[发明专利]具有集成在遥控单元内的摄像机的大地测量系统

说明书

本发明涉及根据权利要求1前序部分的包括用于确定在规定的坐标系内的目标位置的位置确定单元尤其是总站或GNSS模块以及配备有测量杆的用于在规定坐标系内标测和/或位置确定目标点的移动瞄具的测量系统、根据权利要求7的用于本发明的测量仪的移动瞄具、根据权利要求11的用于本发明瞄具的移动遥控单元以及根据权利要求14的用于利用本发明测量系统标测和/或确定目标点位置的方法。

为了测量一个或尤其是多个目标点，从古代就知道了大量的大地测量仪。在这里，作为空间标准数据记录下测量仪相对于待测目标点的距离和方向或者说角度以及尤其是连同或许有的参考点一起掌握测量仪的绝对位置。

这种大地测量仪的众所周知的例子是经纬仪、视距仪和也被称为电子视距仪或计算机视距仪的总站。现有技术中的大地测量仪例如在公开文献EP1686350里有所描述。这样的仪器具备电子传感器测角测距功能，上述功能允许关于所选目标的方向确定和距离确定。角度参数或距离参数此时在仪器的内部参照系中被求出并且必须为了绝对位置测量而或许还要与外部参照系关联起来。

在许多大地测量应用中如此进行多点测量，在那里安置专门设计的瞄准目标。它们大多由带有用于限定测量行程或测量点的可瞄准标记或反射器的垂杆构成。因此，也可通过中央大地测量来测量更多的目标物，但这必然要识别目标物。在这样的测量任务中，为了控制测量过程以及为了确定或记录下测量参数，大量数据、指令、语言和其它信息在目标物尤其是目标物侧的手持式数据测量仪和中央测量仪之间被传输。这样数据的例子是目标物身份(Identifikation)、垂杆倾斜度、反射器对地高度、反射器常数或测量值例如温度或大气压。

现代的总站具备微处理器，用于对所获得的测量数据进行数字继续处理和存储。该仪器一般仪紧凑的整体结构形式来制造，其中大多数同轴的测距和测角元件以及计算单元、控制单元和存储单元被集成到一台仪器中。根据总站的扩建级，集成有用于瞄准镜头机动化的机构、用于无反射器行程测量的机构、用于自动目标搜索和跟踪的机构以及用于遥控整个仪器的机构。从现有技术中知道的总站还具备无线电数据接口用于建立与外围组成部件例如像数据获取装置的无线连接，其尤其可以呈手持式数据记录仪、遥控单元、野外计算机、笔记本电脑、小型计算机或者PDA的形式。利用数据接口，可以输出由总站获得并存储的测量数据以进行外部继续处理，将外部获得的测量数据读入该总站以便存储和/或继续处理，尤其在移动野外应用中输入或输出遥控信号以便遥控该总站或者其它的外部部件，和将控制软件转录到该总站中。

为了瞄准或者说对准待测目标点，上述类型的大地测量仪例如具有光学瞄准器例如像光学望远镜作为瞄具。该光学瞄准器一般可以绕竖立轴线和绕水平倾转轴线相对于测量仪底座转动，从而瞄准器可通过回转和倾转对准待测点。现代的仪器可以除了光学视觉通道外被集成到光学瞄准器中并且例如具有同轴取向或平行取向的用于图像拍摄的摄像机，在这里，所拍摄的图像尤其能作为实时图像在显示控制单元的显示器上和/或在遥控用外围装置如像数据记录仪或遥控单元的显示器上加以显示。瞄具的光学组件此时可具有手动调焦例如调节螺钉用于改变聚焦光学组件的位置，或者具备自动聚焦，在这里，焦点位置的改变例如通过伺服马达来实现。用于大地测量仪的光学瞄准器的自动聚焦机构例如由DE19710722、DE19926706或者DE19949580所公开。

此外，目标反射器的瞄准尤其是可以借助在数据记录仪或遥控单元的显示器上显示给使用者的实时图像来实现，其由一个例如同轴设置在光学瞄准器中或者以平行于光学瞄准器的取向设置的作为总站瞄具的摄像机来提供。据此，使用者可以根据实时图像将总站相应对准至期望的可在实时图像中看到的目标。

EP1734336公开一种包括瞄具的测量系统，它具有反射器和光学接收和发射器。在此提出了将瞄具的光学发射器尤其用于支持自动目标搜索过程。因此，该目标物在接收了搜索光或测量光之后依据瞄具的发射器将自身身份例如像反射器编号或反射器类型回发给测量站。该测量站为此可以识别所搜索的目标物并且关于目标物来最佳配置。

EP1573271也公开一种包括光学发射器的瞄具，其中在接收了测量仪的测量光后，该瞄具发回一个光学信号，它与瞄具的自身身份协调一致。