[发明专利]具有自动高精度觇标点照准功能的大地测量装置

权利要求书

1.一种大地测量设备（1），尤其是经纬仪或全站仪，其用于寻找觇标的位置，所述觇标在空间中通过已知的觇标标记以高精度指示，所述觇标标记的外部形式为此目的而设计，

所述大地测量设备（1）具有

·瞄准装置，尤其是望远镜瞄准具，其中所述瞄准装置能够以机动化方式相对于所述测量设备的基座转动以改变其取向，并至少具有

○物镜单元（3），其限定光学觇标轴（OA），以及

○相机传感器，其用于获取照准的觇标标记的相机图像，

·角度测量功能，其用于所述觇标轴取向的高精度捕获，以及

·评估装置（50），其用于图像处理、数据存储和所述瞄准装置的取向的控制，

所述大地测量设备（1）的特征在于：

·存储与所述已知觇标标记的外部形式对应的觇标标记图案，其中所述觇标标记图案中的主要点被定义为指示所述觇标，并且在于

·所述评估装置（50）被设计为执行自动觇标照准功能，使得在开始所述功能之后自动执行以下步骤：

○拍摄所述觇标标记的相机图像，

○通过图像处理将所述觇标标记图案与所述相机图像中的所述觇标标记相匹配，尤其是使其一致，

○基于在所述觇标标记图案的匹配状态下所述相机图像中的所述主要点的位置以机动化方式改变所述瞄准装置的取向，使得所述光学觇标轴（OA）以高精度朝着所述觇标取向。

2.根据权利要求1所述的大地测量设备（1），

其特征在于：

所述评估装置被设计为执行所述自动觇标照准功能，使得利用拍摄图像，反复进行匹配和改变，并且迭代收敛地进行高精度取向的步骤来实现所述光学觇标轴朝着所述觇标的高精度取向。

3.根据权利要求1或2所述的大地测量设备（1），

其特征在于

所述评估装置被设计为执行自动觇标照准功能，使得

·在所述匹配步骤之后确定所述相机图像中所述主要点的位置以及此位置相对于所述相机图像中的觇标轴位置的偏差，所述觇标轴位置对应于所述相机图像中所述觇标轴所瞄准的点，并且

·迭代地改变所述瞄准装置的取向，使得所述主要点的位置和所述觇标轴位置重合。

4.根据权利要求3所述的大地测量设备（1），

其特征在于：

所述评估装置被设计为执行所述自动觇标照准功能，使得在子像素范围内，即，以高于所述相机传感器的像素限定的分辨率的准确度，确定所述相机图像中所述主要点的位置，并改变所述瞄准装置的取向，使得所述主要点的位置和所述觇标轴位置在所述子像素范围内重合，即，以高于所述相机传感器的像素限定的分辨率的准确度重合。

5.根据权利要求1至4中一项所述的大地测量设备（1），

其特征在于：

存储的觇标标记图案是觇标标记模板。

6.根据权利要求1至5中一项所述的大地测量设备（1），

其特征在于：

已知一组组各以高精度限定觇标的不同的觇标标记，所述评估装置中的觇标标记图案数据库针对每一觇标标记存储对应的觇标标记图案，尤其其中所述测量设备的用户能够选择所使用的相应觇标标记并从所述觇标标记图案数据库中为所述觇标照准功能调用对应觇标标记图案。

7.根据权利要求1至6中一项所述的大地测量设备（1），

其特征在于：

所述评估装置被设计为执行所述自动觇标照准功能，使得在所述匹配步骤之前基于已知的、估计的和/或至少大致确定的至所述觇标标记的距离，尤其是基于设置在所述物镜单元和所述相机传感器之间的束路径中的瞄准装置的聚焦元件的当前焦点位置，缩放待匹配的觇标标记图案。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的大地测量设备（1），

其特征在于：

所述评估装置被设计为执行所述自动觇标照准功能，使得在所述匹配步骤之后使用匹配至所述相机图像中的所述觇标标记的觇标标记图案的缩放，以确定至所述觇标标记的距离。

9.根据权利要求1至8中一项所述的大地测量设备（1），

其特征在于：

所述评估装置被设计为执行所述自动觇标照准功能，使得在所述匹配步骤之前基于已知的、估计的和/或至少大致确定的所述觇标标记在空间中的取向进行待匹配的觇标标记图案的调节，尤其是旋转和/或畸变。