用于追踪、测量以及标记相邻表面的边缘和转角的结构测量单元制造技术

本发明专利技术涉及一种具有至少部分自动地运行的边缘追踪功能的测量单元（10）。在将具有对准显示功能（2）的瞄准单元（13）至少粗略地对准在结构的相邻的表面之间的、已知的或由用户限定的第一转角（1a），并且记录第一转角（1a）与其周围环境的图像之后，借助于经由图像处理的边缘限定将边缘线（3a、3b、3c、3d、3e）识别为所述边缘追踪功能的一部分，关于所识别的所述边缘线（3a、3b、3c）中的哪一个边缘线应当从所述第一转角（1a）起开始追踪或者识别的所述边缘线应当沿哪个方向从所述第一边缘点（9）起开始追踪进行查询，并且在接收到对应用户输入之后，通过所述瞄准单元（13）自动追踪用户限定的边缘线（3a、3b、3c），至少远至另一转角（1b）为止，其中，必要时，测量沿所述用户限定的边缘线（3a、3b、3c）定位的空间点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于追踪、测量以及标记相邻表面的边缘和转角的结构测量单元本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于沿建筑物和/或扩展(具体地，扩展内部)建筑物的范围内的结构的相邻表面之间的边缘和/或转角测量和标记空间点的结构测量单元，并且涉及一种根据权利要求9的前序部分所述的用于借助于根据本专利技术的结构测量单元来沿结构的相邻表面之间的边缘和/或转角追踪和测量空间点的关联的方法，并且涉及一种根据权利要求15的前序部分所述的用于提供、控制并且执行针对这种单元的边缘追踪和投射功能的计算机程序产品。关于用于测量结构的目标，基本方面是，要测量的显著的空间点通常由边缘彼此连接。举例来说，分隔房间的墙壁与天花板的边缘连接该房间的两个转角。举例来说，如果要测量具有矩形轮廓的房间的天花板的全部四个转角，则结构测量单元的瞄准方向可以依靠在所追踪的这些转角之间延伸的边缘从第一转角改变至下一转角。在简单常规的结构测量单元的情况下，人工地瞄准某一空间点(例如，转角)，并接着将瞄准方向人工地改变至要测量的下一空间点(例如，另一转角)。DE196 48 626例如公开了一种用于利用具有激光发射器和激光接收器的激光测距仪来测量区域的方法和装置。该激光测距仪安装在台架上。该装置还包括:用于对准和方向测量目的的倾斜和旋转装置；显示器；以及用于检测角数据和距离数据并且用于向计算机发送数据的电子估算单元。为了测量房间，将该单元置于房间中的中心位置处，据此，可以通过激光束来瞄准和碰撞要检测的所有空间和/或区域转角。根据DE196 48 626的公开，要测量的空间点在这种情况下均被单独地瞄准，在相对大的距离的情况下，可选地由通过显示器进行观察来进行支持。自动连续地测量几个空间点(例如，用于与扫描进行比较)在DE196 48 626中未进行公开。具体地，该文献未提供针对用于对要测量的相邻转角之间的边缘进行自动追踪的选项的任何提示。在DE44 43 413、补充的公开申请DE195 45 589中并且在要求DE44 43 413的优先权的W096/18083中公开了类似的装置和关联的测量方法。这里，描述了一种用于测量和标记远离的线、区域或者在至少部分地接近的房间中进行测量和标记的方法和装置。针对在与基准点相关的两个空间角和距离的每一种情况下，利用安装在万向型底座中的激光测距单元来测量一个或更多个相关的空间点。激光测距单元可环绕配备有测角器的两个相互垂直轴旋转。根据这些文献中所描述的一种实施方式，人工地瞄准要测量的空间点，基于测量与标记之间的预定的相对关系，根据测量数据来计算标记点，这些标记点接着通过测量和标记装置单独地瞄准。然而，未公开用于仅从一个限定的第一空间点追踪边缘的自动运行功能，并且也未公开例如用于与扫描进行比较的自动顺序地测量几个空间点。EPl 733 185公开了这样一种装置和方法，S卩，具体地，通过该装置和方法要精确地测量多边形上的边缘，但在其它方面精确地测量平坦的表面。