CN103328926A - 具有自动表征改变功能的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量装置（10），其中形成一定量的空间点的输入或测量的空间点（1,2,3,4,5,6）可被存储，并且所述一定量的空间点当中的至少一些空间点（1,2,3,4）的水平投影表征或空间表征可显示，所述点至少部分地通过线连接。根据本发明，所述测量装置（10）具有表征改变功能，在该功能下，根据用户从显示在水平投影表征（A）或空间表征中的线当中选择的线，以评估和控制单元自动控制的方式：由选择的线和设置为垂直的方向限定虚拟表面；从所述一定量的空间点当中选择落在以限定方式围绕虚拟表面的缓冲区内的空间点子集（1,2,5,6）；仅仅将属于所述子集的这样的空间点（1,2,5,6）的垂直投影表征（B）显示在显示器上。

Description

具有自动表征改变功能的测量装置

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的一种在建筑物的建筑和/或开发（具体地讲，内部装修）的情况下测量和/或标记空间点的测量装置以及根据权利要求6的前序部分所述的相关方法和根据权利要求10的前序部分所述的相关计算机程序产品。

根据本发明的另一方面涉及根据权利要求11的前序部分所述的包括建筑测量装置以及可适合于空间中的至少三个基准点标记的系统、以及根据权利要求15的前序部分所述的精确地适用于这样的系统的建筑测量装置。

现有技术公开了包括瞄准装置的建筑测量装置，在该瞄准装置的帮助下，手动瞄准空间点（如，空间的拐角点），然后手动将瞄准方向改变为待测量的下一空间点（如，另一拐角点）。

例如，DE 196 48 626公开了一种利用具有激光发送器和激光接收器的激光距离测量装置进行区域测量的方法和设备。该激光距离测量装置安装在架上。该设备还包括用于对准和方向测量的倾斜和旋转装置、望远瞄准镜，并且还包括用于角度数据采集、距离数据采集以及向计算机的数据传输的电子评估单元。为了测量空间，将该装置定位在空间中的中心位置，从其可瞄准待检测的所有空间和/或区域拐角点并用激光束照射。依据DE 196 48 626的公开，在这种情况下分别瞄准待测量的空间点，如果适当（在相对大的距离的情况下）利用望远镜瞄准具来支持观测。DE 196 48 626中未公开多个空间点的自动顺序测量（例如，类似于扫描）或者能够针对用户定义的在测量的空间区域的三维表征和二维表征之间的改变而启用的功能。

类似的设备和相关测量方法公开于DE 44 43 413、补充公布的专利申请DE 19545 589和WO 96/18083中（要求DE 44 43 413的优先权）。其描述了一种在远距离线、区域上或至少部分闭合的空间中进行测量和标记的方法和设备。在每一情况下利用以万向型方式安装的激光距离测量装置根据两个立体角以及相对于基准位置的距离来测量一个或多个有关空间点。该激光距离测量装置可绕配备有测角仪的相互垂直的轴枢转。依据所述文献中所描述的一个实施方式，手动瞄准待测量的空间点，基于测量与标记之间的预先定义的相对关系从测量数据计算标记点，然后由测量和标记设备自动移至所述标记点。

然而，此文献也未公开多个空间点的自动顺序测量（例如，类似于扫描）或者能够针对用户定义的在测量的空间区域的三维表征和二维表征之间的改变而启用的功能。

EP 1 733 185公开了一种设备和方法，由此，精确测量特别是多边形（或者说平坦表面）上的边缘。然而，未公开多个空间点的自动顺序测量或者能够针对用户定义的在测量的空间区域的三维表征和二维表征之间的改变而启用的功能。

本发明所解决的问题是提供一种测量和标记建筑（尤其是建筑物内部）中的空间点的测量装置和相关方法，由此可进行从空间的存储或已经测量的点的原始表征到该空间的立面表征的简单和快速的改变，所述立面表征显示在显示器上并可以简单的方式读取和解释。

