测量系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及包括提供图像以用于执行SLAM或SfM算法的相机模块的测量系统。本专利技术描述了一种能够在杆上附接至GNSS天线或反射器以用于在没有行进步骤的情况下测量点的相机模块。而且，所述相机模块使得能实现GNSS信号或全站仪与杆之间的视线中断的点的测量。而且，从利用相机模块获取的成像数据能够得到环境的点云。而且，能够生成例如地形或立面的校正的视图或正射相片。在利用GNSS杆的传统测量中，测量员将杆尖端放置到测量点上，使杆水平并且触发测量。测平步骤花费一些时间，并且在未被适当地执行的情况下，导致劣化的测量结果。利用GNSS杆测量仅在能够接收到足够数量的GNSS卫星的信号的地点处是可能的。当测量员移动靠近建筑物时，卫星信号中的一些可能不再是可接收的。因此，在这种地方处测量根本是不可能的。GNSS测量系统能够在全局标度(例如，2-4cm)上以良好准确性记录绝对位置。然而，这种系统能够仅记录操作员必须将GNSS杆垂直地定位在要测量的点顶上的单个点。利用GNSS杆得到点云不是现有技术水平。现有技术US2011/0064312A1涉及基于图像的地理参照并且公开了GNSS测量与图像处理的组合以为定位提供新解决方案。存储的地理参照图像与由GNSS接收机做出的实际图像相比较(特征相关)。这然后被用来限制GNSS测量的准确性或者补充遗漏部分(例如，高度信息)。相反，即GNSS测量被用来更新所存储的图像的地理参照也是可能的。这还能够被用来确定本地坐标系统。US2011/0157359A1公开了使相机的虚拟透视中心与位置测量系统的测量(天线)中心对准。这方便组合图像/GNSS系...
【技术保护点】
一种测量系统(1)，该测量系统(1)被适配为在该测量系统(1)的坐标系统中确定被安装在测量杆(10)上的位置测量资源具体地GNSS天线(15)或回复反射器(16)的位置，该测量系统(1)包括具有以下各项的测量子系统●相机模块(30)，该相机模块(30)附接至所述测量杆(10)并且包括用于拍摄图像的至少一个相机(31)，以及●控制和评估单元(12)，该控制和评估单元(12)已存储具有程序代码的程序以便控制和执行定向确定功能，其中□环境的图像的系列利用所述至少一个相机(31)在沿着通过环境的路径移动时拍摄，所述系列包括按所述相机(31)的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机(31)的相应的位置和定向；□利用使用图像(13)的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像(13)的系列的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定；□由所述位置测量资源在沿着所述路径移动时采用的确定的位置被从所述测量系统中检...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测量系统(1)，该测量系统(1)被适配为在该测量系统(1)的坐标系统中确定被安装在测量杆(10)上的位置测量资源具体地GNSS天线(15)或回复反射器(16)的位置，该测量系统(1)包括具有以下各项的测量子系统●相机模块(30)，该相机模块(30)附接至所述测量杆(10)并且包括用于拍摄图像的至少一个相机(31)，以及●控制和评估单元(12)，该控制和评估单元(12)已存储具有程序代码的程序以便控制和执行定向确定功能，其中□环境的图像的系列利用所述至少一个相机(31)在沿着通过环境的路径移动时拍摄，所述系列包括按所述相机(31)的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机(31)的相应的位置和定向；□利用使用图像(13)的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像(13)的系列的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定；□由所述位置测量资源在沿着所述路径移动时采用的确定的位置被从所述测量系统中检索；以及□所述至少一个相机(31)在所述测量系统(1)的所述坐标系统中的外部定向是至少基于所确定的图像的系列的至少一个指定图像的姿态并且基于所确定的位置而得到的；所述测量系统(1)还包括处理单元，该处理单元已存储具有程序代码的程序以便控制和执行单点测量功能，其中，在触发时●已由所述位置测量资源在沿着所述路径移动时在触发相关时间点采用的触发相关位置由所述测量系统(1)利用所述位置测量资源以及具体地所确定的姿态和/或IMU数据来确定；●已由所述至少一个相机(31)在所述触发相关时间点采用的触发相关外部定向通过所述定向确定功能来确定；并且●所述测量系统(1)的所述杆(10)的底部(11)的位置是基于至少所述触发相关位置和所述触发相关外部定向按照所述坐标系统的坐标而确定的。2.根据权利要求1的测量系统(1)，其特征在于所述至少一个相机(31)的定向是基于所确定的姿态中的一个或更多个并且●基于来自所述相机模块(30)的惯性测量单元(34)的数据，并且/或者●基于所述位置测量资源的多个确定的位置具体地移动路径的行进历史而得到的。3.