然而，未公开用于仅从一个限定的第一空间点追踪边缘的自动运行功能，并且也未公开自动地顺序测量几个空间点。EP2 053 353公开了一种具有电光测距单元的基准线投射单元。根据该申请文献的教导，沿限定的基准路径发送基准光束(具体地，激光束)。在沿基准路径通过的情况下，存在通过发射与基准射束平行或同轴的测量射束或者通过利用该基准射束作为测量射束来进行针对该基准路径的至少一个点的距离测量。在接收到返回测量射束的分量之后，从这些分量得到信号，并且根据该信号确定针对至少一个点的距离，其中，沿基准路径的发射被至少重复一次，并且针对至少一个点针对每次经过基准路径的每一种情况来建立距离或距离相关变量。因此，对于角同步距离测量的情况来说，相同的点被扫描多次。通过集成距离测量单元，在EP2 053 353中公开的系统还能够基于所建立的表面形貌来控制投射。具体地，所公开的是，在确定表面轮廓之后，在弯曲表面上的投射可以按这样的方式自适应，即，对因弯曲表面而造成的失真进行补偿，并且投射对应于要测量或要标记的目标的未失真的外形。然而，EP2 053 353也未公开或建议用于仅从一个限定的第一空间点(具体地，自动地)追踪边缘的功能。本专利技术的目的在于，提供一种用于测量和标记显著的空间点(具体地，用于追踪边缘并且测量其转角)的结构测量单元，该单元具有改进操作便利性和对应的增加的可能的测量或标记速度。这些目的通过实现独立权利要求的特征化特征来实现。可以根据从属专利权利要求和包括对附图的描述的说明书来收集以另选的或有利的方式来开发本专利技术的特征。本专利技术的主题涉及一种用于沿建筑物和/或扩展(具体地，扩展内部)建筑物的范围内的结构的相邻表面之间的边缘和/或转角追踪和测量或标记空间点的结构测量单元。所述单元包括基部和顶部部件，该顶部部件安装在所述基部上，以使该顶部部件在方位角或水平角的角范围内是关于旋转轴可旋转的。在所述顶部部件上设置有瞄准单元，该瞄准单元被安装成，使得该瞄准单元在仰角或垂直角的角范围内是关于枢轴可旋转的，并且配备有被设计成发射激光束的激光源以及用于提供距离测量功能的距离确定检测器。所述瞄准单元还包括成像检测器(具体地，相机)，以及用于指定将瞄准单元对准在作为瞄准点的空间点上的对准显示功能。根据本专利技术的结构测量单元还包括具有显示器的估算和控制单元，在该显示器上可以借助于所述对准显示功能来显示所述瞄准单元的对准，所述对准显示功能可以叠加到当前瞄准的空间点的图像上。所述单元包括第一旋转驱动器和第二旋转驱动器，使得可以驱动所述顶部部件或所述瞄准单元，或者使得可以按方位角和仰角对准所述组件。所述瞄准单元关于所述基部的空间对准可以通过两个测角器来检测，所述测角器用于确定水平对准和垂直对准，即，方位角和仰角。所述估算和控制单元连接至所述激光源、所述距离测量检测器以及所述测角器，以将检测到的距离与对应的对准(即，在该处理中俘获的方位角和仰角)相关联，并由此确定针对空间点的坐标。而且，所述估算和控制单元连接至所述成像检测器。所述单元还可以配备有两个倾斜传感器，优选地配备有两个气泡传感器，其测量数据接着同样被传送至所述估算和控制单元。因此，还可以确定所述瞄准单元针对地球引力场矢量的对准。根据本专利技术，所述结构测量单元具有边缘追踪和投射功能，该功能在触发之后至少部分自动地运行，以追踪和测量或标记任何形式的结构的相邻表面之间的边缘和/或转角，并且可选地沿边缘定位的空间点。在该功能的范围内，在将具有对准显示功能的瞄准装置对准至所述结构的相邻表面之间的已知的或用户限定的第一转角、并且记录第一转角与其周围环境的图像之后，通过进行图像处理对边缘进行确定来确定边缘线，并且通过瞄准单元自动地追踪用户限定的边缘线，至少直到另一转角为止，其中，可选的是，测量沿用户限定的边缘线定位的空间点。所述边缘追踪和投射功能优选地被设计成，在所述估算和控制单元的显示器上向用户显示用于由符号追踪边缘线的建议，并且在选择并确认由符号表示的建议之后，由瞄准单元自动地追踪所选择的边缘线，至少直到另一转角为止，其中，可选的是，测量沿用户限定的边缘线定位的空间点。