽圖像。由于在這種配置中圖像區(qū)域在垂直方向上無(wú)法改變，所以概覽相機(jī)35的透鏡還可按照這樣的方式具體實(shí)現(xiàn)，使得它還可在大的垂直角范圍上成像。作為其替代方式，具有不同垂直對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)相機(jī)模塊可一個(gè)在另一個(gè)上地布置，代替單個(gè)概覽相機(jī)35。
[0062]鑒于地形中的坐標(biāo)放樣，測(cè)量?jī)x器相對(duì)于目標(biāo)線(xiàn)的對(duì)準(zhǔn)可構(gòu)成耗時(shí)處理(由于其重復(fù))。這里，測(cè)量光束或激光指點(diǎn)器的方向被稱(chēng)作目標(biāo)線(xiàn)。為了更容易找到目標(biāo)線(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器2配備有EGL(發(fā)射引導(dǎo)光)模塊32。此模塊32 —方面使目標(biāo)線(xiàn)可見(jiàn)，另一方面使以對(duì)稱(chēng)方式包括目標(biāo)線(xiàn)的立體角范圍可見(jiàn)。例如，包括目標(biāo)線(xiàn)的兩個(gè)光錐(例如，通常在+/-5°的角范圍內(nèi))可向左和向右標(biāo)記立體角范圍。在激光指點(diǎn)器作為目標(biāo)線(xiàn)生成器的情況下，還可利用單個(gè)光錐來(lái)對(duì)目標(biāo)線(xiàn)進(jìn)行空間標(biāo)記，在這種情況下以對(duì)稱(chēng)方式包圍目標(biāo)軸的光錐優(yōu)選地?cái)U(kuò)展不超過(guò)+/-2°。已從現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代全站儀知道了 EGL模塊32的基本功能。
[0063]此外，測(cè)繪儀器2包括第一實(shí)施方式的目標(biāo)搜索模塊33 (強(qiáng)力搜索)，其中，此模塊33牢固地設(shè)置在結(jié)構(gòu)20上，因此可繞垂直軸11樞轉(zhuǎn)。模塊33由發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備組成，該發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備相對(duì)于彼此雙軸布置并且橫跨緊挨彼此設(shè)置的兩個(gè)垂直光扇形。例如，發(fā)送設(shè)備是脈沖調(diào)制的。它發(fā)射信號(hào)，該信號(hào)可被協(xié)作目標(biāo)反射，被接收設(shè)備接收，并根據(jù)振幅和傳播時(shí)間實(shí)時(shí)評(píng)估。例如，這就是目標(biāo)對(duì)象的距離和反射程度如何確定的。在替代實(shí)施方式的模塊33的情況下，發(fā)送光束和接收光束可經(jīng)由光束偏轉(zhuǎn)單元30的后側(cè)區(qū)域在任何垂直方向上樞轉(zhuǎn)；結(jié)果，還可在大的仰角下找到目標(biāo)對(duì)象。
[0064]具有目標(biāo)搜索功能的裝置的另一實(shí)施方式可利用測(cè)距儀51通過(guò)掃描模塊本身來(lái)形成。標(biāo)記的目標(biāo)點(diǎn)可利用概覽掃描找到，在概覽掃描中利用高的測(cè)量速率在短時(shí)間內(nèi)掃描整個(gè)環(huán)境，并且可確定所找到的目標(biāo)標(biāo)記物的反射程度。
[0065]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器I的另一實(shí)施方式。同樣，測(cè)繪儀器I包括基座
10、結(jié)構(gòu)20和相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸(即，結(jié)構(gòu)20可繞其樞轉(zhuǎn)的垂直軸11以及光束偏轉(zhuǎn)單元30可繞其旋轉(zhuǎn)的水平軸31)。另外，所述測(cè)繪儀器設(shè)置有連接到可手動(dòng)操作的調(diào)節(jié)旋鈕25a的主軸41，結(jié)構(gòu)20利用該主軸來(lái)相對(duì)于基座10樞轉(zhuǎn)。此外，第一電機(jī)43按照這樣的方式與樞轉(zhuǎn)裝置交互，使得另選地，還可利用電機(jī)以受控方式進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。此外，用于測(cè)量結(jié)構(gòu)20相對(duì)于基座10的相對(duì)位置的角傳感器42 (例如，具有微弧度分辨率的角編碼器)布置在樞轉(zhuǎn)裝置上。利用第二角傳感器46，還可確定(尤其是連續(xù)測(cè)量)光束偏轉(zhuǎn)單元30或機(jī)械軸47與結(jié)構(gòu)20之間的相對(duì)位置。這里，第二電機(jī)45按照這樣的方式布置在機(jī)械軸47上，使得連接到機(jī)械軸47的光束偏轉(zhuǎn)單元30可利用電機(jī)45來(lái)旋轉(zhuǎn)。此外，同樣也設(shè)置用于粗略對(duì)準(zhǔn)的粗略調(diào)節(jié)旋鈕26 (其使得粗略驅(qū)動(dòng)可控)以及用于高度精確地對(duì)準(zhǔn)光束偏轉(zhuǎn)單元30的更精細(xì)調(diào)節(jié)旋鈕26a (其連接到精細(xì)驅(qū)動(dòng)裝置)。通過(guò)精細(xì)調(diào)節(jié)旋鈕26a生成的引導(dǎo)變量被(例如)電子精細(xì)驅(qū)動(dòng)單元處理，以便以非常精細(xì)的角步長(zhǎng)調(diào)節(jié)第二電機(jī)45，從而利用次秒級(jí)圓弧精度使測(cè)量光束對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。
