[发明专利]相机模块和测量子系统

说明书

本发明涉及相机模块和测量子系统。测量系统被适配为确定安装在测量杆(10)上的位置测量资源的具体地GNSS天线(15)的或回复反射器的位置。该系统包括相机模块(30)以及控制和评估单元(12)。其中，相机模块(30)被设计为附接至测量杆(10)并且包括用于拍摄图像的至少一个相机。控制和评估单元控制和执行如下的功能，其中，当沿着通过环境的路径移动时，环境的图像的系列利用所述至少一个相机拍摄，利用使用图像的系列的定义算法的SLAM评估被执行，其中，基准点场被建立并且所拍摄的图像的姿态被确定，以及，基于所确定的姿态，包括环境的点的3D位置的点云能够通过使用图像的系列的前方交会具体地通过使用密集匹配算法来计算。

本申请是原案申请号为201480078610.1的发明专利申请(国际申请号：PCT/EP2014/059138，申请日：2014年5月5日，发明名称：测量系统)的分案申请。

技术领域

本发明涉及包括提供图像以用于执行SLAM或SfM算法的相机模块的测量系统。

本发明描述了一种能够在杆上附接至GNSS天线或反射器以用于在没有行进步骤的情况下测量点的相机模块。

而且，所述相机模块使得能实现GNSS信号或全站仪与杆之间的视线中断的点的测量。

而且，从利用相机模块获取的成像数据能够得到环境的点云。

而且，能够生成例如地形或立面的校正的视图或正射相片。

背景技术

在利用GNSS杆的传统测量中，测量员将杆尖端放置到测量点上，使杆水平并且触发测量。测平步骤花费一些时间，并且在未被适当地执行的情况下，导致劣化的测量结果。

利用GNSS杆测量仅在能够接收到足够数量的GNSS卫星的信号的地点处是可能的。当测量员移动靠近建筑物时，卫星信号中的一些可能不再是可接收的。因此，在这种地方处测量根本是不可能的。

GNSS测量系统能够在全局标度(例如，2-4cm)上以良好准确性记录绝对位置。然而，这种系统能够仅记录操作员必须将GNSS杆垂直地定位在要测量的点顶上的单个点。利用GNSS杆得到点云不是现有技术水平。

US 2011/0064312 A1涉及基于图像的地理参照并且公开了GNSS测量与图像处理的组合以为定位提供新解决方案。存储的地理参照图像与由GNSS接收机做出的实际图像相比较(特征相关)。这然后被用来限制GNSS测量的准确性或者补充遗漏部分(例如，高度信息)。相反，即GNSS测量被用来更新所存储的图像的地理参照也是可能的。这还能够被用来确定本地坐标系统。

US 2011/0157359 A1公开了使相机的虚拟透视中心与位置测量系统的测量(天线)中心对准。这方便组合图像/GNSS系统中的计算。WO 2011/163454 A1公开了一种用于基于图像的定位、从一个图像到下一个图像跟踪图像特征以便使用SLAM技术来确定GNSS接收机的位置改变的方法和设备。WO 2010/080950 A1公开了根据图像数据确定GNSS接收机的定向。

由具有相机的系统记录的数据的处理需要高计算资源。现有技术水平解决方案被称为数据在强大的膝上型电脑、PC或者在外部云服务器上的处理。处理时间可能是相当耗时的并且通常在办公室中被执行。

然而，对于一些任务(例如，基于3D图像的重建的预览)强大的场内计算容量是需要的。经由无线网络的数据传送在带宽有限时通常也是耗时的并且不允许得到计算的快速结果。

发明内容

以下解决方案具体地被提出来以具有快速场内数据处理的能力。一个或更多个外部便携式计算装置(例如，智能电话、平板PC、膝上型电脑)被作为计算装置注册在测量系统中。该系统与这些计算装置中的至少一个具有电缆或无线连接。数据被传送到这些装置并且所有计算自动地分布在所有可用的计算装置之间。所有计算装置能够在彼此之间通信。