根据本专利技术，在由所述瞄准单元的对准在水平和/或垂直方向上的适当的改变来追踪所选择的边缘线的范围内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沿建筑物和/或扩展建筑物的范围内的结构的相邻的表面之间的边缘和/或转角对空间点进行测量的测量单元（10），所述测量单元（10）包括：·顶部部件（12），所述顶部部件（12）安装在基部（11）上，使得所述顶部部件（12）是关于旋转轴可旋转的，·瞄准单元（13），所述瞄准单元（13）安装在所述顶部部件（12）上，使得所述瞄准单元（13）是关于枢轴可旋转的，并且配备有：被设计为发射激光束（14）的激光源、成像检测器以及对准显示功能（2），所述对准显示功能（2）用于将所述瞄准单元（13）的对准指定在作为瞄准点的空间点上，以及·估算和控制单元（15），其中，·第一旋转驱动器和第二旋转驱动器使得能够驱动并对准所述顶部部件（12）或所述瞄准单元（13），·能够由两个测角器来检测所述瞄准单元关于所述基部（11）的空间对准，并且·所述估算和控制单元（15）连接至所述激光源、距离确定检测器以及所述测角器，以将检测到的距离与对应的对准相关联，并由此确定针对空间点的坐标，并且所述估算和控制单元（15）还连接至所述成像检测器，其特征在于，用于测量所述结构的任何形式的相邻的表面之间的边缘和/或转角的所述测量单元（10）具有边缘追踪功能，所述边缘追踪功能在触发之后至少部分地自动地运行，并且在所述边缘追踪功能的范围内，在将具有所述对准显示功能（2）的所述瞄准单元（13）至少粗略地对准至已知的或用户限定的第一转角（1a）或者所述结构的相邻表面之间的第一边缘点（9），并且记录所述第一转角（1a）与所述第一转角（1a）的周围环境的图像或所述第一边缘点（9）与所述第一边缘点（9）的周围环境的图像之后，·通过经由图像处理对边缘进行确定来识别边缘线（3a、3b、3c、3d、3e、3f），·存在这样的有关的查询，即，所识别的边缘线（3a、3b、3c）中的哪一个边 缘线应当从所述第一转角（1a）继续进行追踪，或者应当沿哪个方向从所述第一边缘点（9）继续追踪所识别的边缘线，·在获得了对应的用户输入之后，由所述瞄准单元（13）自动地追踪用户限定的边缘线（3a、3b、3c），至少直到另一转角（1b）为止，具体地，其中，测量沿所述用户限定的边缘线（3a、3b、3c）定位的空间点。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.01 EP 11172439.91.一种用于沿建筑物和/或扩展建筑物的范围内的结构的相邻的表面之间的边缘和/或转角对空间点进行测量的测量单元(10),所述测量单元(10)包括: ?顶部部件(12)，所述顶部部件(12)安装在基部(11)上，使得所述顶部部件(12)是关于旋转轴可旋转的， ?瞄准单元(13)，所述瞄准单元(13)安装在所述顶部部件(12)上，使得所述瞄准单元(13)是关于枢轴可旋转的，并且配备有:被设计为发射激光束(14)的激光源、成像检测器以及对准显示功能(2)，所述对准显示功能(2)用于将所述瞄准单元(13)的对准指定在作为猫准点的空间点上，以及?估算和控制单元(15)， 其中， ?第一旋转驱动器和第二旋转驱动器使得能够驱动并对准所述顶部部件(12)或所述瞄准单元(13)， ?能够由两个测角器来检测所述瞄准单元关于所述基部(11)的空间对准，并且?所述估算和控制单元(15)连接至所述激光源、距离确定检测器以及所述测角器，以将检测到的距离与对应的对准相关联，并由此确定针对空间点的坐标，并且所述估算和控制单元(15 )还连接至所述成像检测器， 其特征在于， 用于测量所述结构的任何形式的相邻的表面之间的边缘和/或转角的所述测量单元 (10)具有边缘追踪功能，所述边缘追踪功能在触发之后至少部分地自动地运行，并且在所述边缘追踪功能的范围内，在将具有所述对准显示功能(2)的所述猫准单元(13)至少粗略地对准至已知的或用户限定的第一转角(Ia)或者所述结构的相邻表面之间的第一边缘点(9)，并且记录所述第一转角(Ia)与所述第一转角(Ia)的周围环境的图像或所述第一边缘点(9)与所述第一边缘点(9)的周围环境的图像之后， ?通过经由图像处理对边缘进行确定来识别边缘线(3a、3b、3c、3d、3e、3f)， ?存在这样的有关的查询，即，所识别的边缘线(3a、3b、3c)中的哪一个边缘线应当从所述第一转角(Ia)继续进行追踪，或者应当沿哪个方向从所述第一边缘点(9)继续追踪所识别的边缘线， ?在获得了对应的用户输入之后，由所述瞄准单元(13)自动地追踪用户限定的边缘线(3a、3b、3c)，至少直到另一转角(Ib)为止，具体地，其中，测量沿所述用户限定的边缘线(3a、3b、3c)定位的空间点。2.根据权利要求1所述的测量单元(10)， 其特征在于， ?所述边缘追踪功能被设计成，在所述估算和控制单元(15)的显示器(16)上向用户显示用于借助于所识别的边缘线和/或通过符号(4a、4b、4c、5a、5b、5c、X、Y、Z)来追踪边缘线(3a、3b、3c)的建议，并且 ?在选择并确认借助于所识别的边缘线和/或通过符号(4a、4b、4c、5a、5b、5c、X、Y、Z)表示的建议之后，由所述瞄准单元(13)自动追踪所选择的边缘线(3a、3b、3c)，至少直到另一转角(Ib)为止，具体地，其中，测量沿所述用户限定的边缘线(3a、3b、3c)定位的空间点。3.根据权利要求1或2所述的测量单元(10)，其特征在于， 所述边缘追踪功能被设计成，使得在由所述瞄准单元(13)的对准在水平和/或垂直方向上的适当的改变来追踪所选择的边缘线(3a、3b、3c)的范围内，对图像进行连续的和/或周期性的记录，并且借助于利用数字图像处理的边缘提取来确定属于边缘的边缘线(3a、3b、3c)，其中，在所述图像中确定所述对准显示功能(2)相对于属于所选择的边缘的所述边缘线(3a、3b、3c)的偏差，根据所述偏差确定所述瞄准单元(13)的对准的对应的修正，并且基于所述修正，所述瞄准单元(13)对准至所选择的边缘线(3a、3b、3c )。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量单元(10)， 其特征在于， 在从所述第一转角(Ia)至第一另一转角(Ib)追踪边缘线(3a、3b、3c)之后， ?停止所述边缘追踪功能， ?按用户限定的方式测量所述第一另一转角(lb)，和/或 ?针对另一转角继续所述边缘追踪功能。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的测量单元(10)， 其特征在于， 通过以下方式在所述 估算和控制单元(15)的显示器(16)上向用户显示用于追踪边缘线(3a、3b、3c)的建议: ?借助于符号(4a、4b、4c、5a、5b、5c)，其中，通过在触摸屏上点击或触摸关联的符号(4a、4b、4c、5a、5b、5c)来选择要追踪的边缘线(3a、3b、3c)或者对建议进行确认；和/或?借助于字母数字字符(X、Y、Z)，其中，通过在所述估算和控制单元(15)的键盘上键入对应的字母数字字符来选择要追踪的边缘线(3a、3b、3c)或者对建议进行确认。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的测量单元(10)， 其特征在于， 通过具体地借助于触摸屏上的笔对所述估算和控制单元(15)的显示器(16)上的线(6)进行标记来选择要追踪的边缘线(3a、3b、3c)。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的测量单元(10)， 其特征在于， 配备所述边缘追踪功能，以提供用于沿多个相邻转角之间的连续路径自动地追踪和测量边缘线的选项，其中，所述边缘线包围所述结构的公共表面。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈德·麦茨勒，
申请(专利权)人：赫克斯冈技术中心，
类型：
国别省市：