[0066]結(jié)構(gòu)20還包括成像系統(tǒng)50，該成像系統(tǒng)具有測(cè)距儀或距離測(cè)量模塊51和相機(jī)52，其中，優(yōu)選用于發(fā)射脈沖調(diào)制的測(cè)量輻射55的光束源被另外指派給距離測(cè)量模塊51。利用成像系統(tǒng)50在光束偏轉(zhuǎn)單元30的方向上發(fā)射測(cè)量輻射55，并且該測(cè)量輻射55在光束偏轉(zhuǎn)單元30上按照限定的角度偏轉(zhuǎn)或反射。在輻射55在目標(biāo)處被散射或反射并被輻射回測(cè)繪儀器I之后，再次利用光束偏轉(zhuǎn)單元30經(jīng)由成像系統(tǒng)50將輻射55路由至距離測(cè)量模塊51。利用距離測(cè)量模塊51，可確定距目標(biāo)的極距。此外，視場(chǎng)56利用光束偏轉(zhuǎn)單元30來(lái)對(duì)準(zhǔn)或變化。這里，至少由成像系統(tǒng)50的光學(xué)特性(即，例如，相機(jī)52以及用于引導(dǎo)將由相機(jī)52采集的輻射的另外的光學(xué)組件的光學(xué)特性)以及光束偏轉(zhuǎn)單元30的光學(xué)特性來(lái)限定視場(chǎng)56。
[0067]利用這種布置方式，由測(cè)量福射55限定的測(cè)量方向可利用可由相機(jī)52米集的圖像來(lái)采集。另外，測(cè)量輻射55可(例如)基于此采集精確地對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。因此，可向用戶(hù)連續(xù)提供光學(xué)輸出，其中，輸出與當(dāng)前視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的圖像和顯示測(cè)量方向或測(cè)量軸的標(biāo)記物二者?；诖溯敵?，因此可使測(cè)量輻射55對(duì)準(zhǔn)(例如，通過(guò)使顯示的測(cè)量方向與圖像中期望的目標(biāo)對(duì)應(yīng))。
[0068]此外，傾斜傳感器44設(shè)置在結(jié)構(gòu)20中以便采集測(cè)繪儀器I相對(duì)于重力矢量的角位置，并且可選地，允許基于測(cè)量的傾斜校正或補(bǔ)償測(cè)量值。
[0069]利用根據(jù)本發(fā)明的這種測(cè)繪儀器1，可按照與已知激光掃描儀類(lèi)似的方式在掃描處理的范圍內(nèi)限定水平和垂直角范圍和點(diǎn)分辨率。在基于其利用距離測(cè)量模塊51連續(xù)測(cè)量距離期間，由電機(jī)45驅(qū)動(dòng)的光束偏轉(zhuǎn)單元30繞水平軸31高速旋轉(zhuǎn)，由電機(jī)43驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)20繞垂直軸11低速旋轉(zhuǎn)，使得調(diào)制的激光束55經(jīng)過(guò)待測(cè)繪的整個(gè)角范圍。通過(guò)角傳感器42、46與距離測(cè)量同時(shí)地獲取測(cè)量光束55的相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)將這些值聯(lián)系起來(lái)，然后可計(jì)算如此采集的測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0070]利用傳感器的合適的同步，兩個(gè)角度和至少一個(gè)距離測(cè)量值可同時(shí)組合以形成3D極坐標(biāo)。已知的觸發(fā)和同步概念基于仰角傳感器作為觸發(fā)源。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于，測(cè)量點(diǎn)之間的角距離高精度相等。在異步傳感器的情況下，相鄰測(cè)量值優(yōu)選被實(shí)時(shí)地(“實(shí)時(shí)”)插值。這里，距離可在各個(gè)情況下與一個(gè)角度測(cè)量同時(shí)被測(cè)量，或者以較低的測(cè)量速率進(jìn)行。在后一種情況下，基于測(cè)量的距離對(duì)指派給角度測(cè)量的距離進(jìn)行插值。
[0071 ]另外，可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)掃描功能，其中，基于記錄的掃描數(shù)據(jù)確定單個(gè)點(diǎn)。為此，首先近似瞄準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)。在觸發(fā)單點(diǎn)掃描功能之后，測(cè)繪儀器I開(kāi)始掃描處理并在瞄準(zhǔn)的方向周?chē)蛘呓泼闇?zhǔn)的測(cè)量點(diǎn)周?chē)念A(yù)定環(huán)境中采集點(diǎn)云。在記錄之后，利用適當(dāng)算法針對(duì)重要特征(例如，邊緣、拐角)分析點(diǎn)云，并從其推導(dǎo)測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)。可選地，利用測(cè)繪儀器I的測(cè)量相機(jī)采集的圖像數(shù)據(jù)也可用于確定測(cè)量點(diǎn)。例如，確定目標(biāo)點(diǎn)的這種處理在歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?0162447.6中有所描述。
[0072]圖4a和圖4b各自示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器的光束變化模塊70。
