改进对觇标进行跟踪的方法、处理单元以及勘测仪器技术

提供了一种在控制勘测仪器(100)的处理单元(160)中实施的方法(500)。该方法(500)包括：利用该勘测仪器(100)从对觇标(140)进行的光学跟踪获得(510)第一组数据，以及从该第一组数据识别(520)表示该觇标(140)的运动的至少一个参数随时间变化的相关性。该方法(500)进一步包括：经由通信信道从传感器单元(150)接收(530)第二组数据，该第二组数据包括关于该至少一个参数随时间变化的信息，以及判定(540)由该至少一个参数随时间变化的相关性所限定的被光学跟踪的觇标(140)的运动模式是否与由从该第二组数据获得的该至少一个参数随时间变化的相关性所限定的运动模式相同，或者偏离预定区间。

Improve target tracking methods, processing units, and survey instruments

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进对觇标进行跟踪的方法、处理单元以及勘测仪器
本披露总体上涉及勘测领域。具体地，本披露涉及配置为跟踪觇标并且测量到觇标的方向和/或距离的勘测仪器。
技术介绍
在勘测领域中，存在能够跟踪移动觇标的勘测仪器。然而，在跟踪过程中可能丢失觇标，并且由于勘测仪器的视线较窄，可能很难再次找到觇标。这通常意味着需要人工干预并重新定位觇标，这可能是耗时的。本领域中的另一个问题是确保正在被跟踪的觇标是正确的觇标。在潜在地具有多个要跟踪的可能觇标和其他对象的勘测环境中，可能难以验证正在被跟踪的觇标是要跟踪的正确的觇标，而不是在勘测仪器的视线中碰巧被捕获的另一觇标。因此，本
的一个挑战是提供一种能够改进对移动觇标进行跟踪的勘测仪器。
技术实现思路
因此，本披露的目的是减轻上述缺点中的一些。为了实现这个目的，提供了如独立权利要求中所限定的在控制勘测仪器的处理单元中实施的方法、处理单元和勘测仪器。在从属权利要求中限定了其他实施例。根据一个方面，提供了一种在控制勘测仪器的处理单元中实施的方法。该方法包括：利用勘测仪器从对觇标进行的光学跟踪获得第一组数据，以及从该第一组数据中识别表示觇标的运动的至少一个参数随时间变化的相关性。该方法进一步包括：经由通信信道从传感器单元接收第二组数据，该第二组数据包括关于该至少一个参数随时间变化的信息，以及判定由该至少一个参数随时间变化的相关性所限定的被光学跟踪觇标的运动模式是否与由从第二组数据获得的该至少一个参数随时间变化的相关性所限定的运动模式相同、或者偏离预定区间。采用该方法，控制勘测仪器的处理单元可以接收和使用比以前更多的信息，并且由此可以改进对觇标进行的光学跟踪。从两个数据集确定的(多个)运动模式可以用于确保正确地进行光学跟踪，并且可以用于确保觇标的身份，使得被光学跟踪的觇标是正确的觇标。已经认识到，使用来自传感器单元的数据与由勘测仪器经由光学跟踪收集的数据结合可以用于总体上改进对觇标进行的跟踪。例如，通过获得由勘测仪器收集的数据以及来自传感器单元的随时间变化的数据并将它们进行比较，可以得出关于觇标身份及其旋转的结论，或者可以得出可以改进由勘测仪器进行的跟踪的其他结论。使用另一组独立的测量数据(比如，来自传感器单元的第二组数据)可以帮助验证光学跟踪所得数据的精度。使用两组不同的测量数据可以用于使觇标的勘测和跟踪更加自动化。在以下实施例中将例示其他实施方式。觇标可以是适用于光学跟踪的任何类型的觇标。例如，可以使用包括棱镜以反射从勘测仪器发射的光的觇标，但是也可以使用其他类型的觇标。勘测仪器可以是大地测量的勘测仪器，或者是适用于对觇标进行光学跟踪(即，能够在觇标移动时跟踪觇标)的另一勘测仪器。应当认识到的是，“判定由所述至少一个参数随时间变化的相关性所限定的被光学跟踪觇标的运动模式是否与由从第二组数据获得的所述至少一个参数随时间变化的相关性所限定的运动模式相同，或者偏离预定区间”可以被称为运动模式匹配、运动模式相似、或者觇标具有相同或几乎相同的运动模式。应当认识到的是，由于例如测量公差和/或其他原因，分别从第一组数据和第二组数据确定的两个运动模式可能不完全相同，尽管它们源自相同的觇标(即，被光学跟踪的觇标是传感器单元所附接的觇标)。因此，确定两种运动模式仅相差预定区间可能就足够了。在本说明书中，术语“运动模式”可以包括任何对象随时间变化的运动，近似为与其他“运动模式”相当的模式。如上所述，运动模式可以被定义为表示觇标(多个)运动的参数随时间变化的相关性。进一步地，术语“处理单元”可以指“控制勘测仪器的处理单元”。