本發(fā)明涉及一種跟蹤方法，其設(shè)計(jì)用于測(cè)量壁上的位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種用于確定在壁上標(biāo)出的部位的位置的跟蹤方法，其具有各步驟。利用可移動(dòng)的測(cè)量站的沿觀察方向定向的照相機(jī)在第一圖像中記錄標(biāo)出的部位。確定第一像點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，在第一圖像中標(biāo)出的部位映射到所述圖像坐標(biāo)上。以按照預(yù)定的過(guò)程改變的發(fā)射方向圍繞基站的至少一個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)包括至少一個(gè)光束的射束，以用于在內(nèi)部空間的壁上產(chǎn)生光點(diǎn)的游動(dòng)的圖案。沿觀察方向記錄壁的一系列的圖像，其中，在所述系列中，游動(dòng)的光點(diǎn)之一映射到至少一個(gè)第二像點(diǎn)上。確定所述至少一個(gè)第二像點(diǎn)的圖像坐標(biāo)?；谟涗浵鄳?yīng)的圖像的時(shí)刻確定光束的發(fā)射方向，所述光束的光點(diǎn)在一定的時(shí)刻在圖像之一中映射到至少一個(gè)第二像點(diǎn)上?；谘貜幕境霭l(fā)的測(cè)量方向在參考數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的相對(duì)于壁的距離測(cè)量確定基站的軸線相對(duì)于壁沿發(fā)射方向的距離?；诘谝幌顸c(diǎn)的圖像坐標(biāo)、第二像點(diǎn)的圖像坐標(biāo)、屬于第二像點(diǎn)的發(fā)射方向和基站的軸線相對(duì)于壁沿所屬的發(fā)射方向的相應(yīng)的距離確定標(biāo)出的部位的位置。

所述射束可以包括正好一個(gè)光束或多個(gè)彼此以恒定的角距離設(shè)置的光束。所述系列可以具有一個(gè)或多個(gè)圖像，所述圖像的特征在于相同的觀察方向。在一系列不同的圖像中，分別一個(gè)光束的所述光點(diǎn)可以映射到不同的像點(diǎn)上，或不同的光束的光點(diǎn)可以映射到不同的像點(diǎn)上。

一種設(shè)計(jì)規(guī)定，來(lái)自所述系列的圖像中的第一圖像在第一時(shí)刻并且來(lái)自所述系列的圖像中的第二圖像在不同于第一時(shí)刻的第二時(shí)刻被拍攝。第一時(shí)刻可以自適地適配，以便將游動(dòng)的圖案的光點(diǎn)之一映射到圖像的邊緣上的像點(diǎn)上，并且第二時(shí)刻自適地適配，以便將游動(dòng)的圖案的光點(diǎn)之一映射到圖像的另一個(gè)邊緣上的一個(gè)像點(diǎn)上。

沿測(cè)量方向的距離測(cè)量?jī)?yōu)選利用光學(xué)的距離測(cè)量單元的測(cè)量光束進(jìn)行。所述跟蹤方法可以具有與跟蹤階段分開(kāi)的初始化階段。在初始化階段期間，所述至少一個(gè)測(cè)量光束圍繞至少一個(gè)軸線以按照預(yù)定過(guò)程改變的測(cè)量方向旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。所述軸線相對(duì)于壁沿測(cè)量方向的相應(yīng)的距離基于運(yùn)行時(shí)間和/或測(cè)量光束的干涉測(cè)量被測(cè)量。測(cè)量方向和配屬地測(cè)量的距離可以在參考數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)。在跟蹤階段期間沿光束的發(fā)射方向的距離借助參考數(shù)據(jù)庫(kù)中的與發(fā)射方向一致的測(cè)量方向或存儲(chǔ)的距離的按照存儲(chǔ)的測(cè)量方向相對(duì)于發(fā)射方向的相應(yīng)的差別加權(quán)的平均值確定。

一種設(shè)計(jì)規(guī)定，在初始化階段期間，測(cè)量光束以第一角速度旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)并且在跟蹤階段期間所述光束的射束以第二角速度旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)，其中第二角速度大于第一角速度。

一種設(shè)計(jì)規(guī)定，具有至少一個(gè)光束的射束旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的過(guò)程相同于測(cè)量光束旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的過(guò)程。

一種設(shè)計(jì)規(guī)定，所述射束圍繞正好一個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)并且所述射束具有至少兩個(gè)光束，所述光束在包含軸線的平面中以一個(gè)角度相對(duì)彼此傾斜?；臼股涫鴩@例如豎直的軸線運(yùn)動(dòng)并且通過(guò)運(yùn)動(dòng)和時(shí)刻實(shí)現(xiàn)水平的分辨率。垂直的分辨率通過(guò)光束的不同的仰角獲得。垂直的分辨率通過(guò)光束的數(shù)量限定并且顯著小于通過(guò)時(shí)間測(cè)量限定的在水平的平面中的分辨率。當(dāng)然典型的內(nèi)部空間的結(jié)構(gòu)沿豎直的方向相對(duì)于水平的方向示出相對(duì)較少的改變。

附圖說(shuō)明

后續(xù)的說(shuō)明借助示例的實(shí)施形式和附圖解釋本發(fā)明。在圖中示出：

圖1示出跟蹤系統(tǒng)；

圖2示出跟蹤系統(tǒng)的標(biāo)出器；

圖3示出可移動(dòng)的測(cè)量站；

圖4示出由測(cè)量站記錄的圖像；

圖5、圖6示出基站；

圖7示出屬于圖4的圖像的包括跟蹤系統(tǒng)的內(nèi)部空間；

圖8示出一個(gè)系列的兩個(gè)疊加的圖像；

圖9示出包括跟蹤系統(tǒng)的內(nèi)部空間；

圖10示出圖9的內(nèi)部空間的一系列的三個(gè)疊加的圖像；

圖11，圖12示出基站；

圖13示出可移動(dòng)的測(cè)量站。

相同的或功能相同的元件通過(guò)相同的附圖標(biāo)記在圖中指示，只要沒(méi)有不同地說(shuō)明的話。

具體實(shí)施方式

可以使用跟蹤系統(tǒng)1，用于測(cè)量在壁3上的部位2的位置。一種應(yīng)用規(guī)定，通過(guò)顯示器4向使用者通知部位2的空間坐標(biāo)。所述位置可以例如關(guān)于跟蹤系統(tǒng)1的基站5的方位或關(guān)于壁3的之前標(biāo)出的部位2給出。另一種應(yīng)用規(guī)定，在建筑圖上可看到屬于壁3上的標(biāo)出的部位2的位置。在進(jìn)一步構(gòu)成中，建筑圖圍繞標(biāo)出的部位2直接投射到壁3上。壁3代表建筑物尤其是頂面和地面，并且還有封閉內(nèi)部空間的可運(yùn)動(dòng)的元件如門(mén)、窗等的所有內(nèi)面。

圖1的示例性的跟蹤系統(tǒng)1包含靜止的基站5、可移動(dòng)的測(cè)量站6和標(biāo)出器7。使用者可以利用標(biāo)出器7標(biāo)出壁3上的任意的部位2。可移動(dòng)的測(cè)量站6在一定的時(shí)刻記錄標(biāo)出的部位2相對(duì)于運(yùn)動(dòng)的光點(diǎn)8的相對(duì)位置，靜止的基站5將所述光點(diǎn)投影到壁3上。靜止的基站5確定在所述時(shí)刻由光點(diǎn)8在壁3上占據(jù)的絕對(duì)的位置，由此可確定標(biāo)出的部位2在基站5的坐標(biāo)系中的絕對(duì)位置。

示例性的跟蹤系統(tǒng)1可以確定可移動(dòng)的測(cè)量站6在內(nèi)部空間中相對(duì)于基站5的位置?？梢苿?dòng)的測(cè)量站6為此在短的時(shí)間段中將在壁3上的三個(gè)或更多不同的部位上的運(yùn)動(dòng)的光點(diǎn)8記錄在圖像9中。檢測(cè)光點(diǎn)8的一個(gè)時(shí)刻或多個(gè)時(shí)刻被利用，以便由基站5查詢?cè)诒?上的光點(diǎn)8的相應(yīng)的部位的坐標(biāo)。所述部位基于圖像9的三角測(cè)量得出可移動(dòng)的測(cè)量站6的位置。

標(biāo)出器7可以例如是包括把手11的板10，使用者物理地將所述把手保持到壁3上。板10具有小的觀察孔12，使用者將所述觀察孔在定位壁3上的部位2上。在板10上有光學(xué)的位置標(biāo)記13。所述位置標(biāo)記13可以例如通過(guò)多個(gè)以一個(gè)圖案設(shè)置的發(fā)光二極管構(gòu)成。此外標(biāo)出器7可以具有一個(gè)顯示器4和多個(gè)操作元件14、例如按鍵。使用者可以通過(guò)操作元件14要求標(biāo)出器7的位置確定。在顯示器4中示出當(dāng)前的位置。此外可以將當(dāng)前的位置作為基礎(chǔ)坐標(biāo)系15的原點(diǎn)確定，就此可以以簡(jiǎn)單的方式實(shí)施在壁3上的兩個(gè)部位2的距離測(cè)量。

備選的標(biāo)出器基于手持式的光指示器、例如激光筆。使用者利用光指示器指向到要確定的部位上。在標(biāo)出器中的位置標(biāo)記因此是由光指示器在壁上產(chǎn)生的位置標(biāo)記。標(biāo)出器可以同樣設(shè)有顯示器和操作元件。

可移動(dòng)的測(cè)量站6可以在空間中的支架16上安裝(圖3)。所述方位優(yōu)選不同于基站5的方位(圖1)?？梢苿?dòng)的測(cè)量站6具有照相機(jī)17，所述照相機(jī)沿觀察方向18記錄壁3的圖像9。觀察方向18同軸于照相機(jī)17的光軸。照相機(jī)17的視野19確定對(duì)于跟蹤系統(tǒng)1可見(jiàn)的壁區(qū)段20，在所述壁區(qū)段中，標(biāo)出器7的位置標(biāo)記13由跟蹤系統(tǒng)1檢測(cè)。壁區(qū)段20必須由光點(diǎn)8經(jīng)過(guò)。光點(diǎn)8可以周期性地進(jìn)入和退出照相機(jī)17的視野19。使用者以已知的方式通過(guò)照相機(jī)17的物鏡21和照相機(jī)17與壁3的距離22影響視野19的大小并且借此影響可見(jiàn)的壁區(qū)段20。在支架16中可以接納通常很大程度上水平定向的照相機(jī)17。備選于固定的方位，照相機(jī)17可以由使用者攜帶，例如在安全帽上緊固。在這里基于可移動(dòng)的測(cè)量站6和照相機(jī)17的完全未知的定向需要更多測(cè)量的信息，以便確定在壁3上和在內(nèi)部空間中的位置。接著所述跟蹤方法部分地需要壁區(qū)段20的多個(gè)圖像9。觀察方向18、即壁區(qū)段20必須對(duì)于相繼的圖像9是相同的。因?yàn)閳D像9可以以一秒的一小部分相繼地被拍攝，所以手持式的測(cè)量站6的典型運(yùn)動(dòng)或在安全帽上的布置是無(wú)問(wèn)題的。

只要使用者正確地安裝可移動(dòng)的測(cè)量站6，則光點(diǎn)8至少暫時(shí)在照相機(jī)17的視野19中。典型地，如由基站5的說(shuō)明還可看出的，光點(diǎn)8大多在視野19外，但周期性并且在相同的部位進(jìn)入所述視野中。照相機(jī)17連續(xù)記錄壁區(qū)段20的圖像9。照相機(jī)17具有觸發(fā)器23，所述觸發(fā)器確定用于記錄圖像9的時(shí)刻。觸發(fā)器23可以通過(guò)測(cè)量站6的內(nèi)部的固定的節(jié)拍給定器24例如每10ms記錄圖像9。觸發(fā)器23操縱或圖像9記錄的時(shí)刻固定或能夠以合適的方式事后確定。觸發(fā)器23也可以設(shè)有控制裝置，所述控制裝置估計(jì)光點(diǎn)8在視野19中的下一個(gè)出現(xiàn)的時(shí)刻并且在該時(shí)刻觸發(fā)。另一種實(shí)施方式規(guī)定，觸發(fā)器23通過(guò)無(wú)線電接口25由基站5遠(yuǎn)程觸發(fā)。

光點(diǎn)8在其中一些圖像9中在像點(diǎn)P上映射(圖4)。圖像評(píng)估單元26確定，光點(diǎn)8是否映射在圖像9中。光點(diǎn)8的特征在于其相對(duì)于環(huán)境的高的亮度值、其特別的顏色和相比于壁區(qū)段20中的典型的結(jié)構(gòu)的小的大小。圖像評(píng)估單元26例如利用濾色器，以用于隱沒(méi)不同于特別的顏色的顏色；反襯濾光鏡很大程度上隱沒(méi)相同照亮的面。過(guò)濾的圖像9的像點(diǎn)與閾值比較。超過(guò)閾值的像點(diǎn)P與光點(diǎn)8關(guān)聯(lián)。沒(méi)有光點(diǎn)8的圖像9和所屬的數(shù)據(jù)可以被丟棄。

圖像評(píng)估單元26可以在包括光點(diǎn)8的圖像9中確定像點(diǎn)P的圖像坐標(biāo)x1、y1。所述圖像坐標(biāo)例如通過(guò)像點(diǎn)P在典型地呈格柵狀(gerastertem)的圖像9中的行和列給出。所述柵格例如對(duì)應(yīng)于CCD芯片27的光敏性的單元的柵格布置結(jié)構(gòu)。圖像坐標(biāo)x1、y1的較高的分辨率可以通過(guò)評(píng)估相鄰的像點(diǎn)的強(qiáng)度分布實(shí)現(xiàn)。

像點(diǎn)P和圖像坐標(biāo)x1、y1給出(拍攝)方向28，以所述方向，照相機(jī)17在所述時(shí)刻觀察光點(diǎn)8。圖像坐標(biāo)x1、y1的確定參考在基于照相機(jī)的坐標(biāo)系或可移動(dòng)的測(cè)量站6的坐標(biāo)系中的光點(diǎn)8。

圖像評(píng)估單元26在圖像9中識(shí)別標(biāo)出器7的位置標(biāo)記13。優(yōu)選發(fā)光的位置標(biāo)記13可以基于其顏色、形狀等在圖像9中通過(guò)對(duì)應(yīng)的濾光器強(qiáng)調(diào)。確定位置標(biāo)記13的圖像坐標(biāo)?；谖恢脴?biāo)記13的已知的布置，可以計(jì)算觀察孔12的圖像坐標(biāo)x0、y0并且借此計(jì)算利用觀察孔12標(biāo)出的部位2。備選地，標(biāo)出的部位2的圖像坐標(biāo)x0、y0可以被直接確定，例如在通過(guò)光指示器強(qiáng)調(diào)的標(biāo)出的部位2中。

圖像評(píng)估單元26可以在可移動(dòng)的測(cè)量站6中實(shí)施。所述實(shí)施可以通過(guò)由微處理器實(shí)施的例行程序執(zhí)行。