[0073]目前，激光掃描儀配備有靈敏測(cè)距儀，該靈敏測(cè)距儀針對(duì)自然目標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化，因此可利用最高達(dá)幾兆點(diǎn)/秒的高掃描速率掃描漫反射表面。相比之下，當(dāng)利用全站儀測(cè)繪時(shí)，通常使用反射器輔助目標(biāo)標(biāo)記物以便非常精確地標(biāo)記目標(biāo)點(diǎn)。這些目標(biāo)無(wú)法利用傳統(tǒng)激光掃描儀來(lái)測(cè)繪，因?yàn)樾盘?hào)將由于其高靈敏度和高反射程度而導(dǎo)致過(guò)載。此外，當(dāng)使用準(zhǔn)直測(cè)量光束時(shí)，可能發(fā)生由依賴(lài)衍射的光束不對(duì)稱(chēng)或者由測(cè)量輻射分布中的調(diào)制圖案的時(shí)差引起的系統(tǒng)距離偏差以及反射中心的非常輕微的不正確瞄準(zhǔn)。
[0074]為了使用根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器來(lái)測(cè)量?jī)煞N漫反射，掃描功能(測(cè)繪儀器作為激光掃描儀)的范圍內(nèi)的自然目標(biāo)和單點(diǎn)測(cè)量功能(測(cè)繪儀器作為全站儀或經(jīng)緯儀)的范圍內(nèi)的反射器輔助(或自然)目標(biāo)對(duì)象，光束變化模塊70(例如，被具體實(shí)現(xiàn)為擴(kuò)束模塊和/或光束衰減模塊可被集成到激光束的光路中。還可利用全站儀或者在單點(diǎn)測(cè)量功能的范圍內(nèi)測(cè)繪自然目標(biāo)。擴(kuò)束模塊增加距離測(cè)量光束的發(fā)散，因此擴(kuò)展距離測(cè)量光束，同時(shí)利用增大的光扇形使測(cè)量信號(hào)衰減。發(fā)散激光束的優(yōu)點(diǎn)在于，不再需要精確瞄準(zhǔn)反射目標(biāo)對(duì)象以進(jìn)行距離測(cè)量。例如，由于可顯著更快地進(jìn)行與待放樣方向的對(duì)準(zhǔn)，這在放樣點(diǎn)方面會(huì)是有利的。
[0075]關(guān)于移動(dòng)目標(biāo)的自動(dòng)目標(biāo)跟蹤(例如基于ATR功能)，發(fā)散激光束的另一優(yōu)點(diǎn)在于，目標(biāo)對(duì)象沒(méi)有那么快地移出距離測(cè)量光束的發(fā)射區(qū)域，因此，可進(jìn)行重復(fù)的距離測(cè)量。因此，即使在由于動(dòng)力學(xué)而引起的不正確瞄準(zhǔn)的情況下或者在與移動(dòng)目標(biāo)對(duì)象的不精確對(duì)準(zhǔn)的情況下，也可確保軌跡跟蹤。
[0076]光束變化模塊70可被實(shí)現(xiàn)為針孔孔徑72，該針孔孔徑72可繞旋轉(zhuǎn)軸71樞轉(zhuǎn)，并且包括附加衰減濾光器(例如，膠片)，從而可生成距離測(cè)量光束的理想擬合的衰減(圖4a)。這里，可樞轉(zhuǎn)的針孔孔徑72可包括多個(gè)區(qū)域，其中，各個(gè)區(qū)域?qū)е虏煌乃p，并且可被指派給對(duì)應(yīng)目標(biāo)類(lèi)型。結(jié)果，可通過(guò)使濾光器樞轉(zhuǎn)至特定區(qū)域來(lái)使接收信號(hào)的電平適于對(duì)應(yīng)目標(biāo)對(duì)象。這里，衰減程度可最高達(dá)因子100 000。作為其替代方式，光束變化模塊70可被實(shí)現(xiàn)為分度濾光輪。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器中可使用的激光二極管通常具有橢圓或條形發(fā)射表面，這在調(diào)制的輻射發(fā)射的情況下可導(dǎo)致沿著長(zhǎng)軸維度的相對(duì)大的時(shí)差，因此使得次微米級(jí)的精確距離測(cè)量更困難或者無(wú)法進(jìn)行。通過(guò)在光束變化模塊70中使用開(kāi)槽孔徑73 (圖4b)代替針孔孔徑72，可(例如)消除在輻射光束的邊緣處的延遲的光脈沖分量。這樣，可實(shí)現(xiàn)空間扁平光脈沖(精確至皮秒)，因此可在單點(diǎn)測(cè)量功能(測(cè)繪儀器用作全站儀或經(jīng)緯儀)的范圍內(nèi)對(duì)反射器目標(biāo)進(jìn)行精確距離測(cè)量。作為發(fā)射側(cè)衰減器的替代方式或者與其組合，光學(xué)衰減器可被置于測(cè)距儀的接收通道中。最近的可變光學(xué)衰減器(VOA)(尤其是光纖V0A)非常快速，從而甚至在掃描處理期間也能夠從測(cè)量點(diǎn)至測(cè)量點(diǎn)地設(shè)定測(cè)距儀的信號(hào)電平。
[0078]距離測(cè)量模塊的設(shè)定可根據(jù)是否記錄單點(diǎn)(單點(diǎn)測(cè)量模式)或者是否進(jìn)行掃描處理(掃描功能)而變化。針對(duì)掃描處理可按照高測(cè)量速率進(jìn)行距離測(cè)量。對(duì)于單點(diǎn)測(cè)量，多個(gè)單測(cè)量(數(shù)百萬(wàn)單測(cè)量)可被取平均，這降低了測(cè)量速率，但是增加了距離測(cè)量的精度。掃描模式和單測(cè)量模式均包含各種子程序，這些子程序是測(cè)繪員已知的并且具有特有特性；例如，在單點(diǎn)測(cè)量的情況下，除了 “標(biāo)準(zhǔn)”測(cè)量模式以外，還存在“精度”、“快速”、“重復(fù)”、“跟蹤”或“鎖定”測(cè)量模式。
[0079]圖5a、圖5b、圖5c各自示出對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器，測(cè)量相機(jī)(在成像系統(tǒng)50中)和概覽相機(jī)57a_b的布置方式或者各個(gè)相機(jī)視場(chǎng)56、59a_c的對(duì)準(zhǔn)的實(shí)施方式。