该处理单元可以与勘测仪器分离或者可以是勘测仪器的一部分。该处理单元还可以被称为处理器或处理装置。术语“运动”是指任何类型的运动，可以包括但不限于倾斜度的改变、罗盘方向的改变或旋转、位置的改变等。通信信道可以是用于通信的任何类型的信道或链路，例如无线信道或链路，比如无线电链路，或适用于设备之间的通信的另一连接。根据一个实施例，判定可以包括将从第二组数据获得的至少一个参数随时间变化的相关性与从第一组数据获得的至少一个参数随时间变化的表示(或相关性)进行比较。可以基于逐点、回归分析、内插或通过坐标系中近似路径来进行比较。例如，可以使用卡尔曼滤波器(Kalmanfilter)。随时间变化对两个数据组进行比较可以给出由数据表示的觇标的运动模式的准确图片。可以使用不同的数据量进行比较。例如，处理单元可以使用来自预定的时间秒数的数据，或者可以使用预定数量的数据点。由于在两个数据组之间可能存在时间差，因此比较可以包括调整第一数据组与第二数据组之间的时间差。进一步地，觇标可能相对于勘测设备旋转，处理单元可以在判定运动模式是否匹配之前对其进行调整。在实施例中，该方法可以进一步包括：如果被光学跟踪的觇标的运动模式与从第二组数据获得的运动模式相同，或者偏离预定幅度(或区间)，则确定第二组数据源自附接在觇标(被光学跟踪)处的传感器单元，并且继续对觇标进行的光学跟踪。这样的幅度(或区间)可以例如是传感器单元和勘测仪器的组合精度的至少120％或130％。该组合精度是传感器单元和勘测仪器的最大预期测量误差。例如，如果传感器单元和勘测仪器的组合精度为+-1％，则幅度或区间可能是1.2％内的差值。使预定幅度或区间大于测量中的预期误差允许更准确地确定运动模式是相同的。该处理单元可以使用所接收的数据来验证被光学跟踪的觇标是正确的觇标，并且当确定该觇标是正确的觇标时继续跟踪该觇标。例如，当在该区域中存在多个潜在觇标时，或者当觇标在存在妨碍光学跟踪的物体的区域内时，这可能是有利的。例如，每次恢复跟踪时无需手动验证觇标的身份，处理单元可以利用接收到的数据自动对其进行验证。根据实施例，该方法可以包括如果觇标的运动模式在从第二组数据获得的运动模式的预定幅度或区间之外，则确定第二组数据不是源自附接在被光学跟踪的觇标处的传感器单元。该方法可以进一步包括停止对觇标进行光学跟踪。处理单元可以等待预定的时间量、预定数量的测量、或者直到在停止对觇标进行光学跟踪之前有足够的数据在预定置信区间内以确定第二组数据不是源自附接在被光学跟踪的觇标处的传感器单元。该处理单元可以确定正在被光学跟踪的觇标不是正确觇标，并且作为响应，停止跟踪该觇标。停止对错误的觇标进行跟踪可以减少错误的跟踪数据。该确定进一步给出了尽早意识到勘测仪器正在跟踪错误的觇标的可能性并且在时间和/或资源可能被浪费之前校正该错误跟踪。该方法可以进一步包括发起搜索传感器单元所附接的觇标。该发起可以包括光学地搜索新觇标，并且一旦新觇标被发现，则使用上述的方法来验证该觇标是否为正确的觇标。如果不是，该勘测仪器可以发起另一次觇标搜索。在确定觇标不是正确的觇标后停止跟踪时，可以自动地发起搜索。如果已知一正确的觇标，则搜索可以从该觇标的上一个已知位置开始。应当认识到的是，觇标可以包括大地测量杆(或竿)以及布置在大地测量杆上的光学元件。该大地测量杆可以是伸缩的，并且作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在控制勘测仪器的处理单元中实施的方法，该方法包括：/n利用该勘测仪器从对觇标进行的光学跟踪获得第一组数据；/n从该第一组数据中识别表示所述觇标的运动的至少一个参数随时间变化的相关性；/n经由通信信道从传感器单元接收第二组数据，所述第二组数据包括关于所述至少一个参数随时间变化的信息；以及/n判定由所述至少一个参数随时间变化的相关性所限定的被光学跟踪的觇标的运动模式是否与由从该第二组数据获得的所述至少一个参数随时间变化的相关性所限定的运动模式相同、或者偏离预定区间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在控制勘测仪器的处理单元中实施的方法，该方法包括：
利用该勘测仪器从对觇标进行的光学跟踪获得第一组数据；
从该第一组数据中识别表示所述觇标的运动的至少一个参数随时间变化的相关性；
经由通信信道从传感器单元接收第二组数据，所述第二组数据包括关于所述至少一个参数随时间变化的信息；以及
判定由所述至少一个参数随时间变化的相关性所限定的被光学跟踪的觇标的运动模式是否与由从该第二组数据获得的所述至少一个参数随时间变化的相关性所限定的运动模式相同、或者偏离预定区间。