根据权利要求1或权利要求2的测量系统(1)，其特征在于所述定向在所有三个旋转自由度上得到，具体地其中，在六个自由度上的位置和定向被确定。4.根据权利要求1至3中的任一项的测量系统(1)，其特征在于所述测量杆(10)的定向是基于所述姿态而得到的。5.根据权利要求1至4中的任一项的测量系统(1)，其特征在于所述单点测量功能涉及触发相关分段集束调整是为了确定所述触发相关外部定向而执行的，其中，使用仅图像的系列的最近图像的子集，该子集具体地由最多实际50个与最多实际5个之间的图像构成，在所述子集范围内的所述基准点场和所述姿态针对所述子集的图像被追溯地重新计算，并且其中，这些重新计算的姿态被用于得到所述外部定向。6.一种包括要用作被适配为确定被安装在手提测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的控制和评估单元以及相机模块的测量子系统，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，●所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括用于拍摄图像的至少一个相机，●所述控制和评估单元已存储具有程序代码的程序以便控制和执行空间表示生成功能，其中，当沿着通过环境(1)的路径(10)移动时□所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，所述系列包括按所述相机的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机的相应的位置和定向，□利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定，□基于所确定的姿态，包括所述环境的点的3D位置的点云通过使用图像的系列中的图像的前方交会来计算，□针对已在所述路径上采用的点的所述位置测量资源的确定的位置由所述控制和评估单元从所述测量系统接收，并且□所述点云借助所接收到的确定的位置被定标，并且具体地地理参照。7.根据权利要求6的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得所述点云被生成●跨越整个环境在空间上包括且可理解和/或●具有跨越所述环境的3d信息的比较低的分辨率，从而提供对所述点云的比较快的处理。8.根据权利要求6至7中的任一项的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得为经定标的点云生成了图形再现，该图形再现能够由所述测量系统的显示装置显示，从而向用户提供关于已经获取的数据的直接反馈，使得所述已经获取的数据关于其完整性能够被检查。9.根据权利要求6至8中的任一项的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得为在图像的系列的至少一个图像中选择的单个点得到位置信息，其中，具有与所选择的点有关的确定的姿态的图像的子集根据图像的系列具体地所选择的点出现在其中的所有图像被自动地标识，并且所述位置信息是基于所述子集具体地在所述点由用户人工地选择之后计算出的。10.根据权利要求6至9中的任一项的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得所述点云被处理覆盖●总体上如至少在图像的系列中的图像对中共同出现的所述环境，从而提供具有比较低的点到点分辨率的全局表示，和/或●如至少在图像的序列中的图像对中共同出现的所述环境的定义区域，从而提供与所述全局表示相比具有更高的点到点分辨率的区域表示，具体地其中，所述点云的点到点分辨率是根据所述区域的大小自动地适配的，使得处理时间满足定义阈值。11.一种包括要用作被适配为确定被安装在测量杆(10)上的位置测量资源的具体地GNSS天线(15)的或回复反射器(16)的位置的测量系统(1)的一部分的控制和评估单元(12)以及相机模块(30)的测量子系统，●所述相机模块(30)被设计为附接至所述测量杆(10)并且包括用于拍摄图像的至少一个相机(31)，●所述控制和评估单元(12)已存储具有程序代码的程序以便控制和执行地理参照功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，环境地面出现在所述图像中，所述系列包括按所述相机的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机的相应的位置和定向；□利用使用图像(13)的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像(13)的系列的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定；□基于所确定的姿态，包括所述环境的点的3D位置的点云通过使用图像的系列的前方交会具体地通过使用密集匹配算法来计算；并且□所述环境地面的正射校正的正射相片(160)是基于图像的序列而生成的。12.根据权利要求11的子系统，其特征在于所述地理参照功能包括使所述正射相片(160)与用于得到所述测量系统的位置信息的基准正射相片(165)相匹配，具体地其中，所述基准正射相片(165)●被存储在所述控制和评估单元(12)中，并且/或者●是空中图像或其一部分，具体地其中，所述空中图像被正射校正。