[0080]測(cè)量相機(jī)的視場(chǎng)56(例如，可被設(shè)計(jì)成水平角范圍為大約1° )經(jīng)由光束偏轉(zhuǎn)單元30和成像系統(tǒng)50被引導(dǎo)到安裝在成像系統(tǒng)50中的相機(jī)傳感器上。為了在電光取景器上顯示圖像，可通過(guò)計(jì)算來(lái)校正圖像旋轉(zhuǎn)(由于光束偏轉(zhuǎn)單元3的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致)。同時(shí)，可同樣通過(guò)計(jì)算來(lái)校正另外發(fā)生的圖像相差(例如，成像系統(tǒng)50的失真)。
[0081]除了測(cè)量相機(jī)以外，依據(jù)圖5a的根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器可配備有由相機(jī)傳感器57a和透鏡58a組成的附加概覽相機(jī)，其中，透鏡58a可包括10° -40°的水平角范圍，因此用于采集概覽圖像。在該配置中，視場(chǎng)59a無(wú)法在垂直方向中修改。因此，透鏡可按照這樣的方式具體實(shí)現(xiàn)，使得它還可對(duì)大的垂直角范圍成像。作為其替代方式，代替單個(gè)概覽相機(jī)，具有不同垂直對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)相機(jī)模塊可一個(gè)在另一個(gè)上地布置。在圖不實(shí)施方式中，相機(jī)傳感器透鏡布置可通過(guò)樞轉(zhuǎn)測(cè)繪儀器的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)準(zhǔn)。
[0082]當(dāng)采用水平機(jī)械軸57作為中空軸時(shí)，得到依據(jù)圖5b的根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式。結(jié)果，由相機(jī)傳感器57b和光學(xué)元件58b組成的相機(jī)模塊的視場(chǎng)59b可通過(guò)中空軸被路由并引導(dǎo)至光束偏轉(zhuǎn)單元30的后側(cè)。這里，還可通過(guò)旋轉(zhuǎn)光束偏轉(zhuǎn)單元30來(lái)在垂直方向上變化視場(chǎng)59b。
[0083]在依據(jù)圖5c的另一實(shí)施方式中，成像系統(tǒng)50可包括類(lèi)似于變焦透鏡的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)允許從1°至(例如)15°切換角范圍。作為切換的結(jié)果，窄視場(chǎng)56可改變?yōu)橛糜诟庞[圖像59c的像場(chǎng)(反之亦然)。此變焦機(jī)構(gòu)可被設(shè)計(jì)成不連續(xù)地設(shè)定這兩個(gè)角范圍(例如，至1°和15° )，或者可連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0084]圖6a至圖6c分別示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器的成像系統(tǒng)50的實(shí)施方式。
[0085]圖6a示出成像系統(tǒng)50的第一實(shí)施方式，其對(duì)應(yīng)于折反射設(shè)計(jì)。激光發(fā)送單元81 (例如，激光二極管)將測(cè)量光束55發(fā)送至第一偏轉(zhuǎn)反射鏡84。從這里，測(cè)量光束55可直接入射在(例如)光束偏轉(zhuǎn)單元(這里未示出)(例如，可旋轉(zhuǎn)反射鏡)上或者第二偏轉(zhuǎn)反射鏡85上并從那里被引導(dǎo)至光束偏轉(zhuǎn)單元上。
[0086]在發(fā)射的光束55在對(duì)象或目標(biāo)上反射之后，光束56b經(jīng)由可旋轉(zhuǎn)光束偏轉(zhuǎn)單元(并且可選地，經(jīng)由第二偏轉(zhuǎn)反射鏡85)被引導(dǎo)至主反射鏡86，在所述主反射鏡上被反射，被發(fā)送至帶涂層的光譜選擇輔反射鏡83，并且從那里被引導(dǎo)至第一偏轉(zhuǎn)反射鏡84并前進(jìn)至激光接收單元82。
[0087]相機(jī)的視場(chǎng)56a或圖像信息同樣經(jīng)由光束偏轉(zhuǎn)單元(并且可選地，經(jīng)由第二偏轉(zhuǎn)反射鏡85)被引導(dǎo)至主反射鏡86，在所述主反射鏡上被反射，并被引導(dǎo)至帶涂層的輔反射鏡83，在輔反射鏡83上被反射并引導(dǎo)至聚焦透鏡元件87并前進(jìn)至光敏區(qū)域傳感器88。這里，聚焦透鏡元件87可按照這樣的方式移動(dòng)，使得可在光敏區(qū)域傳感器88上成清晰圖像。因此，可利用區(qū)域傳感器88按照這樣的方式采集圖像，使得在圖像中激光束55被引導(dǎo)至其上的目標(biāo)被成像。在另一實(shí)施方式中，模塊87可設(shè)置有光學(xué)元件以便利用變焦機(jī)構(gòu)設(shè)定像平面上的焦點(diǎn)和線(xiàn)性放大二者。
[0088]圖6b中示出成像系統(tǒng)50的另一實(shí)施方式。與依據(jù)圖6a的實(shí)施方式的不同在于，在對(duì)象上反射的激光束56b在輔反射鏡83上反射之后沒(méi)有再次入射在第一偏轉(zhuǎn)反射鏡84上，而是被耦合到光纖插針中并經(jīng)由光纖89 (光波導(dǎo))被引導(dǎo)至激光接收單元82a。此外，在此設(shè)計(jì)中，省掉聚焦透鏡元件，相反，傳感器88具有可移動(dòng)實(shí)施方式，使得后者可根據(jù)可生成對(duì)象的清晰圖像的對(duì)象距離設(shè)置。
[0089]此外，示出光束偏轉(zhuǎn)單元30 ;其提供所發(fā)送的測(cè)量輻射55和所接收到的測(cè)量輻射56b或者光敏區(qū)域傳感器88的視場(chǎng)56a (在被第二偏轉(zhuǎn)反射鏡85偏轉(zhuǎn)之后)的可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)。