2.如权利要求1所述的方法，其中，该判定包括将从该第二组数据获得的所述至少一个参数随时间变化的相关性与从该第一组数据获得的所述至少一个参数随时间变化的表示进行比较。


3.如任一前述权利要求所述的方法，进一步包括：
如果该被光学跟踪的觇标的运动模式与从该第二组数据获得的运动模式相同、或者偏离预定区间，则确定该第二组数据源自附接在该觇标处的传感器单元；以及
继续对所述觇标进行光学跟踪。


4.如任一前述权利要求所述的方法，进一步包括：
如果该觇标的运动模式在从该第二组数据获得的运动模式的预定区间之外，则确定该第二组数据不是源自附接在该觇标处的传感器单元；以及
停止对所述觇标进行光学跟踪。


5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
发起对该传感器单元所附接到的觇标的搜索。


6.如任一前述权利要求所述的方法，其中，该方法进一步包括：至少基于布置在所述觇标的大地测量杆上的用于光学跟踪的光学元件与附接到所述觇标的传感器单元之间的所配置距离，判定通过该第一组数据获得的运动模式是否与通过该第二组数据获得的运动模式匹配。


7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
如果已经基于附接到所述觇标的传感器单元与该光学元件之间、沿着该觇标的大地测量杆的所配置距离确定通过该第一组数据和该第二组数据获得的这些运动模式不匹配，则使用该传感器单元与该觇标的光学元件之间、沿着该大地测量杆的另一距离判定该被光学跟踪的觇标的运动模式是否与从该第二组数据获得的运动模式匹配。


8.如任一前述权利要求所述的方法，进一步包括：
如果该被光学跟踪的觇标的运动模式与从该第二组数据获得的运动模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·凡马特恩，
申请(专利权)人：天宝公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE