目标点识别方法和测量仪器技术

用于在对测量环境中的目标点进行精确测量点之前自动搜索这些目标点的目标点识别方法，其中，利用测量仪器测量目标点的角度，特别是水平角和竖直角，该测量仪器包括用于测量角度的装置、相机和用于数据存储和在开始搜索之后自动地控制以下步骤的处理装置：扫描过程，其中发射扫描束形式的电磁辐射照射目标，扫描束形式特别是扇形的形式，在预定角度范围内移动扫描束以扫描测量环境，检测目标上的电磁辐射的反射，其中目标限定了目标点，并且确定目标点的角度；拍摄过程，其中拍摄测量环境的整体图像，其中该整体图像包括由相机拍摄的至少一个单个图像，具体地包括被拼接成为全景视图的多个图像，通过将目标与一个或更多个预定搜索条件匹配的图像处理，确定目标点和它们在该整体图像上的角度；将目标点与它们的角度一起存储在数据库中；以及将整体图像与该整体图像中用于指示在扫描过程和拍摄过程中检测到的目标点的位置的标记一起显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】目标点识别方法和测量仪器本专利技术涉及目标点识别方法和能够执行这种目标点识别方法的测量仪器。在测量中，已知将所谓的全站仪(total station)用于特定测量方法。因此，需要将测量数据变换为已有的坐标系统。例如，可以通过事先已知的测量点来执行这种变换。目前，不同的激光信号被用于寻找目标点。在测量仪器移动时，利用第一激光信号检测目标点的水平位置。之后，通过使用不同的激光信号进行精细搜索。需要一种能够快速且可靠地、并且快速且安全地确定测量环境的全部可用目标点的方法以及能够执行该方法的测量仪器。根据本专利技术，提供了一种目标点识别方法，该方法用于在精确测量所述目标点之前在测量环境中自动搜索所述目标点，其中使用测量仪器测量到所述目标点的角度，特别是水平角和竖直角。这里，测量仪器包括用于测量角度的装置、相机以及用于数据存储和在开始所述搜索后自动地控制以下步骤的处理装置 扫描过程，其中□发射扫描束的形式的电磁辐射，特别是以扇形激光的形式，来照射目标，□在预定角度范围内移动所述扫描束以扫描所述测量环境，□检测所述目标上的所述电磁辐射的反射，其中，所述目标限定了所述目标点，以及□确定到所述目标点的所述角度， 拍摄过程，其中，□拍摄所述测量环境的整体图像，其中，所述整体图像包括由所述相机拍摄的至少一个单个图像，特别是包括被拼接成为全景视图的多个图像，以及□通过将所述目标与一个或更多个预定搜索条件进行匹配的图像处理，检测目标点并确定它们在所述整体图像上的角度， 将所述目标点与它们的角度一起存储在数据库中，以及 将所述整体图像与所述整体图像中用于指示在所述扫描过程和所述拍摄过程中在检测到的所述目标点的位置的标记一起显示。此外，本专利技术还涉及一种测量仪器，特别是全站仪，该测量仪器包括显示装置； 距离测量单元；角度确定单元；用于拍摄图像的相机；以及处理单元，所述处理单元用于图像处理、数据存储，并且在提供对由目标限定的目标点进行搜索和在对所述目标点的精确测量之前测量到目标点的角度，具体地，水平角和竖直角的搜索功能，这里，在所述扫描功能中，所述处理单元适用于自动地执行和控制以下步骤 使用扫描装置进行扫描过程，其中□发射扫描束的形式的电磁辐射，特别是扇形激光的形式，来照射目标，□在预定角度范围内移动所述扫描束以扫描测量环境，□检测所述目标上的电磁辐射的反射，其中，所述目标限定了所述目标点，以及□确定到所述目标点的所述角度， 拍摄过程，其中，□拍摄所述测量环境的整体图像，其中，所述整体图像包括由所述相机拍摄的至少一个单个图像，特别是包括被拼接成为全景视图的多个图像，以及□通过将目标与一个或更多个预定搜索条件进行匹配的图像处理，检测目标点并确定它们在所述整体图像上的角度， 将所述目标点与它们的角度一起存储在数据库中，以及 将所述整体图像与所述整体图像中用于指示在所述扫描过程和所述拍摄过程中在检测到的所述目标点的位置的标记一起显示。具体地，所述扫描装置可以包括电磁辐射发射器，其用于发射所述扫描束；移动装置，其用于移动所述扫描束；反射检测器，其用于检测所述目标上的反射。具体地，换句话说，根据本专利技术，目标点识别方法包括以下步骤扫描预定测量环境，通过将可能的目标点与预定搜索条件进行匹配来确定可能的目标点，以及将所确定的目标点与所确定的目标点信息一起存储在数据库中。对由目标，即，回射式目标或主动目标定义的目标点的确定可以通过使用在限定的形成扫描束的范围，特别是以扇形形式展开的激光并检测目标上的反射的扫描过程来执行，和/或者可以在用相机拍摄到测量环境的图像之后通过使用图像处理方法的拍摄过程来完成。通过将预定图案与拍摄的图像进行匹配，可以确定附加的目标。这些步骤在整个测量环境连续执行。这两种方法可以在时间上至少部分交叠地进行，并且全部确定的目标或者指示目标的位置的标记可以与测量环境的图像一起显示在显示器上。根据本专利技术的目标点识别方法，并且与现有技术方法进行比较，优点是能够在一个初始处理中非常快速地分别识别出测量仪器的范围内的全部目标和它们的目标点。确定图像上的回射式目标以及信号发射目标或者与预定图案匹配的目标。此外，被确定的和验证的目标点被存储在数据库中以供以后使用，特别是用于对到目标点的角度和距离的精确测量。拍摄过程、扫描过程、数据存储和显示可以由处理装置控制。另外，基于事先已知的目标点的信息数据，能够将全部发现的目标点并入已有的坐标系统或者并入新的坐标系统，并且与对应于测量环境的图像组合地显示所述目标点。可以将单个目标点添加到数据库或者从数据库删除，并且用该数据库可以成功地进行精确测量。所述识别方法的执行应当利用一个示例来粗略地说明。希望检测地形中的回射式目标和信号发射目标。将例如全站仪测量仪器设置在场地中，并且通过按下仪器或者无线地连接到仪器的控制器上的按钮来执行目标点识别方法。之后，仪器开始利用扇形激光或自动的目标点识别传感器(ATR传感器)以360°角或任何其它定义的角度范围扫描环境。 另外，拍摄了被扫描的环境的图像，并且进一步使用图像处理方法将教堂塔的顶部识别为目标。在该扫描中，检测到大多数的目标，并且这些目标的位置与被扫描的环境的全景图像一起显示。仪器的用户在显示器上限定存在尚未检测到的目标的区域，并且用户开始使用其它搜索条件在该区域中再次扫描。在识别出缺失的目标之后，显示全景图像与各自都代表目标的全部目标点。用户在显示器上选择关注的三个点并且开始对这些点精确测量。测量仪器自动指向所选择的点并且对这些点的坐标进行确定。在本专利技术中，在范围内不仅表示光学装置可见，而且涉及不可见的目标点。这些目标点的识别可以基于声波和/或电磁波，例如，声波、超声波、无线电波。具体地，可以以最大360°角度或最大180°角度来扫描测量环境，以提供全景图像或者部分半球(partial hemisphere),特别是完全穹顶(full dome)。此外，可以定义预定搜索条件，并且仅验证满足该搜索条件的目标点。因而，特别是可以从识别处理中排除特定种类的目标点。因而，更快地扫描和识别期望种类的目标点是可能的。搜索条件可以适应于与识别方法一起使用的不同传感器。具体地，而且可以在显示器上显示预定的目标点。因而，测量仪器的用户对目标点的进一步处理是可能的。如果被确定并验证的目标点与虚拟环境组合地显示和/或与测量环境的图像组合地显示，则可以特别有用。因而，可以显示目标点和它们与测量环境的关系或者它们在测量环境中的位置。此外，如果利用不同的符号或标记显示目标点，则可以是有利的。根据确定目标点所使用的传感器或通道，可以使用对应的标记，此外根据用于确定各个目标点的搜索条件， 可以使用其它对应的符号。因而，特别有助于确定显示装置上的目标点的种类。另外，可以从图像提取或基于后散射的脉冲确定更多的信息，例如杆高度(pole height)或反射体类型。如果用于代表目标点的符号的大小取决于各个目标点离所使用的测量仪器的距离(即，目标点离测量仪器越近，代表该点的标记显示得越大)，则可以特别有利。这意味着扫描过程和拍摄过程作为子过程可以是用于检测目标点的识别处理的一部分，其中，所述识别处理还可以包括其它子过程，特别是这些子过程是利用不同的传感器类型执行的，尤其是自动目标点识别传感器、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·尼德尔，HM·佐格，W·莱恩哈特，N·科特祖尔，
申请(专利权)人：莱卡地球系统公开股份有限公司，
类型：
国别省市：