[0090]依據(jù)另一實(shí)施方式(圖6c)，成像系統(tǒng)50還可依據(jù)折射設(shè)計(jì)來(lái)具體實(shí)現(xiàn)。距離測(cè)量模塊的激光發(fā)送單元81發(fā)射激光束55，通過(guò)第一偏轉(zhuǎn)反射鏡91 ( 二向色分束器)以略微被正透鏡元件90擴(kuò)展的方式引導(dǎo)激光束55并使其入射在第二偏轉(zhuǎn)反射鏡92上。從那里，激光束在主透鏡93的方向上被反射并被引導(dǎo)至第三偏轉(zhuǎn)反射鏡85，并且從那里被引導(dǎo)至(例如)光束偏轉(zhuǎn)單元(這里未示出)。
[0091]在光束55在對(duì)象上反射之后，此光束56b被引導(dǎo)穿過(guò)可旋轉(zhuǎn)光束偏轉(zhuǎn)單元，并且經(jīng)由第三偏轉(zhuǎn)反射鏡85穿過(guò)主透鏡93被引導(dǎo)至另一光譜選擇反射鏡94。從那里，光束56b在第二偏轉(zhuǎn)反射鏡92處反射，并且從那里向前被引導(dǎo)至激光接收單元82上。
[0092]同樣，傳感器88的像場(chǎng)56a經(jīng)由光束偏轉(zhuǎn)單元、經(jīng)由第三偏轉(zhuǎn)反射鏡85被引導(dǎo)穿過(guò)主透鏡93、反射鏡94、聚焦透鏡元件87 (并且可選地，可樞轉(zhuǎn)的紅外濾光器95)并被引導(dǎo)至區(qū)域傳感器88上。
[0093]另外，成像系統(tǒng)50包括第二激光發(fā)送單元96，其可在ATR功能的范圍內(nèi)使用。此第二激光發(fā)送單元96發(fā)射ATR激光束，該ATR激光束以略微被正透鏡元件97擴(kuò)展的方式入射在第一偏轉(zhuǎn)反射鏡91上，并且從那里被引導(dǎo)至第二偏轉(zhuǎn)反射鏡92上。從第二偏轉(zhuǎn)反射鏡92，ATR激光束在主透鏡93的方向上反射并被直接引導(dǎo)至光束偏轉(zhuǎn)單元(這里未示出)上或者第三偏轉(zhuǎn)反射鏡85上，并且從那里被引導(dǎo)至可旋轉(zhuǎn)光束偏轉(zhuǎn)單元。
[0094]在ATR光束在對(duì)象上反射之后，后者采取與相機(jī)圖像相同的路徑穿過(guò)成像系統(tǒng)50, BP,它經(jīng)由第三偏轉(zhuǎn)反射鏡85被引導(dǎo)穿過(guò)主透鏡93、反射鏡94、聚焦透鏡元件87 (可選地，穿過(guò)樞轉(zhuǎn)的紅外濾光器95)并被引導(dǎo)至光敏區(qū)域傳感器88上。
[0095]可利用光敏區(qū)域傳感器88和位置確定圖像評(píng)估軟件來(lái)檢測(cè)被目標(biāo)對(duì)象反射的ATR激光束的入射位置，因此可確定此位置相對(duì)于參考位置的偏移。另選地，附加檢測(cè)器可設(shè)置在(例如)成像系統(tǒng)50中以用于這種位置靈敏確定，其中，可利用(例如)帶涂層的反射鏡或分束器從公共光路稱(chēng)合出ATR福射?；诳扇绱舜_定的光束偏移,測(cè)量光束可尤其是利用用于對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的電機(jī)和光束偏轉(zhuǎn)單元在自動(dòng)控制下連續(xù)跟蹤目標(biāo)(反射器)，并因此被耦合到反射器。
[0096]圖7a和圖7b示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器1，其中，由測(cè)繪儀器I分別進(jìn)行掃描功能和單點(diǎn)測(cè)量。
[0097]當(dāng)進(jìn)行掃描功能時(shí)(圖7a)，按照類(lèi)似于已知激光掃描儀的方式限定旨在被掃描的水平和垂直角范圍61以及將要采集的掃描點(diǎn)62的點(diǎn)分辨率。測(cè)繪儀器I被配備用于利用距離測(cè)量功能進(jìn)行測(cè)距，其包括激光發(fā)送單元和激光接收單元。通過(guò)按照經(jīng)過(guò)限定的角范圍61的方式使光束偏轉(zhuǎn)單元30旋轉(zhuǎn)并使結(jié)構(gòu)20樞轉(zhuǎn)來(lái)引導(dǎo)測(cè)繪儀器I的測(cè)量激光束。在該處理中，針對(duì)各個(gè)掃描點(diǎn)62確定距離并且分別確定水平角和垂直角。隨后可從這些值推導(dǎo)出表示掃描范圍61的點(diǎn)云。另外，可利用測(cè)量相機(jī)對(duì)角范圍61進(jìn)行圖形采集。
[0098]圖7b示出可按照與全站儀類(lèi)似的方式進(jìn)行的使用根據(jù)本發(fā)明的測(cè)繪儀器I的單點(diǎn)測(cè)量模式的實(shí)施方式。在單點(diǎn)測(cè)量模式下，測(cè)繪儀器I精確對(duì)準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)。在這種情況下，測(cè)量點(diǎn)被定義為反射器63?？赏ㄟ^(guò)使結(jié)構(gòu)20繞垂直軸旋轉(zhuǎn)并且使反射鏡30繞水平軸旋轉(zhuǎn)來(lái)使測(cè)量光束55對(duì)準(zhǔn)。這里，所述旋轉(zhuǎn)可在各個(gè)情況下通過(guò)致動(dòng)粗略調(diào)節(jié)旋鈕25、26來(lái)手動(dòng)進(jìn)行，其中，例如，旋鈕26和反射鏡30的旋轉(zhuǎn)按照1:10的比率進(jìn)行?？赏ㄟ^(guò)各個(gè)精細(xì)調(diào)節(jié)旋鈕或按鈕25a、26a(與各個(gè)精細(xì)驅(qū)動(dòng)器交互)的致動(dòng)來(lái)進(jìn)行高度精確的對(duì)準(zhǔn)。在該處理中，用戶(hù)可透過(guò)目鏡21注視并使十字線(xiàn)與反射器63的中心重合。在該處理中，反射器63的圖像(例如)經(jīng)由可旋轉(zhuǎn)反射鏡30被引導(dǎo)至相機(jī)。相機(jī)圖像可在進(jìn)行圖像變換(旋轉(zhuǎn)、校正)之后與十字線(xiàn)疊加并且(例如)顯示在電光取景器上，用戶(hù)可經(jīng)由目鏡21觀察該圖像。作為其替代方式，圖像可被示出于測(cè)繪儀器I或用于遠(yuǎn)程控制的外圍儀器(例如，數(shù)據(jù)記錄儀)的取景器上。