此问题通过独立权利要求的特征的实现来解决。以替代或有利方式拓展本发明的特征可在从属权利要求以及包括附图描述的说明中找到。此文献中在某种程度上示出或公开的本发明的所有实施方式可彼此组合，除非另外明确指明。

本发明涉及一种用于测量（尤其是标记）建筑（尤其是建筑物内部）的空间点的测量装置。所述测量装置包括：基座；瞄准单元，其能够相对于所述基座旋转和枢转，并提供距离测量功能，具有被设计为在瞄准轴的方向上发射激光束的激光源以及激光检测器；评估和控制单元；和显示器。在这种情况下，能够利用两个测角仪检测瞄准单元相对于所述基座的空间对准。另外，连接到所述激光源、所述激光检测器以及所述测角仪，以便将检测到的距离分配给相应的对准，因此确定空间点的坐标。另外，例如，形成空间点集合的输入或测量的空间点可存储在评估和控制单元所提供的存储装置中。

另外，所述空间点集合当中的至少一些空间点的平面图表征或空间表征可显示在所述显示器上，其中所述空间点至少部分地通过线连接。

根据本发明，所述测量装置具有表征改变功能，在所述表征改变功能的情况下，根据用户从显示在所述平面图表征或所述空间表征中的线当中选择的线，以由所述评估和控制单元自动控制的方式，

·由选择的线和预先定义为垂直的方向限定虚拟区域，

·从所述空间点集合当中选择落在以限定方式围绕所述虚拟区域的缓冲区内的空间点子集，

·仅仅将属于所述子集的这样的空间点的立面表征显示在所述显示器上。

尤其是，在立面表征的情况下，精确表征属于所述子集的所有那些空间点，其中它们也至少部分地通过立面表征中的线连接。

在这种情况下，所述缓冲区在所述虚拟区域的前面和后面延伸距所述虚拟区域限定的最大距离那么远，尤其是其中，所述最大距离的值固定地预先定义，或者可由用户在0至100cm范围内，特别是10至50cm范围内预先定义。

依据一个有利方面，如果用户选择（尤其是在输入装置的帮助下通过双击选择）一条线，则自动开始根据本发明的表征改变功能，因此自动地（尤其是直接响应于用户的所述选择）限定所述虚拟区域，选择所述子集，并改变为所述立面表征，这显示在所述显示器上。

在这种情况下，所述空间表征被定义为空间点的三维透视表征。

所述平面图表征被定义为投影到假设水平对准的平面上的空间点的二维表征，所述立面表征被定义为投影到假设垂直对准的平面上的空间点的二维表征。

尤其是，所述测量装置可包括（尤其是集成到所述基座中的）倾斜传感器装置，其被设计为确定绕两个轴相对于地球重力场矢量的倾斜，并将其测量数据传输给所述评估和控制单元，使得所述预先定义为垂直的方向可由此定义或测量。

另选地，所述预先定义为垂直的方向还可通过对处于已知外部对准的基准（尤其是以摆动方式悬挂的锤杆或铅锤的两点或者假设水平或垂直对准的基准面）的预先校准来推导。然后，可基于在利用评估和控制单元重新校准的情况下获得的数据来推导外部垂直方向。

从平面图表征到立面表征的改变在CAD系统（诸如主要用于建筑目的）中是非常常见的。然而，不得不由用户逐点地确定并分配将以不同表征模式显示的点集合的改变，而无法通过在根据选择的线限定的缓冲区的意义上来说简单的大规模选择来执行，如根据本发明所采用的。因此，这样的逐点选择处理耗时，无法满足对这样的系统的要求：该系统易于操作，并且为了尺寸检测的目的，例如，必须不仅能够容易理解，而且能够高效地操作。尤其是，根据本发明可实现的是，对于系统用户，可不再需要在短时间内按照顺序分别选择大量单独的点以确保所选表征的清晰度的提高。