基站5在固定的方位上安裝。示例性的基站5在圖5中在側(cè)視圖中并且在圖6中在俯視圖中示出?；?定義用于跟蹤系統(tǒng)1的坐標(biāo)系，其下面稱為基礎(chǔ)坐標(biāo)系15?；A(chǔ)坐標(biāo)系15可以利用初級(jí)的坐標(biāo)系、例如建筑圖校準(zhǔn)。例如方位由使用者測(cè)量并且手動(dòng)輸入。備選地，使用者可以將標(biāo)出器7保持到壁3上的參考部位上，使該參考部位能夠由跟蹤系統(tǒng)1測(cè)量并且作為基礎(chǔ)坐標(biāo)系15的原點(diǎn)確定。所述校準(zhǔn)的其他的方法是可能的。接著為了更簡(jiǎn)單的說(shuō)明，將基礎(chǔ)坐標(biāo)系15的原點(diǎn)設(shè)置到基站5的方位上，基礎(chǔ)坐標(biāo)系15的軸線29是豎直的，即平行于重力，并且基礎(chǔ)坐標(biāo)系15的零方向30在水平面中指向已知的方位，例如向北。基礎(chǔ)坐標(biāo)接著作為球面坐標(biāo)說(shuō)明，所述球面坐標(biāo)包括水平的角方向31、豎直的角方向32和相對(duì)于原點(diǎn)、即基站5的方位的距離。

基站5具有支架33。支架33用于穩(wěn)定地安裝基站5。示出的三腳的支架33尤其是適合用于在不平的地面上的簡(jiǎn)單的安裝。包括僅一個(gè)立柱、多于三個(gè)腳等的其他結(jié)構(gòu)形式可以同樣適合。

基站5在支架33上具有樞轉(zhuǎn)頭34，所述樞轉(zhuǎn)頭可以圍繞一個(gè)軸線29或兩個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。樞轉(zhuǎn)頭34的取向在一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的軸線29時(shí)通過(guò)一個(gè)角度或在兩個(gè)可運(yùn)動(dòng)的軸線時(shí)通過(guò)兩個(gè)角度描述。出于測(cè)量技術(shù)的原因合適的是，分別在與所述軸線垂直的平面中相對(duì)于零方向30確定角度。示例性地示出的樞轉(zhuǎn)頭34是旋轉(zhuǎn)盤(pán)，其只圍繞豎直的軸線29可旋轉(zhuǎn)。所述取向具有等于零的固定的仰角b和改變的水平角a。示例性的樞轉(zhuǎn)頭34以一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向圍繞軸線29旋轉(zhuǎn)。在其他實(shí)施方式亦或基站5的調(diào)節(jié)中，樞轉(zhuǎn)頭34可以圍繞軸線29在兩個(gè)極限角之間、例如以90度周期性來(lái)回樞轉(zhuǎn)。

被控制的驅(qū)動(dòng)裝置35旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)樞轉(zhuǎn)頭34。驅(qū)動(dòng)裝置35例如包含電動(dòng)機(jī)和變速器。樞轉(zhuǎn)頭34具有編碼器36，所述編碼器確定樞轉(zhuǎn)頭34在基礎(chǔ)坐標(biāo)系15中的取向。在一個(gè)軸的樞轉(zhuǎn)頭34中，編碼器36檢測(cè)一個(gè)角度，在兩個(gè)軸的樞轉(zhuǎn)頭中，編碼器36確定兩個(gè)角度，以便確定取向。編碼器36可以以不同的結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)。示例是角度傳感器、磁性的增量旋轉(zhuǎn)編碼器、光學(xué)掃描的孔盤(pán)、包括周期性重復(fù)的分度線37的感應(yīng)掃描的環(huán)等。編碼器的另一個(gè)示例基于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的馬達(dá)和計(jì)時(shí)器，所述計(jì)時(shí)器由轉(zhuǎn)速和時(shí)間計(jì)算角度。編碼器36以零方向30校準(zhǔn)。編碼器36的校準(zhǔn)可以隨樞轉(zhuǎn)頭34的每個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)重復(fù)，例如特別的標(biāo)記部38在旋轉(zhuǎn)盤(pán)34中設(shè)置用于零方向30。

基站5具有光束源39。光束源39產(chǎn)生具有小的發(fā)散的對(duì)準(zhǔn)的光束40。光束源39優(yōu)選是激光源，例如具有激光二極管的激光源。光束40將光點(diǎn)8標(biāo)繪到壁3上。光點(diǎn)8足夠小，例如具有少于3mm的直徑，以便確保足夠的位置分辨率。光點(diǎn)8的形狀典型地是圓形或橢圓形。借助合適的光學(xué)系統(tǒng)、例如衍射光柵，可以為光束40的橫截面和借此光點(diǎn)8賦予其他形狀、例如菱形、十字形或環(huán)形。優(yōu)選光點(diǎn)8在紅外線中不可見(jiàn)。

光束40的發(fā)射方向41通過(guò)樞轉(zhuǎn)頭34確定。簡(jiǎn)化幾何結(jié)構(gòu)地，光束40作為從軸線29出發(fā)說(shuō)明。發(fā)射方向41通過(guò)兩個(gè)角度確定，所述角度接著通過(guò)水平角a和仰角b給出，但不限制于此。運(yùn)動(dòng)的樞轉(zhuǎn)頭34也使光束40運(yùn)動(dòng)，由此其中至少一個(gè)所述角度a、b以預(yù)定的方式改變。發(fā)射方向41改變并且通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置35以預(yù)定的方式重復(fù)。優(yōu)選地，發(fā)射方向41以固定的重復(fù)率重復(fù)，所述重復(fù)率例如通過(guò)旋轉(zhuǎn)盤(pán)的恒定的角速度預(yù)定。

在一種實(shí)施形式中，光束源39設(shè)置在樞轉(zhuǎn)頭34上(圖1)。此外光束40可以在光學(xué)的元件42中引導(dǎo)，例如在光導(dǎo)體中引導(dǎo)。光學(xué)的元件42的出射口由樞轉(zhuǎn)頭34運(yùn)動(dòng)。另一個(gè)實(shí)施形式(圖5、6)在樞轉(zhuǎn)頭34上設(shè)置地具有分束器42、鏡或類似的用于使光束40換向的光學(xué)的元件42。在支架33上靜止的光束源39將光束40輸入耦合到分束器42中。示例性的分束器42沿與軸線29傾斜的發(fā)射方向41發(fā)射光束40。光束40的仰角b是恒定的。在樞轉(zhuǎn)頭34圍繞軸線29旋轉(zhuǎn)時(shí)，光束40同樣圍繞軸線29旋轉(zhuǎn)，光束40的水平角a以如樞轉(zhuǎn)頭34相同的角速度改變。旋轉(zhuǎn)的光束40形成一個(gè)錐體。光點(diǎn)8在平的壁3上沿拋物線形的線運(yùn)動(dòng)，所述拋物線形的線由錐體的剖面形成。光束40的發(fā)射方向41和樞轉(zhuǎn)頭34的取向雖然以仰角b區(qū)分，但因?yàn)樗鲅鼋遣豢勺兊赝ㄟ^(guò)基站5預(yù)定，所以可以唯一地由樞轉(zhuǎn)頭34的取向計(jì)算發(fā)射方向41并且反之亦然。光束40的發(fā)射方向41和樞轉(zhuǎn)頭34的取向接著作為同義詞使用。也在兩個(gè)軸的樞轉(zhuǎn)頭中，取向是發(fā)射方向41的同義詞。

基站5此外包含距離測(cè)量單元43，所述距離測(cè)量單元沿測(cè)量方向44確定基站5相對(duì)于壁3的距離d。距離測(cè)量單元43例如基于測(cè)量光束45的組合的運(yùn)行時(shí)間以及干涉測(cè)量，所述測(cè)量光束沿測(cè)量方向44發(fā)射并且其來(lái)自測(cè)量方向44的反射被接收。距離測(cè)量單元43可以是單獨(dú)的光源，例如包含激光二極管。用于測(cè)量光束45的調(diào)制可以例如通過(guò)激光二極管的供應(yīng)電流施加距離測(cè)量單元43可以利用光束源39的光束40并且例如利用電光的或聲光的調(diào)制器賦予該光束用于運(yùn)行時(shí)間測(cè)量和干涉測(cè)量的頻率和/或幅值調(diào)制。光電探測(cè)器記錄脈動(dòng)信號(hào)，所述脈動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生反射的測(cè)量光束45與參考光束的干涉。距離測(cè)量單元43由脈動(dòng)信號(hào)確定測(cè)量光束45經(jīng)過(guò)的絕對(duì)的行程長(zhǎng)度，因此確定距離d。所述測(cè)量需要大約0.1s，以便獲得足夠的測(cè)量精度。所述距離測(cè)量單元43示例性地用于其他光學(xué)的距離測(cè)量單元。