[0099]這里，成像系統(tǒng)具有望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具的功能，其允許對(duì)較近區(qū)域中(S卩，Im左右的距離處)的對(duì)象和高達(dá)幾公里的較遠(yuǎn)距離處的對(duì)象二者進(jìn)行連續(xù)聚焦。作為此功能的結(jié)果，用戶(hù)可對(duì)不同距離處的對(duì)象進(jìn)行聚焦(并且因此，進(jìn)行精確瞄準(zhǔn))。
[0100]可通過(guò)旋轉(zhuǎn)旋鈕或者通過(guò)對(duì)標(biāo)記為“向前”和“向后”的兩個(gè)按鈕進(jìn)行致動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置。除了手動(dòng)聚焦以外，測(cè)繪儀器還可包括自動(dòng)聚焦功能。
[0101]這里，距離測(cè)量模塊可按照這樣的方式設(shè)計(jì)，使得它針對(duì)掃描模式和單點(diǎn)測(cè)量模式二者提供距離測(cè)量功能。在這種情況下，可在單點(diǎn)測(cè)量模式下以第一距離測(cè)量模式確定距反射器63(目標(biāo)點(diǎn))的距離，其中，針對(duì)反射器63確定特定數(shù)量的距離測(cè)量值并取平均。通過(guò)在測(cè)量光束55的特定對(duì)準(zhǔn)下計(jì)算測(cè)量值，累積的值可被取平均，并且可從其確定距離值。
[0102]此外，可在掃描功能的范圍內(nèi)以第二距離測(cè)量模式確定距掃描點(diǎn)62的距離，其中，與第一距離測(cè)量模式相比，在各個(gè)情況下針對(duì)掃描點(diǎn)62中的一個(gè)確定較少數(shù)量的距離測(cè)量值(尤其是單個(gè)距離測(cè)量值)(并且可選地，取平均)。結(jié)果，可對(duì)環(huán)境進(jìn)行掃描，使得測(cè)量精度較低，但采集的點(diǎn)的數(shù)量較大。
[0103]距離測(cè)量模塊發(fā)射測(cè)量光束55，該測(cè)量光束55可經(jīng)由成像系統(tǒng)和反射鏡30對(duì)準(zhǔn)反射器63，在所述反射器上被反射，并經(jīng)由反射鏡30和成像系統(tǒng)再次入射在激光接收單元上。可基于發(fā)送和接收激光束55確定測(cè)繪儀器I和測(cè)量點(diǎn)63之間的距離。測(cè)量點(diǎn)63的坐標(biāo)可從距離以及激光束55的方向或者相機(jī)附帶的目標(biāo)線(xiàn)(通過(guò)結(jié)構(gòu)20和反射鏡30的對(duì)準(zhǔn)來(lái)限定)推導(dǎo)，并且可通過(guò)角傳感器來(lái)測(cè)量。相機(jī)附帶的目標(biāo)線(xiàn)可被解釋為傳統(tǒng)全站儀的視覺(jué)目標(biāo)線(xiàn)的替代物。
[0104]測(cè)繪儀器還配備有電機(jī)，該電機(jī)可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)20和反射鏡30的旋轉(zhuǎn)，因此允許預(yù)定方向上的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。
[0105]應(yīng)該理解，繪制的這些圖僅示意性地示出可能的示例性實(shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明，各種方法可彼此組合，與用于對(duì)表面或?qū)ο筮M(jìn)行測(cè)繪的系統(tǒng)和方法組合，以及與現(xiàn)有技術(shù)的大地測(cè)量測(cè)繪儀器組合。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)繪儀器(1，2)，該測(cè)繪儀器(1，2)包括: 籲光束源(81)，該光束源(81)用于生成測(cè)量輻射(55)， ?基座(10)，該基座(10)限定垂直軸(11)， 籲能夠相對(duì)于所述基座(10)繞所述垂直軸(11)樞轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)(20)，該結(jié)構(gòu)(20)包括光束入射窗口和光束出射窗口，尤其其中，所述光束入射窗口和所述光束出射窗口相同， ?光束偏轉(zhuǎn)單元(30)，該光束偏轉(zhuǎn)單元(30)用于改變由所述測(cè)量輻射(55)的發(fā)射方向限定的測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)，其中，所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30) 〇能夠相對(duì)于所述結(jié)構(gòu)(20)繞水平軸(31)旋轉(zhuǎn)，并且 〇相對(duì)于所述結(jié)構(gòu)(20)按照如下方式布置，使得 ?從所述光束出射窗口出射的測(cè)量輻射(55)入射在所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)上并且能夠利用所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)被引導(dǎo)至對(duì)象，并且 ?被所述對(duì)象反射并入射在所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)上的測(cè)量輻射(56b)由此被引導(dǎo)到所述光束入射窗口上， ?用于利用所述測(cè)量輻射(55)測(cè)量距所述對(duì)象的距離的距離測(cè)量功能， ?用于確定所述測(cè) 量軸相對(duì)于所述基座(10)的對(duì)準(zhǔn)的角測(cè)量功能， ?用于數(shù)據(jù)處理并用于控制所述測(cè)繪儀器的控制和處理單元，以及?掃描功能，其中，當(dāng)由所述控制和處理單元按照自動(dòng)控制的方式執(zhí)行所述掃描功能時(shí)，利用以下操作進(jìn)行掃描 〇尤其是同時(shí)，使所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)繞所述水平軸(31)旋轉(zhuǎn)并且使所述結(jié)構(gòu)(20)繞所述垂直軸(11)樞轉(zhuǎn)， 〇尤其是利用預(yù)定的掃描點(diǎn)分辨率，針對(duì)落在特定掃描區(qū)域(61)內(nèi)的掃描點(diǎn)(62)確定相應(yīng)距離和所述測(cè)量輻射(55)的相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，以及〇生成包括所述掃描點(diǎn)(62)的點(diǎn)云， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， ?所述結(jié)構(gòu)還包括成像系統(tǒng)(50)，該成像系統(tǒng)(50)包括成像光學(xué)單元，該成像光學(xué)單元具有聚焦組和像平面以用于生成并以圖形方式提供視場(chǎng)(56)的圖像，其中， 〇所述視場(chǎng)(56)由所述成像系統(tǒng)(50)和所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)限定，并且能夠利用所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)與所述測(cè)量軸一起對(duì)準(zhǔn)，并且 〇能夠利用所述聚焦組通過(guò)圖像聚焦在所述像平面中對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)從而以圖形方式提供所述視場(chǎng)(56)的所述圖像，并且 ?所述測(cè)繪儀器(1，2)具有單點(diǎn)測(cè)量模式，在所述測(cè)繪儀器(1，2)的范圍內(nèi)〇所述測(cè)量軸能夠被對(duì)準(zhǔn)到目標(biāo)點(diǎn)(63)上，尤其是對(duì)準(zhǔn)到回射棱鏡上，并且〇當(dāng)由所述控制和處理單元按照自動(dòng)控制的方式觸發(fā)單點(diǎn)測(cè)量時(shí)，能夠確定距所述目標(biāo)點(diǎn)(63)的距離和所述測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)，并且能夠根據(jù)所述距離和所述測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)來(lái)確定所述目標(biāo)點(diǎn)(63)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述結(jié)構(gòu)(20)包括具有旋鈕(25，25a，26，26a)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以用于使所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)對(duì)準(zhǔn)，其中，所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)能夠通過(guò)所述旋鈕(25，25a, 26，26a)的手動(dòng)致動(dòng)來(lái)對(duì)準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述結(jié)構(gòu)(20)包括目鏡(21)以用于尤其與顯示發(fā)射方向的標(biāo)記一起以圖形方式提供圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述結(jié)構(gòu)(20)包括用于采集圖像的測(cè)量相機(jī)(52)，尤其其中，利用與所述測(cè)量相機(jī)(52)交互的電光取景器來(lái)進(jìn)行圖像的圖形提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述結(jié)構(gòu)(20)包括具有概覽視場(chǎng)(59a, 59b, 59c)的概覽相機(jī)(35),其中，所述概覽視場(chǎng)(59a, 59b, 59c)大于所述測(cè)量相機(jī)(52)的視場(chǎng)(56a),尤其其中，能夠利用所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)使所述概覽視場(chǎng)(59a，59b, 59c)對(duì)準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至 5中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述成像系統(tǒng)(50)包括光學(xué)變焦組以用于改變所述像平面上的圖像的線(xiàn)性放大率，和/或 所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)被具體實(shí)現(xiàn)為反射偏轉(zhuǎn)元件，尤其是反射鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述測(cè)繪儀器(1，2)還包括單點(diǎn)掃描功能，其中，在執(zhí)行所述單點(diǎn)掃描功能時(shí)， ?在單點(diǎn)區(qū)域內(nèi)針對(duì)多個(gè)單點(diǎn)在各個(gè)情況下確定所述測(cè)量輻射的距離和對(duì)準(zhǔn)， ?生成包括單點(diǎn)的單點(diǎn)點(diǎn)云，并且 ?