优选地，为了二维投影表征限定包含测量的空间点的缓冲区，在水平和/或垂直方向上距连接选择的空间点的线的距离在0cm至50cm之间，尤其是优选在0cm至20cm之间。

依据本发明的一个特定实施方式，缓冲区包含从与第一测量空间邻接的空间测量的空间点，其三维坐标可与第一测量空间的测量的空间点的三维数据相关，并可以二维投影来表征。例如，这可通过相互邻接的空间的共有墙壁处的空间点的测量以及这些数据的存储和相关来实现。

本发明的另一主题是一种从显示在测量装置的显示器上的平面图表征或空间表征到立面表征的表征改变方法，其中所述测量装置（如上所述）包括：

·基座，

·瞄准单元，其能够相对于所述基座旋转和枢转，并提供距离测量功能，具有被设计为在瞄准轴的方向上发射激光束的激光源以及激光检测器，

·评估和控制单元，

·显示器

其中

·能够利用两个测角仪检测瞄准单元相对于所述基座的空间对准，

·所述连接到所述激光源、所述激光检测器以及所述测角仪，以便将检测到的距离分配给相应的对准，因此确定空间点的坐标，

·存储形成空间点集合的输入或测量的空间点，

·显示所述空间点集合当中的至少一些空间点的平面图表征或空间表征，其中所述空间点至少部分地通过线连接。

根据本发明,在所述方法的情况下，根据用户从显示在所述平面图表征或所述空间表征中的线当中选择的线，自动地

·由选择的线和预先定义为垂直的方向限定虚拟区域，

·从所述空间点集合当中选择落在以限定方式围绕所述虚拟区域的缓冲区内的空间点子集，

·仅仅将属于所述子集的这样的空间点的立面表征显示在所述显示器上。

一开始针对根据本发明的测量装置描述的所有特征同样也适用于根据本发明的方法。

因此，同样，缓冲区可在虚拟区域的前面和后面延伸距虚拟区域限定的最大距离那么远，尤其是其中所述最大距离的值固定地预先定义，或者可由用户在0至100cm范围内，特别是10至50cm范围内预先定义。

另外，在立面表征的情况下，精确表征属于所述子集的所有那些空间点，其中所述空间点至少部分地通过线连接。

具体地讲，如果用户选择（尤其是在输入装置的帮助下通过双击选择）一条线，则自动开始所述方法，因此自动地（尤其是直接响应于用户的所述选择）限定所述虚拟区域，选择所述子集，并改变为所述立面表征，这显示在所述显示器上。

本发明的另一主题是一种包括存储在机器可读载体上的程序代码的计算机程序产品，尤其是如果所述程序在实施为根据本发明的上述测量装置的评估和控制单元的电子数据处理单元上执行，其执行根据上述实施方式之一的从显示在测量装置的显示器上的平面图表征或空间表征到存储的空间点集合当中的空间点立面表征的根据本发明的表征改变方法。