13.根据权利要求11或权利要求12的子系统，其特征在于经正射校正的正射相片(160)借助于图像的系列的至少两个图像的图像拼接而生成。14.一种要用作被适配为确定被安装在测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的相机模块，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括按照基本上截然相反的查看方向彼此相对布置的两个相机，所述两个相机中的每一个具有鱼眼镜头并且被适配为拍摄宽全景图像。15.一种包括相机模块以及控制和评估单元的测量子系统，●所述相机模块包括至少一个相机，所述相机具有鱼眼镜头并且被适配为拍摄宽全景图像，●所述控制和评估单元已存储具有程序代码的程序以便控制和执行空间表示生成功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的全景图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，所述系列包括按所述相机的不同姿态拍摄的一定量的全景图像，所述姿态表示所述相机的相应的位置和定向，□利用使用全景图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在全景图像的系列的全景图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述全景图像的所述姿态被确定。16.根据权利要求15的子系统，其特征在于所述相机模块包括按基本上截然相反的查看方向彼此相对布置的两个相机，所述两个相机中的每一个具有鱼眼镜头并且被适配为拍摄宽全景图像。17.根据权利要求15至16中的任一项的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得所述全景图像的所述姿态通过考虑所述鱼眼镜头的光学特性应用定义的光学成像方法被确定，具体地其中●不同的成像平面被与所述光学成像方法一起使用，并且/或者●使用以下映射函数中的一个□球极映射函数，□等距映射函数，□等立体角映射函数，或□正射映射函数。18.根据权利要求15至17中的任一项的子系统，其特征在于所述两个相机中的每一个在关于至少一个轴的相应的查看方向上具体地在方位方向上具有至少180°的视场。19.一种要用作被适配为确定被安装在测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的相机模块，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括●相机和光学元件，该光学元件被设计为使得所述相机在方位方向上具有360°的视角，具体地其中，所述光学元件包括形式为锥体、球体或弯的镜面。20.根据权利要求19的相机模块，其特征在于所述相机和所述光学元件被布置和设计为使得要拍摄的环境被投影到所述相机的传感器上，使得所述环境的图像能够提供有基本上覆盖所述环境的相等大小的部分的所述图像的相等大小的块，从而在均匀再现中提供表示所拍摄的环境的图像。21.一种包括要用作被适配为确定被安装在测量杆(10)上的位置测量资源的具体地GNSS天线(15)的或回复反射器(16)的位置的测量系统(1)的一部分的控制和评估单元(12)以及相机模块(30)的测量子系统，●所述相机模块(30)被设计为附接至所述测量杆(10)并且包括用于拍摄图像的至少两个相机(31)，●所述控制和评估单元(12)已存储具有程序代码的程序以便控制和执行全景图像生成功能，其中，响应于开始命令□所述环境的图像的系列利用所述至少两个相机(31)拍摄，所述系列包括按所述相机(31)的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机(31)的相应的位置和定向；□利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定；其中，能够由至少第一相机和第二相机(31a、31b)感知并且使该第一相机和该第二相机(31a、31b)同步地拍摄图像的中心光学触发信号被生成。22.根据权利要求21的子系统，其特征在于所述全景图像生成功能包括从所述第一相机和所述第二相机(31a、31b)的经同步地拍摄的图像生成组合拼接图像。23.根据权利要求21或权利要求22的子系统，其中，所述位置测量资源包括GNSS天线(15)，其特征在于所述控制和评估单元(12)被配置为使得当沿着通过所述环境的路径移动时，所述全景图像生成功能被控制和执行，使得●基于通过所述GNSS天线(15)接收到的GNSS信号的GNSS数据由所述控制和评估单元(12)从所述测量系统(1)接收，并且使得●所述中心光学触发信号是基于所接收到的GNSS数据而生成的。24.根据权利要求21至23中的任一项的子系统，其特征在于所述控制和评估单元(12)被配置为使得当沿着通过所述环境的路径移动时，所述全景图像生成功能被控制和执行，使得所述开始命令基于以下各项被释放●与要生成的全景图像的密度相关的定义位置网格以及●移动路径的行进历史，该行进历史是从所接收到的确定的位置得到的。25.