利用點(diǎn)云分析算法，尤其是利用圖像處理，從所述單點(diǎn)點(diǎn)云推導(dǎo)所述目標(biāo)點(diǎn)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， ?在所述單點(diǎn)測(cè)量模式下，在第一距離測(cè)量模式下確定距所述目標(biāo)點(diǎn)(63)的距離，其中，針對(duì)所述目標(biāo)點(diǎn)(63)確定特定數(shù)量的距離測(cè)量值并對(duì)這些距離測(cè)量值取平均，并且?在所述掃描功能的范圍內(nèi)，在第二距離測(cè)量模式下確定距所述掃描點(diǎn)(62)的距離，其中，與所述第一距離測(cè)量模式相比，在各個(gè)情況下針對(duì)所述掃描點(diǎn)(62)中的一個(gè)確定更少數(shù)量的距離測(cè)量值，尤其是單個(gè)距離測(cè)量值，并且可選地對(duì)這些距離測(cè)量值取平均。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述測(cè)繪儀器(1，2)包括切換功能，該切換功能被配置為使得當(dāng)執(zhí)行所述切換功能時(shí)，尤其是根據(jù)用戶(hù)輸入，在所述單點(diǎn)測(cè)量模式和所述掃描功能之間，尤其是在所述單點(diǎn)測(cè)量模式、所述掃描功能或所述單點(diǎn)掃描功能之間切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于，所述測(cè)繪儀器(1，2)包括傾斜傳感器(44)以用于測(cè)量所述測(cè)繪儀器(1，2)相對(duì)于重力矢量的傾斜，其中，根據(jù)測(cè)量的傾斜，能夠校正所述測(cè)量輻射(55)的對(duì)準(zhǔn)的測(cè)量值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器， 該測(cè)繪儀器的特征在于， 所述成像系統(tǒng)(50)包括光束變化模塊(70，95)以用于通過(guò)將所述光束變化模塊(70，95)引入所述測(cè)量輻射(55)的光路中來(lái)進(jìn)行衰減和/或擴(kuò)展和/或波長(zhǎng)相關(guān)的濾光。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述結(jié)構(gòu)(20)包括具有位置靈敏檢測(cè)器的瞄準(zhǔn)和目標(biāo)跟蹤裝置，其中，能夠由所述位置靈敏檢測(cè)器采集在反射器單元(63)處反射的測(cè)量輻射(56b)，并且能夠確定所采集的測(cè)量輻射(56b)相對(duì)于所述檢測(cè)器上的基準(zhǔn)點(diǎn)的偏移，尤其其中，所述瞄準(zhǔn)和目標(biāo)跟蹤裝置被布置在所述成像系統(tǒng)(50)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述瞄準(zhǔn)和目標(biāo)跟蹤裝置包括另一光束源(96)以用于發(fā)射激光輻射，尤其其中，在所述反射器單元(63)處反射的激光輻射能夠用作用于確定在所述位置靈敏檢測(cè)器上的偏移的測(cè)量輻射(56b)， 尤其其中， 能夠根據(jù)所述偏移以自動(dòng)控制的方式使所述測(cè)量軸對(duì)準(zhǔn)，使得所述測(cè)量輻射(55)被連續(xù)對(duì)準(zhǔn)到所述反射器單元(63)的中心上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器(1，2)， 該測(cè)繪儀器(1，2)的特征在于， 所述結(jié)構(gòu)(20)包括目標(biāo)搜索模塊(33)，該目標(biāo)搜索模塊(33)具有用于發(fā)射光扇形的形式的搜索輻射的發(fā)送單元以及用于檢測(cè)反射的搜索輻射的至少一部分的接收單元。
15.一種用于利用根據(jù)權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的測(cè)繪儀器(1，2)確定至少一個(gè)點(diǎn)的位置的測(cè)量方法， 該測(cè)量方法的特征在于， 在所述測(cè)量方法的范圍內(nèi)，通過(guò)用戶(hù)的選擇來(lái)選擇性地執(zhí)行以下操作: ?通過(guò)以下操作進(jìn)行掃描 〇尤其是同時(shí)，使所述光束偏轉(zhuǎn)單元(30)繞所述水平軸(31)旋轉(zhuǎn)并且使所述結(jié)構(gòu)(20)繞所述垂直軸(11)樞轉(zhuǎn)， 〇尤其是利用預(yù)定的掃描點(diǎn)分辨率，針對(duì)特定掃描區(qū)域(61)內(nèi)的所述掃描點(diǎn)(62)確定相應(yīng)距離和所述測(cè)量輻射(55)的相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，以及〇生成包括所述掃描點(diǎn)(62)的點(diǎn)云， 或者 ?通過(guò)以下操作進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量 〇使所述測(cè)量輻射(55)高度精確地對(duì)準(zhǔn)到目標(biāo)點(diǎn)(63)上， 〇確定距所述目標(biāo)點(diǎn)(63)的距離并使所述測(cè)量軸對(duì)準(zhǔn)，以及根據(jù)所述距離和所述測(cè)量軸的對(duì)準(zhǔn)來(lái)確定所述目標(biāo)點(diǎn)(63)的位置。
【文檔編號(hào)】G01S7/481GK104081156SQ201380006926
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月30日
【發(fā)明者】伯恩哈德·麥茨勒, J·辛德林, 托馬斯·延森 申請(qǐng)人:赫克斯岡技術(shù)中心