測(cè)量方向44通過(guò)樞轉(zhuǎn)頭34的取向預(yù)定。測(cè)量光束45例如輸入耦合到樞轉(zhuǎn)頭34上的分束器42中。備選地，距離測(cè)量單元43可以設(shè)置在樞轉(zhuǎn)頭34上。測(cè)量方向44在樞轉(zhuǎn)頭34的旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)期間改變。在示例性的旋轉(zhuǎn)盤(pán)中，基站5的距離d可以本身以不同的測(cè)量方向44的水平角a確定。測(cè)量方向44在所述示例中相對(duì)于豎直的軸線29以固定的仰角b傾斜。仰角b示例性地通過(guò)分束器42預(yù)定。測(cè)量方向44在樞轉(zhuǎn)頭34旋轉(zhuǎn)時(shí)形成錐體。基于測(cè)量方向44和樞轉(zhuǎn)頭34的取向之間的明確的幾何的關(guān)系接著將兩者同義地使用。

在示出的實(shí)施形式中，光束40和測(cè)量光束45單獨(dú)產(chǎn)生。發(fā)射方向41和測(cè)量方向44可以在此例如通過(guò)小的平行偏移區(qū)分。所述區(qū)別結(jié)構(gòu)決定地已知并且可以在計(jì)算角度和距離時(shí)被補(bǔ)償。光束40和測(cè)量光束45可以例如也以彼此明顯不同的空間方向在水平面中、例如沿相反的方向發(fā)射(未示出)。樞轉(zhuǎn)頭34可以為了補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)取向中，從而光束40的發(fā)射方向41與在以前的取向中的測(cè)量方向44重合或平行。這對(duì)于基站5可以占據(jù)的每個(gè)測(cè)量方向44適用。同樣以前的取向和其他的取向的所有配對(duì)已知并且被存儲(chǔ)。所述控制方法可以例如在距離測(cè)量中將測(cè)量方向44的取向按照配對(duì)糾正到用于光束40的所屬的取向上。在另一種實(shí)施方式中，沒(méi)有設(shè)置用于測(cè)量光束45的單獨(dú)的光束源39。光束40輸入耦合到距離測(cè)量單元43中。距離測(cè)量單元43可以只對(duì)于距離測(cè)量或持續(xù)地將調(diào)制賦予到光束40上，以便將其作為測(cè)量光束45使用。光束40和測(cè)量光束45在該情況中是同軸的。因?yàn)樽詈蠊馐?0和測(cè)量光束45的同軸的布置可以通過(guò)合適的措施達(dá)到或復(fù)制，接著認(rèn)為發(fā)射方向41和測(cè)量方向44重合。

基站5在空間中自由安裝。光束40或光點(diǎn)8應(yīng)該在壁區(qū)段20上運(yùn)動(dòng)，標(biāo)出器7應(yīng)該在所述壁區(qū)段中被跟蹤。在這里尤其是要注意通過(guò)空間中的其他物體的可能的加陰影。基站5將持久運(yùn)動(dòng)的光點(diǎn)8投射到壁3上。光束40的運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)樞轉(zhuǎn)頭34和驅(qū)動(dòng)裝置35預(yù)定。在旋轉(zhuǎn)盤(pán)的優(yōu)選的實(shí)施形式和驅(qū)動(dòng)裝置35的固定的轉(zhuǎn)速時(shí)，水平角a以固定的比率改變并且在一個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)之后重復(fù)。由光點(diǎn)8標(biāo)注到壁3上的線依賴于壁3的形狀和取向。

光束40的運(yùn)動(dòng)和圖像9的記錄由配置單元46同步，從而對(duì)于在一定的時(shí)刻記錄的圖像9可以確定光束40的所屬的發(fā)射方向41。

簡(jiǎn)單的配置單元46基于光束40的恒定的角速度和在可移動(dòng)的測(cè)量站6中的節(jié)拍給定器24。基站5以恒定的角速度對(duì)旋轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。一旦旋轉(zhuǎn)盤(pán)的零標(biāo)記38經(jīng)過(guò)編碼器36，即光束40指向零方向30，則基站5通過(guò)無(wú)線電模塊47發(fā)射同步信號(hào)?？梢苿?dòng)的測(cè)量站6的計(jì)數(shù)器48通過(guò)同步信號(hào)重置。節(jié)拍給定器24觸發(fā)照相機(jī)17的觸發(fā)器23并且增加計(jì)數(shù)器48。發(fā)射方向41的水平角a因此由角速度和由計(jì)數(shù)器48測(cè)量的自最后的同步信號(hào)的時(shí)間段的乘積得出。

示例性的配置單元46利用中央的節(jié)拍給定器49，所述節(jié)拍給定器在相繼的時(shí)刻將觸發(fā)器信號(hào)發(fā)射到編碼器36和照相機(jī)17上。觸發(fā)器信號(hào)的傳輸優(yōu)選基于無(wú)線電進(jìn)行。編碼器36響應(yīng)觸發(fā)器信號(hào)確定樞轉(zhuǎn)頭34的取向或光束40的發(fā)射方向41。發(fā)射方向41傳輸給配置單元46。配置單元46的第一移位寄存器50、例如FIFO存儲(chǔ)發(fā)射方向41。照相機(jī)17響應(yīng)觸發(fā)器信號(hào)觸發(fā)圖像9之一的記錄。觸發(fā)器信號(hào)的速率預(yù)定圖像9的記錄率。節(jié)拍給定器49可以設(shè)置在基站5、可移動(dòng)的測(cè)量站6或單獨(dú)的控制單元中。圖像9在第二移位寄存器51中以第一移位寄存器50的相同的長(zhǎng)度存儲(chǔ)。圖像評(píng)估單元26可以代替圖像9也將成像的光點(diǎn)8的圖像坐標(biāo)x1、y1存儲(chǔ)在第二移位寄存器51中。發(fā)射方向41和圖像9處于兩個(gè)移位寄存器50、51的相同指示的存儲(chǔ)器部位上。索引標(biāo)志代表記錄圖像9的時(shí)刻。配置單元46按照詢問(wèn)例如輸出最舊的索引標(biāo)志的發(fā)射方向41和圖像坐標(biāo)x1、y1并且此后清除該索引標(biāo)志。分離的移位寄存器補(bǔ)償，即，圖像9的存儲(chǔ)和評(píng)估典型地比編碼器36的讀取需要更長(zhǎng)時(shí)間。也可以因此拍攝圖像9，然后結(jié)束在前的圖像9的評(píng)估。配置單元46也可以在發(fā)射方向41的角速度改變時(shí)使用。

配置單元46也可以事件控制地工作。例如可移動(dòng)的測(cè)量站6只在如下情況記錄圖像9，即，相對(duì)于當(dāng)前的發(fā)射方向41存在沿所屬的測(cè)量方向44的距離d的測(cè)量。在初始化階段期間，距離測(cè)量沿多個(gè)離散的測(cè)量方向44實(shí)施。確定的距離d和所屬的測(cè)量方向44在參考數(shù)據(jù)庫(kù)52中存儲(chǔ)。在跟蹤階段期間，編碼器36連續(xù)測(cè)量樞轉(zhuǎn)頭34的取向。配置單元46比較當(dāng)前的發(fā)射方向41與在參考數(shù)據(jù)庫(kù)52中存儲(chǔ)的測(cè)量方向44。在一致時(shí)，配置單元46觸發(fā)觸發(fā)器信號(hào)，照相機(jī)17的觸發(fā)器23對(duì)所述觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)地記錄圖像9。當(dāng)前的發(fā)射方向41或測(cè)量方向44和距離d可以移動(dòng)到第一移位寄存器50中。圖像評(píng)估單元26確定光點(diǎn)8的坐標(biāo)x1、y1并且將其寫(xiě)入第二移位寄存器中。

接著說(shuō)明初步的跟蹤階段，其借助之前所述可移動(dòng)的測(cè)量站6和基站5確定由標(biāo)出器7在壁3上標(biāo)出的部位2的位置53。在跟蹤方法中從如下事實(shí)出發(fā)，即，壁是平的并且是豎直的。使用者將測(cè)量站6的照相機(jī)17水平定向，即照相機(jī)17的觀察方向18處于水平的平面中。此外標(biāo)出的部位2在照相機(jī)17的視野19內(nèi)，即出現(xiàn)在照相機(jī)17的每個(gè)圖像9中?；?與在空間中的可移動(dòng)的測(cè)量站6有距離地安裝。

基站5以恒定的角速度對(duì)旋轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。測(cè)量站6連續(xù)地以例如10ms的節(jié)拍記錄圖像9。計(jì)數(shù)器對(duì)拍攝的圖像9的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)并且在如下情況重置，即，基站5發(fā)出屬于光束40的零方向30的同步信號(hào)。當(dāng)圖像評(píng)估單元26映射到當(dāng)前的圖像9中的像點(diǎn)P上地識(shí)別光點(diǎn)8時(shí)，記錄計(jì)數(shù)器值。所述計(jì)數(shù)器值因此對(duì)應(yīng)于記錄圖像9的時(shí)刻t。

圖像評(píng)估單元26確定像點(diǎn)P的圖像坐標(biāo)x1、y1，光點(diǎn)8在圖像9中映射到所述像點(diǎn)上。圖像評(píng)估單元26在相同的圖像9中也確定像點(diǎn)S和其圖像坐標(biāo)x0、y0，標(biāo)出的部位2映射到所述像點(diǎn)上。屬于標(biāo)出的部位2的圖像坐標(biāo)x0、y0也可以在單獨(dú)的圖像9中確定，其中，兩個(gè)圖像9必須沿相同的觀察方向18拍攝。圖像評(píng)估單元26確定在圖像9中被映射的光點(diǎn)8的像點(diǎn)P和標(biāo)出的部位2的像點(diǎn)之間的距離rS(例如r＝||x1-x0，y1-y0||)。當(dāng)距離r低于閾值時(shí)，即像點(diǎn)P、S接近并且借此實(shí)際的光點(diǎn)也接近壁3上的標(biāo)出的部位2時(shí)，圖像9被選擇用于進(jìn)一步的處理。否則丟棄圖像9，重新記錄圖像9，直至在圖像9中距離r小于閾值。在豎直的壁3和只圍繞豎直的軸線29旋轉(zhuǎn)的光束40中，對(duì)于閾值只有像點(diǎn)P、S的水平的距離d＝x1-x0是相關(guān)的。

作為計(jì)數(shù)器值與周期(Takt)的乘積確定的計(jì)數(shù)器值或時(shí)間段t傳輸給基站5。基站5的配置單元46由時(shí)刻t基于固定的角速度計(jì)算出樞轉(zhuǎn)頭34相對(duì)于零方向30的取向、即水平角a。光束40的發(fā)射方向41通過(guò)樞轉(zhuǎn)頭34的取向預(yù)定地配置給成像的光點(diǎn)8。

配置單元46確定基站5相對(duì)于壁3沿發(fā)射方向41的距離d。配置單元46訪問(wèn)參考數(shù)據(jù)庫(kù)52，在所述參考數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)于多個(gè)測(cè)量方向44存儲(chǔ)基站5與壁3的距離d。參考數(shù)據(jù)庫(kù)52優(yōu)選在初始化階段中直接在安裝基站5之后以對(duì)應(yīng)的距離測(cè)量填充。配置單元46在參考數(shù)據(jù)庫(kù)52中例如尋找與發(fā)射方向41具有最小的偏差的測(cè)量方向44并且接受其配置的距離d。備選地，可以選擇與發(fā)射方向41相鄰的測(cè)量方向44(圖7)。用于發(fā)射方向41的距離d由相鄰的測(cè)量方向44的距離d1，d2插值得出。在假定平的并且豎直的壁3中，具有不同的水平角a的兩個(gè)測(cè)量方向44已經(jīng)得出用于在發(fā)射方向41時(shí)的距離d的足夠高的精確性。測(cè)量方向44可以處于可移動(dòng)的測(cè)量站6的視野19外。

光點(diǎn)8在基礎(chǔ)坐標(biāo)系15中的坐標(biāo)通過(guò)距離d和發(fā)射方向41由水平角a，和在示例性的構(gòu)造中固定的仰角b明確地確定。因?yàn)楣恻c(diǎn)8靠近標(biāo)出的部位2，至少關(guān)于水平角a，所述距離d并且至少光點(diǎn)8的水平角a對(duì)于標(biāo)出的部位2被接受。用于標(biāo)出的部位2的仰角b可以基于垂直的圖像坐標(biāo)y1、水平角a、距離d和光束40的固定的仰角b在豎直的壁3中沒(méi)有附加的測(cè)量地計(jì)算。標(biāo)出的部位2的確定的坐標(biāo)以適宜的方式在結(jié)構(gòu)工程通常的笛卡爾坐標(biāo)中顯示給使用者。

接著說(shuō)明標(biāo)出的部位2在壁3上的有利的跟蹤階段，當(dāng)類似的方法步驟已經(jīng)在初步的跟蹤階段的關(guān)系中說(shuō)明時(shí)，則其簡(jiǎn)短地示出。所述壁再次假定為豎直的并且很大程度上平的?；?將光束40以恒定的角速度圍繞豎直的軸線29旋轉(zhuǎn)?？梢苿?dòng)的測(cè)量站6與光束40的回轉(zhuǎn)同步，例如通過(guò)同步信號(hào)。

照相機(jī)17記錄在壁3上的兩個(gè)不同的部位上的光點(diǎn)8。照相機(jī)17的觀察方向18在此保持未改變。照相機(jī)17可以例如以短的曝光時(shí)間記錄多個(gè)圖像9。曝光時(shí)間例如處于1ms的范圍中，以便獲得以強(qiáng)定位的并且光亮的光點(diǎn)8相對(duì)于彌漫的環(huán)境光的良好的信噪比。觸發(fā)器23對(duì)于每個(gè)圖像9確定記錄圖像9的時(shí)刻。圖像評(píng)估單元26在圖像9中尋找第一圖像9，光點(diǎn)8在所述第一圖像中映射到第一像點(diǎn)P1上。圖像9的記錄的時(shí)刻t1配置給像點(diǎn)P1。圖像評(píng)估單元26在圖像9中尋找第二圖像9，光點(diǎn)8在所述第二圖像中映射到第二像點(diǎn)P2上。第二像點(diǎn)P2應(yīng)該與第一像點(diǎn)P1不同。否則圖像評(píng)估單元26尋找另一個(gè)適合的第二圖像9。記錄第二圖像9的時(shí)刻t2配置給第二像點(diǎn)P2。圖像9通過(guò)照相機(jī)17的記錄和尋求具有光點(diǎn)8的圖像9可以依次或平行地進(jìn)行。圖8疊加地在一個(gè)圖中示出第一圖像9和第二圖像9。