根据权利要求21至24中的任一项的子系统，其特征在于所述子系统包括能够由所述至少两个相机(31a、31b、31c、31d)中的每一个感知的至少一个光学触发装置(70、71)，其中，所述中心光学触发是所述至少一个光学触发装置的可感知的光学信号，具体地其中，所述光学触发装置包括闪光灯(70)。26.根据权利要求21至25中的任一项的子系统，其特征在于所述子系统包括能够由所述第一相机和所述第二相机(31a、31b)感知的至少一个光学触发装置(70、71)，其中，所述中心光学触发是所述至少一个光学触发装置的可感知的光学信号，具体地其中，所述光学触发装置包括发光二极管(71)。27.一种包括要用作被适配为确定被安装在测量杆(10)上的位置测量资源的具体地GNSS天线(15)的或回复反射器(16)的位置的测量系统(1)的一部分的控制和评估单元(12)以及相机模块(30)的测量子系统，●所述相机模块(30)被设计为附接至所述测量杆(10)并且包括用于拍摄图像的至少一个相机(31)，●所述控制和评估单元(12)已存储具有程序代码的程序以便控制和执行图像触发功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机(31)拍摄，所述系列包括按所述相机(31)的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机(31)的相应的位置和定向；□利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定；其中●所述测量子系统包括用于确定至少一个预定义外部触发信号的装置；并且●所述图像触发功能包括确定外部触发信号，其中，基于所确定的外部触发信号所述至少一个相机(31)拍摄图像。28.根据权利要求27的子系统，其特征在于●所述相机模块(30)包括至少两个相机(31)；●所述外部触发信号使所述至少两个相机(31)中的每一个同步地拍摄图像；并且●组合拼接图像是从所述至少两个相机(31)的经同步地拍摄图像生成的。29.根据权利要求27或权利要求28的子系统，特征是用于存储至少一个预定义外部触发信号的装置，其中，所述至少一个预定义外部触发信号包括●能够由所述至少一个相机(31)确定的所述用户(2)的至少一个预定义手势；●至少一个声信号；和/或●所述测量杆(10)具体地所述测量杆(10)的底端(11)与所述地面的接触。30.一种包括要用作被适配为确定被安装在测量杆(10)上的位置测量资源的具体地GNSS天线(15)的或回复反射器(16)的位置的测量系统(1)的一部分的控制和评估单元(12)以及相机模块(30)的测量子系统，●所述相机模块(30)被设计为附接至所述测量杆(10)并且包括用于拍摄图像的至少一个相机(31)，●所述控制和评估单元(12)已存储具有程序代码的程序以便控制和执行数据减少功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机(31)拍摄，所述系列包括按所述相机(31)的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机(31)的相应的位置和定向；□利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定；□基于所确定的姿态，包括所述环境的点的3D位置的点云通过使用图像的系列的前方交会具体地通过使用密集匹配算法来计算；□预定义和/或用户定义种类的对象在所述图像中被标识；并且□连接到所述图像中经标识的对象的点的3D位置被修改或者删除。31.根据权利要求30的子系统，其特征在于所述3D位置被修改或者删除，使得经标识的对象的个别特性不可在经计算的点云中标识。32.根据权利要求30或权利要求31的子系统，其特征在于连接到所述图像中经标识的对象的图像数据被修改或者删除，具体地使得经标识的对象的个别特性不可在所述图像中标识。33.根据权利要求30至32中的任一项的子系统，其特征在于预定义种类的对象包括至少●操作所述测量系统(1)的用户(2)；●所述测量系统(1)的零件；●人脸；和/或●车辆牌照。34.一种包括要用作被适配为确定被安装在测量杆(10)上的位置测量资源的具体地GNSS天线(15)的或回复反射器(16)的位置的测量系统(1)的一部分的控制和评估单元(12)以及相机模块(30)的测量子系统，●所述相机模块(30)被设计为附接至所述测量杆(10)并且包括用于拍摄图像的至少一个相机(31)，●所述控制和评估单元(12)已存储具有程序代码的程序以便控制和执行定位和/或映射功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，环境地面出现在所述图像中，所述系列包括按所述相机的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机的相应的位置和定向；□所述图像被存储在所述控制和评估单元(12)的存储器中，具体地在易失性存储器中；□利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定；□基于所确定的姿态，包括所述环境的点的3D位置的点云通过使用图像的系列的前方交会具体地通过使用密集匹配算法来计算；并且□所述图像中的每一个在已被用于计算所述点云之后被删除。35.根据权利要求34的子系统，其特征在于所述图像在已被用于计算所述点云之后被毫不迟延地删除，具体地其中，所述图像被删除使得不能够从经删除的图像创建视频流。