下面基于附图中示意性地示出的具体示例性实施例完全通过示例更详细地描述根据本发明的测量装置和相关方法，还讨论本发明另外的优点。具体地讲在附图中：

图1示出根据本发明的建筑测量装置的可能实施方式的第一示意图；

图2示出根据本发明的建筑测量装置的可能实施方式的第二示意图；

图3示出空间的存储和已经测量的点的平面图表征，所述表征显示在装置的显示器上；

图4示出确定由选择的线限定的垂直区域周围的缓冲区的示例；

图5示出仅落在缓冲区内的空间点的立面表征，所述立面表征根据本发明显示在装置的显示器上；

图6示出在应用中依据本发明的另一方面设计的测量系统；

图7示出依据本发明的另一方面设计的测量系统的基准点标记的示例性实施方式。

图1示出了根据本发明的建筑测量装置10的一个可能的实施例。系统10包括监控单元20，其具有集成评估和控制单元用于处理数据并具有触摸-感应触摸显示器21用于显示数据/相机图像和标记显示点（并输入指令）。监控单元20（用户设备接口）与激光检测器或传感器相互通信。监控单元20和激光检测器或传感器可以是物理上分离的并通过无线方式或有线通信连接22彼此连接或作为一个单元提供。为了用激光束14对准将被测量或将被保护的空间点，至少激光束14本身可作为测量光束。为了支持操作员瞄准空间点，建筑测量装置10可以另外地装配直接光学瞄准辅助，例如望远镜。

在瞄准模式的情况下，相机图像中与瞄准轴相对应的任何位置能插入标线，因此，该相机图像特别地用于瞄准所需空间目标点并可以显示，例如在可以是手持的遥控单元的显示器上显示，用于建筑测量装置（特别是实时视频流）。

如本领域技术人员已知的，评估和控制单元以及显示器和输入装置也可以直接安装在装置的基座上和/或集成到可手持的遥控单元。因此，例如，测量装置可具有集成传感器型部件以及（物理上与其分离的）遥控单元的基座部分，该遥控单元（就其本身而言）提供输入装置和显示器，尤其还提供评估和控制单元。

根据本发明，建筑测量装置10具有至少半自动地进行的表征改变功能，然而，其具体示出于图2至图5中。

图2示出了用于测量和/或标记建筑表面的空间点的根据本发明的测量装置10，尤其是在建筑物内部。

建筑测量装置10包括基座11，例如其用三角架支撑，上部12以可旋转方式安装在其上。瞄准单元13以可枢转方式安装在上部12上，具有一个激光源设计来发射激光束14和一个激光检测器作为距离确定检测器，并提供距离测量功能。可选地，瞄准单元13还可配备有集成的数码相机。

因此，瞄准单元13相对基座11是可旋转和可枢转的（也就是说，特别的可绕垂直轴旋转和可绕水平轴枢转或倾斜）。

建筑测量装置10另外地包含评估和控制单元（为了简洁，未示出），其中，同样没有示出，第一和第二旋转驱动器使得上部12和瞄准单元13分别在方位角和仰角上可驱动和可对准。瞄准单元13相对于基座11的空间对准可通过两个测角仪检测。评估和控制单元与激光源、激光检测器和测角仪连接，如果适当，也与倾角传感器连接，以指定检测的距离和检测的方位角和仰角至对应的瞄准单元13对准并因此确定空间点坐标。

如果存在相机，则在这种情况下，在操作状态下，当前分别通过瞄准轴13或激光束14对准的空间点可以表征在显示器上记录的相机图像中（目标图像点中），特别地，用基于可表征的标线来指示的方式。

因此，相机图像中与瞄准轴相对应的位置能插入标线，因此，该相机图像特别地用于瞄准所需空间目标点并可以显示，例如在可以是手持的遥控单元的显示器上显示，用于建筑测量装置（特别是实时视频流）。

如本领域技术人员已知的，评估和控制单元以及显示器和输入装置也可以直接安装在装置的基座上和/或集成到可手持的遥控单元中（已经在图1的描述中提及）。因此，测量装置可具有（排它地或者除了可直接设置在基座上的具有显示器和输入装置的用户接口之外）带有输入装置和显示器的遥控单元。

另外，可选地，（尤其是集成到装置10的基座11中的形式的）测量装置10可配备有倾斜传感器装置，那么其测量数据同样传输给评估和控制单元。因此，还可确定装置10相对于地球重力场矢量的当前倾斜对准或水平度（也就是说基座11的倾斜），并使用其来补偿（尤其是在计算上）未准确地水平安装的装置10。如本领域技术人员已知的，在这种情况下，倾斜传感器装置可被设计为确定在两个方向上（也就是说，绕两个轴）的相对于重力场（或者相对于垂直于重力场对准的水平面）的倾斜。例如，为此可使用两个单轴倾斜传感器或者一个双轴倾斜传感器（例如，光电水平仪传感器、光电储油器或光电箱式水准仪）。这样的可用于确定至少绕两个轴的倾斜的储油器型倾斜传感器的示例在申请号为EP 10173726.0的欧洲专利申请中有详细描述。