照相機(jī)17也可以記錄圖像9，直至圖像評(píng)估單元26在圖像9中識(shí)別在第一像點(diǎn)P1上映射的光點(diǎn)8。照相機(jī)17在短的時(shí)間段內(nèi)對(duì)圖像9第二次曝光，由此光點(diǎn)8在第二像點(diǎn)上映射。所述時(shí)間段是樞轉(zhuǎn)頭34的回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間的對(duì)應(yīng)小的一小部分，借此光點(diǎn)8保持在照相機(jī)17的視野19內(nèi)。照相機(jī)17也可以使用大致對(duì)應(yīng)于上面提到的時(shí)間段的曝光時(shí)間。光點(diǎn)8在圖像9中繪制線條，所述線條的端點(diǎn)對(duì)應(yīng)于上面提到的像點(diǎn)P1、P2。第二時(shí)刻t2在此配置給曝光時(shí)間的結(jié)束。

圖像評(píng)估單元26確定第一像點(diǎn)P1的圖像坐標(biāo)x1、y1和第二像點(diǎn)P2的圖像坐標(biāo)x2、y2。此外確定像點(diǎn)S的圖像坐標(biāo)x0、y0，在圖像9中標(biāo)出的部位2映射到所述像點(diǎn)上。標(biāo)出的部位2相對(duì)于映射的光點(diǎn)8的相對(duì)的位置r(rx，ry)可以確定(例如rx＝x0-x1/x2-x1)。在很大程度上平的壁3中，像點(diǎn)P1、P2相對(duì)于S在圖像9中的相對(duì)的位置相同于光點(diǎn)8相對(duì)于標(biāo)出的部位2在壁3上的相對(duì)位置。

配置單元46在兩個(gè)時(shí)刻t1、t2確定光束40的相應(yīng)的發(fā)射方向41和壁3沿發(fā)射方向41的距離d，因此確定在時(shí)刻t1、t2光點(diǎn)8在基礎(chǔ)坐標(biāo)系15中的絕對(duì)位置。標(biāo)出的部位2的相對(duì)位置可以利用光點(diǎn)8的絕對(duì)位置換算成絕對(duì)位置。計(jì)算出的位置顯示給使用者。

可移動(dòng)的測(cè)量站6優(yōu)選事件控制地記錄圖像9?？梢苿?dòng)的測(cè)量站6如下優(yōu)化圖像9的記錄，即，在第一時(shí)刻t1光點(diǎn)8在圖像9的左邊的邊緣上并且在第二時(shí)刻t2光點(diǎn)8在右邊的邊緣上成像。照相機(jī)17起初在任意的時(shí)刻記錄圖像9，直至光點(diǎn)8在第一圖像9中成像。固定用于該圖像9的時(shí)刻t0?；?在樞轉(zhuǎn)頭34的已知的回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間T內(nèi)將光束40再次沿相同的發(fā)射方向41指向。可移動(dòng)的測(cè)量站6在固定的時(shí)刻t0之后以稍微小于回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間T的時(shí)間間隔繪制接著的圖像。下一個(gè)成像的光點(diǎn)8在圖像9中向右邊的或左邊的邊緣移動(dòng)。時(shí)刻t0可以多次反復(fù)地適配，直至光點(diǎn)8相對(duì)于圖像邊緣以希望的距離出現(xiàn)，例如相對(duì)于邊緣的距離小于圖像寬度的20％。第一圖像9被記錄并且固定所屬的時(shí)刻t1。記錄的光點(diǎn)8可以移動(dòng)到另一個(gè)圖像邊緣上，其方式為圖像在第一時(shí)刻t1之后以大于回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間T的時(shí)間間隔記錄。所述時(shí)刻多次反復(fù)地適配，直至光點(diǎn)8相對(duì)于另一個(gè)圖像邊緣以希望的距離成像。記錄第二圖像9并且固定所屬的時(shí)刻t2。配置單元46然后基于時(shí)刻t1、t2確定對(duì)應(yīng)的發(fā)射方向41，在所述時(shí)刻，光點(diǎn)8映射到圖像9的左邊或右邊的邊緣上的像點(diǎn)P1、P2上，光點(diǎn)8在所述發(fā)射方向下在時(shí)刻t1、t2從基站5投影到壁3上。

沿確定的測(cè)量方向44的距離d優(yōu)選在初始化階段期間測(cè)量并且在參考數(shù)據(jù)庫(kù)52中存儲(chǔ)。初始化階段例如直接在基站5在新的方位安裝之后實(shí)施。附加地，初始化階段可以以規(guī)律的間隔重復(fù)地或手動(dòng)地通過(guò)使用者引起。

在初始化階段期間，樞轉(zhuǎn)頭34優(yōu)選以如在跟蹤階段中相同的過(guò)程旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。示例性的樞轉(zhuǎn)頭34僅并且完全圍繞豎直的軸線29旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然樞轉(zhuǎn)頭34比在跟蹤階段期間更緩慢地運(yùn)動(dòng)。

樞轉(zhuǎn)頭34的取向例如逐步以0.5度至2度的步進(jìn)改變。樞轉(zhuǎn)頭34可以在每個(gè)步進(jìn)之后停住。距離測(cè)量單元43以通過(guò)樞轉(zhuǎn)頭34的取向得出的離散的測(cè)量方向44測(cè)量相對(duì)于壁3的距離d。備選地，樞轉(zhuǎn)頭34緩慢地運(yùn)動(dòng)，例如其角速度小于10度每秒。距離測(cè)量單元43以預(yù)定的時(shí)間間隔、因此以離散的測(cè)量方向44測(cè)量相對(duì)于壁3的距離d。所述取向在兩個(gè)變型中優(yōu)選由編碼器36確定。配置單元46為了取向確定測(cè)量方向44并且將其與測(cè)量的距離d一起存儲(chǔ)在參考數(shù)據(jù)庫(kù)52中。因?yàn)榫嚯x的測(cè)量是耗時(shí)的，優(yōu)選每個(gè)取向僅一次為了距離測(cè)量起動(dòng)。初始化階段例如在光束40圍繞軸線29的一個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)之后結(jié)束。

在初始化階段期間的角速度小于0.2Hz。光學(xué)的距離測(cè)量?jī)x器的測(cè)量持續(xù)時(shí)間對(duì)于在2m和50m之間的范圍中的距離在技術(shù)上被限制。跟蹤系統(tǒng)1在初始化階段之后更換到跟蹤階段中。樞轉(zhuǎn)頭34的角速度顯著提高。在跟蹤階段期間，樞轉(zhuǎn)頭34以多于10Hz圍繞其軸線29旋轉(zhuǎn)。當(dāng)可移動(dòng)的測(cè)量站6以手引導(dǎo)時(shí)，高的角速度尤其是必需的。

初始化階段通?？梢灾貜?fù)。為此可以中斷跟蹤階段。

另一個(gè)方法規(guī)定為，使用者或可移動(dòng)的測(cè)量站6特別要求相對(duì)于測(cè)量方向44的距離測(cè)量?；?為此更換到初始化階段中。樞轉(zhuǎn)頭34旋轉(zhuǎn)并且當(dāng)達(dá)到測(cè)量方向44時(shí)編碼器36發(fā)出觸發(fā)器信號(hào)。測(cè)量光束45為了距離測(cè)量沿測(cè)量方向44發(fā)射。測(cè)量的距離d在參考數(shù)據(jù)庫(kù)52中存儲(chǔ)。用于這樣的單次測(cè)量的花費(fèi)相對(duì)高。首先樞轉(zhuǎn)頭34必須制動(dòng)到低的角速度并且等待，直至光學(xué)的系統(tǒng)平靜。此外特別的測(cè)量方向44的起動(dòng)比借助編碼器36測(cè)量當(dāng)前的測(cè)量方向44的值更復(fù)雜。

初始化階段也可以完全取消。例如內(nèi)部空間的建造圖在數(shù)據(jù)庫(kù)54中存儲(chǔ)。使用者將基站5定位在一個(gè)方位上并且定向基站5的零方向30。所述方位和零方向30輸入基站5中。配置單元46在建筑圖中測(cè)量沿發(fā)射方向41的距離并且將其存儲(chǔ)在用于跟蹤階段的參考數(shù)據(jù)庫(kù)52中。初始化階段只在存在建筑圖和建造圖與實(shí)際的內(nèi)部空間的足夠的一致時(shí)起作用。

跟蹤階段設(shè)定為，確定可移動(dòng)的測(cè)量站6在內(nèi)部空間中的絕對(duì)的位置55。所述絕對(duì)的位置通過(guò)從基站5至可移動(dòng)的測(cè)量站6的矢量55給出。跟蹤階段基于在壁3上的至少三個(gè)不同的部位2上的光點(diǎn)8的檢測(cè)，然而在可移動(dòng)的測(cè)量站6的相同的觀察方向18時(shí)。后續(xù)的解釋涉及平的、豎直的壁，以便簡(jiǎn)化說(shuō)明。然而跟蹤方法不依賴于此，所述壁可以以任意的方式相對(duì)于豎直的方向傾斜。

示例性的基站5以恒定的角速度使旋轉(zhuǎn)盤(pán)34圍繞豎直的軸線29旋轉(zhuǎn)。光束40的發(fā)射方向41以恒定的重復(fù)率改變。水平角a隨著角速度改變，仰角b保持恒定。

可移動(dòng)的測(cè)量站6示例性地在支架16上水平定向地設(shè)置。照相機(jī)17檢測(cè)在三個(gè)不同的像點(diǎn)P1、P2、P3上的光點(diǎn)8，即在不變的觀察方向18時(shí)在三個(gè)不同的拍攝方向28情況下。三個(gè)圖像9的系列在一個(gè)圖像9中疊加地在圖10中示出。圖像9也可以通過(guò)在圖像9中的多次的曝光拍攝，因此所述系列是只一個(gè)圖像9。所述系列的特征在于不變的觀察方向18并且光點(diǎn)8被成像；所述系列不是必然具有多于一個(gè)圖像9。

可移動(dòng)的測(cè)量站6優(yōu)選事件控制地觸發(fā)圖像9的記錄，以便將三個(gè)像點(diǎn)P1、P2、P3盡可能遠(yuǎn)地彼此分布通過(guò)視野19檢測(cè)，光點(diǎn)8映射在所述點(diǎn)上?？梢苿?dòng)的測(cè)量站6可以例如重反復(fù)適配相繼地拍攝的圖像9之間的時(shí)間間隔，直至光點(diǎn)8映射到圖像9的對(duì)置的邊緣上的像點(diǎn)P1、P3上和接近圖像9的中心的像點(diǎn)P2上。圖像9的記錄可以此外限制于如下時(shí)刻，在所述時(shí)刻，發(fā)射方向41與在參考數(shù)據(jù)庫(kù)52中存儲(chǔ)的測(cè)量方向44一致。對(duì)應(yīng)的觸發(fā)器信號(hào)可以由基站5發(fā)射。尤其有利的是，所述壁不平，例如由于突出的附加裝置如洗臉盆。

可移動(dòng)的測(cè)量站6確定相應(yīng)的時(shí)刻t1、t2、t3，在所述時(shí)刻，光點(diǎn)8映射到三個(gè)像點(diǎn)P1、P2、P3上。配置單元46確定在三個(gè)時(shí)刻t1、t2、t3的發(fā)射方向41。在圖解的示例中，發(fā)射方向41相對(duì)于相繼的像點(diǎn)P1、P2、P3具有增加的水平角a1、a2、a3。此外，配置單元46例如在求助于參考數(shù)據(jù)庫(kù)52的情況下確定基站5相對(duì)于壁3沿相應(yīng)的發(fā)射方向41的距離d1、d2、d3。光點(diǎn)8在壁3上的坐標(biāo)K1(a1、d1)；K2(a2、d2)；K3(a3、d3)現(xiàn)在關(guān)于基站5已知并且明確配置給像點(diǎn)P1(x1、y1)；P2b(x2、y2)；P3(x3、y3)。照相機(jī)17或可移動(dòng)的測(cè)量站6相對(duì)于基站5的相對(duì)的位置、即矢量55可以以唯一方式至少對(duì)于水平的平面確定。矢量55可以例如基于三角學(xué)的關(guān)系計(jì)算。

照相機(jī)17的位置的明確應(yīng)該以接著的考慮形象地說(shuō)明。兩個(gè)光點(diǎn)8在壁3上的距離d轉(zhuǎn)變?yōu)樗鶎俚南顸c(diǎn)P1、P2的確定的距離d。所述確定的距離d依賴于兩個(gè)參數(shù)：照相機(jī)17相對(duì)于壁3的距離22和到壁3上的觀察方向18。對(duì)應(yīng)地，所述兩對(duì)光點(diǎn)8足夠確定兩個(gè)參數(shù)、即距離22和觀察方向18。所述兩對(duì)可以分享一個(gè)光點(diǎn)8。只要照相機(jī)17不是必然水平地定向，則第四光點(diǎn)8對(duì)于第三對(duì)光點(diǎn)8是必需的，以便確定照相機(jī)17的豎直的取向。四個(gè)像點(diǎn)在此不允許處于一條線上。

圖11示出進(jìn)一步構(gòu)成的基站56?；?6具有之前所述基站5、尤其是在圖5和圖11中設(shè)有相同的附圖標(biāo)記的元件的所有特征。

樞轉(zhuǎn)頭34優(yōu)選只圍繞豎直的軸線29可旋轉(zhuǎn)或可樞轉(zhuǎn)。

基站56以不同的發(fā)射方向41、58發(fā)射包括兩個(gè)光束40、57的射束。發(fā)射方向41、58優(yōu)選在仰角b、c方面區(qū)分。備選地，兩個(gè)光束40、57可以平行并且沿豎直的軸線29以多于20cm間隔開(kāi)。第一光束40在壁3上產(chǎn)生第一光點(diǎn)8并且第二光束57在壁3上產(chǎn)生第二光點(diǎn)59。第一光點(diǎn)8沿豎直的方向相對(duì)于第二光點(diǎn)59錯(cuò)開(kāi)。兩個(gè)光束40、57優(yōu)選由相同的光束源39產(chǎn)生。分束器60將光束分開(kāi)為兩個(gè)光束40、57。

基站56也產(chǎn)生兩個(gè)測(cè)量光束45、61。第一測(cè)量光束45沿測(cè)量方向44發(fā)射并且從第一測(cè)量方向接收，所述測(cè)量方向優(yōu)選相同于第一光束40的發(fā)射方向41。光束40的發(fā)射方向41和測(cè)量光束45的測(cè)量方向44可以以恒定的角度、例如水平角a錯(cuò)開(kāi)。樞轉(zhuǎn)體可以以一定角度旋轉(zhuǎn)，樞轉(zhuǎn)，以便沿每個(gè)測(cè)量方向44也可以發(fā)射光束40。發(fā)射方向41和測(cè)量方向44可以具有小的錯(cuò)位，只要所屬的測(cè)量誤差可容忍。第二測(cè)量光束61和第二光束57的關(guān)系如同第一測(cè)量光束45與第一光束40的關(guān)系。第二測(cè)量方向62優(yōu)選具有仰角c。沿第一測(cè)量方向44的距離d典型地不同于沿第二測(cè)量方向62的距離e。

基站56可以具有可切換的閉鎖裝置64，所述閉鎖裝置優(yōu)選設(shè)置分束器60之后。可切換的閉鎖裝置64可以獨(dú)立地阻止第一測(cè)量光束45和第二測(cè)量光束61。示例性的閉鎖裝置64可以具有機(jī)械地可樞轉(zhuǎn)的活門(mén)。一種優(yōu)選的實(shí)施形式利用基于液晶顯示器的特定地可變暗的玻璃小片。可切換的閉鎖裝置64能夠?qū)崿F(xiàn)利用唯一的距離測(cè)量單元43的距離測(cè)量。在距離測(cè)量期間，通過(guò)開(kāi)關(guān)脈沖只分別其中一個(gè)玻璃小片是透明的，以便只發(fā)射一個(gè)測(cè)量光束45并且將一個(gè)或多個(gè)其他測(cè)量光束61阻斷。在初始化階段期間實(shí)施距離測(cè)量。樞轉(zhuǎn)頭34以小的角速度使測(cè)量光束45、61圍繞豎直的軸線29運(yùn)動(dòng)。在第一次回轉(zhuǎn)循環(huán)期間阻斷例如上面的測(cè)量光束61并且在第二回轉(zhuǎn)循環(huán)次期間阻斷下面的測(cè)量光束45。當(dāng)同步信號(hào)在編碼器36經(jīng)過(guò)零方向30時(shí)產(chǎn)生時(shí)，閉鎖裝置64可以例如更換可滲透的玻璃小片。

也可以使用閉鎖裝置64，以便暫時(shí)阻斷一個(gè)或多個(gè)光束40、57。在跟蹤方法期間起初優(yōu)選所有玻璃小片是透明的，即所有光束40、57發(fā)射到壁3上并且彼此錯(cuò)開(kāi)地產(chǎn)生多個(gè)光點(diǎn)8、59。在圖像9中檢測(cè)到光點(diǎn)8、59時(shí)，可移動(dòng)的測(cè)量站6可以要求，阻斷光束40、57中的一個(gè)或多個(gè)，以便確定屬于成像的光點(diǎn)8的光束40。例如另一個(gè)圖像9在樞轉(zhuǎn)頭34的正好一個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間段之后記錄并且測(cè)試，光點(diǎn)8是否此外在圖像9中成像。遮暗的光束40的光點(diǎn)8在另一個(gè)的圖像9中不再可見(jiàn)。

示出的基站56具有正好兩個(gè)光束40、57和正好兩個(gè)測(cè)量光束45、61。光束40、57和測(cè)量光束45、61的數(shù)量是相同的，然而不限制于兩個(gè)，直至具有不同的仰角b、c的八個(gè)光束40是合適的。分束器60構(gòu)成簡(jiǎn)單的變型，以便為光束源39和距離測(cè)量單元43產(chǎn)生光束40和測(cè)量光束45，備選地也可以使用多個(gè)光束源和多個(gè)距離測(cè)量單元。

圖12示出進(jìn)一步構(gòu)成的基站65?；?5具有之前所述基站5、尤其是在圖5和圖11中設(shè)有相同的附圖標(biāo)記的元件的所有特征?；?5也可以與基站56組合。

樞轉(zhuǎn)頭34優(yōu)選只圍繞豎直的軸線29可旋轉(zhuǎn)或可樞轉(zhuǎn)。

基站65可以同時(shí)發(fā)射具有沿不同的發(fā)射方向41、67的兩個(gè)光束40、66的射束，所述兩個(gè)光束至少以水平角a區(qū)分。發(fā)射方向41、67的角差da是恒定的，因此可以在已知第一發(fā)射方向41時(shí)唯一地確定第二發(fā)射方向67并且反之?；?5因此在壁3上產(chǎn)生第一光點(diǎn)8并且與此沿水平的方向錯(cuò)開(kāi)地產(chǎn)生第二光點(diǎn)68。角差da優(yōu)選這樣選擇，使得在基站65和可移動(dòng)的測(cè)量站6的典型的設(shè)置時(shí)兩個(gè)光點(diǎn)8、68同時(shí)在圖像9中成像。角差da優(yōu)選處于視野19的水平的角度的50％和80％之間的范圍中。

基站65具有第一測(cè)量光束45，所述第一測(cè)量光束沿第一測(cè)量方向44發(fā)射并且優(yōu)選從第一測(cè)量方向接收。第一測(cè)量方向44配置于第一發(fā)射方向41，優(yōu)選它們是共線的。發(fā)射方向41和測(cè)量方向44也可以以恒定的角度區(qū)分，樞轉(zhuǎn)頭34可以以一個(gè)角度運(yùn)動(dòng)，以便沿每個(gè)測(cè)量方向44發(fā)射光束40。

只要兩個(gè)發(fā)射方向41、67具有相同的仰角b，則可以放棄第二測(cè)量光束69。樞轉(zhuǎn)頭34簡(jiǎn)單地以角差da旋轉(zhuǎn)，以便實(shí)施沿配置給第二發(fā)射方向67的測(cè)量方向63的距離測(cè)量。在使用兩個(gè)或更多個(gè)測(cè)量光束45、69時(shí)，設(shè)置可切換的閉鎖裝置64。所述可切換的閉鎖裝置讓正好一個(gè)測(cè)量光束45經(jīng)過(guò)并且阻止其他測(cè)量光束69。通過(guò)控制脈沖可以選擇，哪個(gè)測(cè)量光束45、69經(jīng)過(guò)。

在跟蹤階段期間，可移動(dòng)的測(cè)量站6已經(jīng)可以在一個(gè)時(shí)刻在不同的像點(diǎn)P1、P2上檢測(cè)兩個(gè)光點(diǎn)8、68。起初照相機(jī)17大多只將兩個(gè)光點(diǎn)8之一在圖像中映射。接著的圖像可以以短于回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間T的時(shí)間間隔記錄。光點(diǎn)8由此在圖像中游動(dòng)至圖像邊緣。只要第二光點(diǎn)68不在第一光點(diǎn)8離開(kāi)圖像之前出現(xiàn)，則時(shí)間間隔提高到大于回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間T的值。第一光點(diǎn)8游動(dòng)到另一個(gè)邊緣，第二光點(diǎn)68應(yīng)該現(xiàn)在在圖像中出現(xiàn)。在時(shí)刻t記錄圖像9，同時(shí)第一光點(diǎn)8映射到第一像點(diǎn)P1上并且第二光點(diǎn)68映射到第二像點(diǎn)P2上。

發(fā)射方向41、67的配置基于唯一的時(shí)刻t進(jìn)行，在所述時(shí)刻拍攝圖像9。配置單元46在時(shí)刻t對(duì)于第一光束40確定所屬的發(fā)射方向41、例如水平角a1。第二光束66的第二發(fā)射方向67計(jì)算上通過(guò)已知的并且恒定的角差da與第一發(fā)射方向41相加得出，例如a2＝a1+da。

配置單元46通過(guò)讀取參考數(shù)據(jù)庫(kù)52確定屬于第一發(fā)射方向41或第二發(fā)射方向67的距離d1、d2。

評(píng)估單元70然后確定從基站56至可移動(dòng)的測(cè)量站6的矢量55。

可移動(dòng)的測(cè)量站71可以具有投影機(jī)72?？梢苿?dòng)的測(cè)量站71接受之前所述可移動(dòng)的測(cè)量站6、尤其是在圖3中示出的元件的所有特征?？梢苿?dòng)的測(cè)量站71按照事先說(shuō)明的跟蹤方法之一確定其位置55和觀察方向18。

投影機(jī)72是與照相機(jī)17不可脫開(kāi)的單元。對(duì)應(yīng)地，投影機(jī)72關(guān)于照相機(jī)17的位置和投影方向73已知。優(yōu)選投影方向73和觀察方向18彼此平行。投影機(jī)72將建筑圖投影到壁3上?？梢苿?dòng)的測(cè)量站71通過(guò)其無(wú)線電接口25與數(shù)據(jù)庫(kù)74通信，建造圖存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)庫(kù)中?？梢苿?dòng)的測(cè)量站71傳輸其位置55和其觀察方向18。數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算對(duì)于投影方向73要示出的一部分和建造圖的旋轉(zhuǎn)并且將建造圖的圖像數(shù)據(jù)傳輸給可移動(dòng)的測(cè)量站71。建造圖可以例如顯示，在壁3中應(yīng)在什么部位上設(shè)置管、錨定件、缺口等。使用者可以將投影的建造圖與實(shí)際的壁3比較。