36.根据权利要求34或权利要求35的子系统，其特征在于所述图像被存储和删除，使得不超过十个图像被同时存储在所述存储器中，具体地不超过五个图像。37.一种包括要用作被适配为确定被安装在手提测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的控制和评估单元以及相机模块的测量子系统，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，●所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括用于拍摄图像的至少一个相机，●所述控制和评估单元已存储具有程序代码的程序以便控制和执行空间表示生成功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，所述系列包括按所述相机的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机的相应的位置和定向，□利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定，其中□在图像的系列中干扰对象通过所述图像的图像处理、特征识别技术和/或比较来识别，并且□经识别的干扰对象在关于标识图像点的集合和/或确定所述图像的所述姿态的相关图像中淡出，使得评估是不太需要努力的并且干扰被抑制。38.根据权利要求37的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得运动对象基于运动检测算法具体地通过特征跟踪被识别为所述干扰对象。39.根据权利要求37或权利要求38的子系统，其特征在于人具体地携带所述杆的所述用户或汽车被识别为所述干扰对象。40.根据权利要求37至39中的任一项的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得应用识别所述干扰对象并且使所述干扰对象淡出的步骤通过用户命令来触发。41.根据权利要求40的子系统，其特征在于所述用户在图像的系列的至少一个中粗略地标记要识别为干扰对象的对象，因此所述至少一个图像被显示在显示装置上。42.一种包括要用作被适配为确定被安装在测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的控制和评估单元以及相机模块的测量子系统，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，●所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括用于拍摄图像的至少一个相机●所述位置测量资源包括位于所述测量资源的外壳处的基准图案，●所述位置测量资源和所述相机模块被按照定义方式彼此相对地布置，使得所述基准图案出现在所述至少一个相机的视场中，并且●所述控制和评估单元已存储具有程序代码的程序以便执行相机校准功能，其中□覆盖所述基准图案的图像由所述至少一个相机拍摄，□关于所述位置测量资源与所述至少一个相机之间的固定空间关系的校准参数是基于所拍摄的图像和预知基准图像来确定的，所述基准图像通过所述基准图案在所述基准图像中的定义出现来表示所述至少一个图像相对于所述位置测量资源的定义位置和定向。43.根据权利要求42的子系统，其特征在于所述基准图案作为由光源提供的结构化图案或者作为永久图案被具体实现。44.一种包括要用作被适配为确定被安装在手提测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的控制和评估单元以及相机模块的测量子系统，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，●所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括用于拍摄图像的至少一个相机，●所述位置测量资源和所述相机模块被按照定义方式彼此相对地布置，●所述控制和评估单元已存储具有程序代码的程序以便控制和执行校准功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，所述系列包括按所述相机的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机的相应的位置和定向，□利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定，□针对已在所述路径上采用的点的所述位置测量资源的确定的位置由所述控制和评估单元从所述测量系统接收，并且□关于所述位置测量资源与所述至少一个相机之间的固定空间关系的校准参数是基于所接收到的确定的位置和所确定的姿态的相关评价而得到的。45.根据权利要求44的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述校准功能被控制和执行，使得根据所述路径的迹线是基于所得到的姿态和所接收到的确定的位置而得到的，其中，所述校准参数是基于对所述迹线进行比较而得到的。46.根据权利要求44或权利要求45的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述校准功能被控制和执行，使得所述校准参数通过附加地使用由惯性测量单元生成的数据而被得到，所述惯性测量单元与所述测量子系统或所述位置测量资源关联。47.根据权利要求44至46中的任一项的子系统，其特征在于所接收到的所述位置测量资源的位置通过以下步骤来确定●在所述位置测量资源一侧接收GNSS信号或者●在所述位置测量资源一侧反射测量激光束，该测量激光束由全站仪或经纬仪发射和接收。48.一种包括要用作被适配为确定被安装在手提测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的控制和评估单元以及相机模块的测量子系统，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，●所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括用于拍摄图像的至少一个相机，●惯性测量单元按照相对于所述测量子系统的固定空间关系与所述测量子系统或所述位置测量资源关联，●所述控制和评估单元已存储具有程序代码的程序以便控制和执行校准功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□惯性测量数据是在沿着所述路径移动的同时收集的，□基于相机的定位数据被生成，因此·所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，所述系列包括按所述相机的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机的相应的位置和定向，·利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定，□用于所述惯性测量单元的校准参数是基于所收集的惯性测量数据和所述基于相机的定位数据而得到的，具体地其中，卡尔曼滤波器被使用。49.根据权利要求48的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述校准功能被控制和执行，使得所述惯性测量单元使用所得到的校准参数来校准，其中，所述惯性测量单元的系统误差被补偿，具体地其中，所述惯性测量单元的偏差被补偿。50.一种包括要用作被适配为利用测量杆(10)确定位置的测量系统(1)的一部分的相机模块(30)以及控制和评估单元(12)的测量子系统，●所述相机模块(30)被设计为在到所述杆(10)的底端(11)的已知距离上附接至所述测量杆(10)并且包括用于拍摄图像的至少一个相机(31)，●所述控制和评估单元(12)已存储具有程序代码的程序以便控制和执行定标功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，环境地面出现在所述图像中，所述系列包括按所述相机(31)的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机(31)的相应的位置和定向；□利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定；□基于所确定的姿态，包括所述环境的点的3D位置的点云通过使用图像的系列的前方交会具体地通过使用密集匹配算法来计算；□从所述相机(31)到所述地面的距离是基于从所述相机(31)到所述底端(11)的所述已知距离而确定的；并且□所述点云基于所确定的距离被定标。51.根据权利要求50的子系统，其特征在于对所述点云进行定标包括基于所确定的距离来确定所述地面上的点的3D位置。52.根据权利要求50或51的子系统，其特征在于确定从所述相机(31)到所述地面的所述距离包括具体地从所述姿态得到所述相机(31)的定向。53.一种包括要用作被适配为确定被安装在手提测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的控制和评估单元以及相机模块的测量子系统，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，●所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括用于拍摄图像的至少一个相机，●所述控制和评估单元已存储具有程序代码的程序以便控制和执行基于相机的定位功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，所述系列包括按所述相机的不同姿态拍摄的一定量的图像，所述姿态表示所述相机的相应的位置和定向，□利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的系列中的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定，□针对已在所述路径上采用的点的所述位置测量资源的确定的位置由所述控制和评估单元从所述测量系统接收，并且，□在接收到测量触发时，分段集束调整被执行，其中，与和所述测量触发有关的减少数量的图像一起使用仅图像的系列的子集，所述基准点场和所述姿态针对所述子集的图像被追溯地重新计算。54.根据权利要求53的子系统，其中，位置信息能够从所述测量触发器得到，其特征在于所述子集是基于所述位置信息而选择的。55.根据权利要求53或54的子系统，其特征在于所述测量触发是能够从所述测量系统接收的触发。56.根据权利要求53或54的子系统，其特征在于所述测量触发通过以下步骤自动地引起●将所述杆放置在测量点上和/或●使所述杆基本上保持在固定位置和定向中达预定时间段。57.根据权利要求53至56中的任一项的子系统，其特征在于所述分段集束调整通过使用在标识所述图像点并且确定所述姿态的情况下发生的误差的非线性最小二乘最小化来执行。58.根据权利要求53至57中的任一项的子系统，其特征在于与所述测量触发有关的定位信息是基于重新计算的姿态而得到的，具体地其中，所述手提测量杆针对一个或更多个测量触发相关时间点的位置和定向被得到。59.根据权利要求53至58中的任一项的子系统，其特征在于所述点云借助所接收到的确定的位置被定标，并且/或者在执行所述分段集束调整之后在所述测量触发时作为反应得到并输出所述测量杆的尖端的位置的坐标。60.一种要用作被适配为确定被安装在测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的相机模块，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括至少第一相机和第二相机，该第一相机包括第一成像特性并且该第二相机包括与所述第一成像特性不同的第二成像特性。61.根据权利要求60的相机模块，其特征在于所述第一相机被设计为使得具有比能够利用所述第二相机拍摄的图像的图像分辨率低的图像分辨率的图像被拍摄。62.根据权利要求60或61所述的相机模块，其特征在于所述第一相机包括第一成像传感器并且所述第二相机包括第二成像传感器，其中，所述第一成像传感器与所述第二成像传感器相比关于要拍摄的图像提供更低的点到点分辨率。63.根据权利要求60至62中的任一项的相机模块，其特征在于与所述第二相机相比所述第一相机被设计用于以更高的帧速率拍摄图像。64.根据权利要求60至63中的任一项的相机模块，其特征在于所述第一相机被设计为使得根据第一光谱范围的图像拍摄被提供并且所述第二相机被设计为使得根据第二光谱范围的图像拍摄被提供，其中，所述第一光谱范围与所述第二光谱范围不同，具体地其中，所述第一相机提供根据红外光谱范围的图像拍摄或者提供温度记录图图像。65.一种包括要用作被适配为确定被安装在手提测量杆上的位置测量资源的位置的测量系统的一部分的控制和评估单元以及相机模块的测量子系统，具体地其中，所述位置测量资源包括GNSS天线或回复反射器，●所述相机模块被设计为附接至所述测量杆并且包括用于拍摄图像的至少两个图像，其中，所述至少两个图像中的第一个被设计为按与能够利用所述至少两个相机中的第二个拍摄的第二图像相比更低的图像分辨率拍摄第一图像，●所述控制和评估单元已存储具有程序代码的程序以便控制和执行空间表示生成功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时□所述环境的图像的第一系列利用所述第一相机拍摄，所述第一系列包括按所述第一相机的不同姿态捕获的一定量的图像，所述姿态表示所述第一相机的相应的位置和定向，并且所述环境的图像的第二系列利用所述第二相机并行地拍摄，并且□利用使用仅图像的第一系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，多个分别对应的图像点在图像的第一系列的图像的多个子组中的每一个中被标识，并且，基于使用所述多个分别对应的图像点的后方交会和前方交会，·包括所述环境的多个基准点的基准点场被建立，其中，所述基准点的坐标被得到，并且·所述图像的所述姿态被确定，从而与通过利用所述第二相机拍摄图像而生成的处理数据相比在所述SLAM评估内提供更快的数据处理。66.根据权利要求65的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得基于所确定的姿态包括所述环境的点的3D位置的点云通过使用图像的第二系列的图像的前方交会被计算为所述空间表示。67.根据权利要求66的子系统，其特征在于所述点云的处理通过用户命令来触发。68.根据权利要求66或67的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得所述点云的处理使用图像的第二系列的图像的定义子集来执行，其中，所述子集能够由用户选择，从而提供用于在比较短的时间中为所述环境的期望部分生成详细的3D信息。69.根据权利要求66至68中的任一项的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得密集匹配算法被执行以用于使用图像的第二系列的图像来提供所述点云。70.根据权利要求65至69中的任一项的子系统，其特征在于所述控制和评估单元被配置为使得所述空间表示生成功能被控制和执行，使得基于所确定的姿态，包括所述环境的点的3D位置的初始点云通过仅使用图像的第一系列的图像的前方交...
【专利技术属性】
技术研发人员：克努特·西尔克斯，伯恩哈德·麦茨勒，E·V·范德泽万，T·菲德勒，R·帕雷斯，A·韦利赫夫，J·舍加，
申请(专利权)人：赫克斯冈技术中心，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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