图2、图3、图4和图5联合起来示出具有多个墙壁的空间的测量以及根据本发明的功能或根据本发明的方法的应用，其中例如，空间点1、2、3、4已经被测量并存储，另外的空间点5、6由用户输入（如，通过将外部设计数据传输给评估和控制单元）并存储在其中。

根据本发明，建筑测量装置10具有表征改变功能，在这种功能下，根据用户从显示在平面图表征（A）或空间表征中的线当中选择的线，以由评估和控制单元自动控制的方式，

·由选择的线和预先定义为垂直的方向限定虚拟区域，

·从空间点集合选择落在以限定方式围绕虚拟区域的缓冲区（7）内的空间点子集(1,2,3,4)，

·仅仅将属于所述子集的这样的空间点(1,2,3,4)的立面表征（B）显示在显示器上。

换言之，在评估表征（B）中仅表征处于限定的缓冲区7（参见图4）内的空间点，所述缓冲区由距包含选择的线的区域的固定的预先定义（或可预先定义）的距离限定。整个空间点集合或者初始表征中所示出的那些空间点当中没有落在所述缓冲区内的那些空间点在改变为立面表征（B）之前被滤除而不显示。

缓冲区7（参见图4）在虚拟区域前面和后面延伸距虚拟区域的限定最大距离那么远，尤其是其中，所述最大距离的值固定地预先定义，或者可由用户在0至100cm范围内，特别是10至50cm范围内预先定义。

根据本发明，因此可实现存储的空间点集合的空间点的对准和表征形式的类型，尤其是在这方面，还在单个用户工作步骤中实现将为立面B选择的点的选择，其中整个处理仅仅由用户对期望的线的选择来限定足矣。

这样在空间的不同表征模式之间改变的功能（对于用户而言操作简单）主要为了一般工程人员的使用而提供，也就是说，尤其适合于未受专门训练或者测量技术没有经验的人。

此新提供的功能的初始情况是，具有表征测量数据的传统可能的传统装置通常将落在普通垂直面（如，天花板和地面）中的空间点与落在普通水平面（如，不同的墙壁上）中的空间点叠加呈现（对于用户而言非常不清楚）。新开发的功能使操作者能够在存储的测量数据的俯视图（“平面图A”，依据图3）与侧视图或正视图（“立面B”，依据图5）之间改变，尤其是通过选择连接测量的空间点1、2并且旨在包含于立面表征B中的线。

因此，本发明的优点在于从不同的视图，即，平面图（A）与立面（B）的测量几何形状的快速可视化，其中尤其是利用预先定义的缓冲区自动执行立面（B）中将表征的点的选择（为了避免不清晰）。因此，诸如产生于（例如）内部尺寸标注的三维数据可被转换为两个清晰的二维视图。

视图A（平面图表征）的特征在于点向水平面中的正交投影，其中可（例如）通过上述倾斜传感器装置或者通过假设精确垂直对准或精确水平对准的外部基准的先行校准来建立外部垂直或水平方向的基准。

因此，平面图表征A可被指定为投影到假设水平对准的平面上的空间点的二维表征。

视图B（立面表征）的特点在于点向包含坐标系的Z轴的平面中的正交投影。

因此，立面表征B可被指定为投影到假设垂直对准的平面上的空间点的二维表征。

另外，2D立面表征B由用户选择的线（例如，空间点1和2之间的连接线）预先定义。具体地讲，例如，此线可表征近似水平延伸的墙壁的边缘。

例如，用户可通过在图形用户界面（GUI）中的选择，利用箭头键（或者跟踪球、触摸板、指点杆等）或者通过触摸（轻击）触摸屏或者通过适合于GUI的其它方式，选择图2中的平面图表征A中所显示的从点1到点2的线。

平面图表征A（图3）因此自动改变为立面图B（图5），并使用在点1与2之间的选择的线作为确定视图B的方向（即，在这种情况下，从图2所示的空间的对面墙壁观察）。同时，仅显示落在围绕垂直区域（包含线1-2）限定最大距离那么远的缓冲区内的那些空间点1、2、5、6。在这种情况下，这里，缓冲区7被限定为从包含线1-2的垂直区域前面和后面延伸（例如）20cm的固定最大距离那么远的空间区域。在这种情况下，因此，缓冲区7是在垂直方向上延伸的柱，图4中以阴影线方式示出的矩形区域7是该柱的横截面，其中矩形区域7以这样的方式围绕线1-2，使得线1-2形成矩形区域7的两条纵边的中垂线（也称为垂直等分线），从两条纵边到线1-2的距离对应于所述预先定义的距离（或可预先定义的距离）。

如果没有这样在缓冲区帮助下的选择，则立面图B将不清楚。例如，还将表征对面墙壁的点3和4（在所有检测的空间点的立面表征的情况下），这会对视图改变在有关测量的空间点的信息的可读性方面的效果带来不利影响，并延迟尺寸测量处理。

图6和图7涉及本发明的另一方面，可选地，其可与上述测量设备或上述方法组合，但也可完全独立于根据本发明的上述表征改变功能来使用。

图6示出依据本发明的此另一方面设计的系统，其包括建筑测量装置100以及可适合于空间中的三个基准点标记M、N、O。此系统包括用于在建筑物的建筑和/或开发（具体地讲，内部装饰）的情况下测量和标记空间点的建筑测量装置100以及可适合于空间并且各具有指示离散基准点的已知图案30的至少三个基准点标记K、L、M、N、O，在此系统中，建筑测量装置具有基座110以及以能够绕旋转轴旋转的方式安装在基座110上的上部120。另外，提供瞄准单元130，其以能够绕枢转轴枢转的方式安装在上部120上并提供距离测量功能，具有被设计为在瞄准轴的方向上发射激光束140的激光源和激光检测器，并且还具有在瞄准轴的方向上对准的集成数码相机。另外，建筑测量装置100包括评估和控制单元，其具有图像处理和存储装置。在这种情况下，第一和第二旋转驱动器使得上部120和瞄准单元130能够驱动和对准，可利用两个测角仪检测瞄准单元相对于基座110的空间对准。另外，评估和控制单元以这样的方式连接到激光源、激光检测器和测角仪，使得检测到的距离可被分配给相应的对准，因此可确定空间点的相对坐标。依据本发明的另一方面，建筑测量装置100现在具有参考功能以参考其自己的当前位置42以及其自己相对于基准点的当前取向，所述基准点处于建筑测量装置100的可视和测量范围内，其在期望的坐标系中的绝对位置已知，尤其是已经从先前的位置41校准并存储，其中在参考功能的情况下，在以评估和控制单元自动控制的方式开始之后，进行以下处理：在限定的搜索视场范围内以瞄准单元130的不同对准采集多个相机图像，通过图像处理基于其分别已知的图案识别采集的相机图像中的基准点标记K、L、M、N、O来评估采集的相机图像。之后还进行以下处理：确定识别出的基准点标记K、L、M、N、O在采集的相机图像中的相应图像位置，基于基准点标记K、L、M、N、O的相应图像位置以及采集相应相机图像时瞄准单元130的相应对准，关于分别由相机图像中所识别出的基准点标记K、L、M、N、O指示的基准点推导出立体角。之后同样还进行以下处理：逐步移动到针对基准点分别推导出的立体角，并确定基准点的相应的相对坐标，并且基于基准点在期望的坐标系中的分别已知的绝对位置以及针对基准点分别确定的相对坐标，参考自己的当前位置42和自己相对于基准点的当前取向。

在该系统中，基准点标记K、L、M、N、O各具有图案载体和识别区域，已知图案30施加（具体地讲，印刷）在该图案载体上，所述识别区域设置在所述图案载体上并用于识别相应基准点各自的标识，尤其是其中所述识别区域被实施为印刷的识别号或者条形码或者提供用于人工铭文的自由域31。

具体地讲，通过该系统，在参考功能的情况下，除了确定相应图像位置的步骤之外，通过读出在图像处理的帮助下在采集的相机图像中识别出的基准点标记K、L、M、N、O的相应识别区域来确定基准点的相应标识，并在基准点的确定的标识的帮助下成对地分配相应基准点的绝对位置和相对坐标。

另外，在参考功能的情况下，可依据公开WO 2008/138541中的方法进行相应基准点的绝对位置和相对坐标的成对分配，其中可基于已知测量点的空间分布进行测量装置100的参考。

另外，在参考功能的情况下，对于逐步移动和分别确定基准点的相对坐标的步骤，可采用依据申请号为10168771.3的欧洲专利申请的精细瞄准方法，其中基于已知图案30，可利用图像处理识别基准点标记K、L、M、N、O，并且瞄准单元可自动与相对于所述图案处于已知空间关系的目标点对准。

具体地讲，被设计并提供用于上述系统的建筑测量装置100因此可包括：基座110；上部120，其以能够绕旋转轴旋转的方式安装在基座110上；瞄准单元130，其以能够绕枢转轴枢转的方式安装在上部120上并提供距离测量功能，具有被设计为在瞄准轴的方向上发射激光束140的激光源和激光检测器，并且还具有在瞄准轴的方向上对准的集成数码相机；评估和控制单元，其具有图像处理和存储装置。第一和第二旋转驱动器使得上部120和瞄准单元130能够驱动和对准，可利用两个测角仪检测瞄准单元相对于基座110的空间对准，评估和控制单元连接到激光源、激光检测器和测角仪，以便将检测到的距离分配给相应的对准，因此确定空间点的相对坐标。建筑测量装置100具有参考功能以参考其自己的当前位置42以及其自己相对于基准点的当前取向，所述基准点分别由处于建筑测量装置100的可视和测量范围内的基准点标记的已知图案指示，其在期望的坐标系中的绝对位置已知，尤其是已经从先前的位置41校准并存储，其中在参考功能的情况下，在以评估和控制单元自动控制的方式开始之后，进行以下处理：在限定的搜索视场范围内以瞄准单元130的不同对准采集多个相机图像，通过图像处理基于其分别已知的图案识别采集的相机图像中的基准点标记来评估采集的相机图像。之后还进行以下处理：确定识别出的基准点标记在采集的相机图像中的相应图像位置，基于基准点标记的相应图像位置以及采集相应相机图像时瞄准单元130的相应对准，关于分别由相机图像中所识别出的基准点标记指示的基准点推导出立体角。另外还进行以下处理：逐步移动到针对基准点分别推导出的立体角，并确定基准点的相应的相对坐标，并且基于基准点在期望的坐标系中的分别已知的绝对位置以及针对基准点分别确定的相对坐标，参考自己的当前位置42和自己相对于基准点的当前取向。

图7示出分别具有图案30和自由域31的两个基准点标记K、L的可能的示例性实施方式，用户可在该自由域31中施加（具体地讲，涂刷）单独的图案。通过包括建筑测量装置100和基准点标记K、L的系统，在搜索模式下，可视觉上扫描空间（相机图像），并且在图像处理的帮助下，可找到并测量范围内的基准点标记K、L。为此，例如，通过自相关技术将数据处理中存储的基准点标记K的数字图案30与相机图像进行比较。同样，可凭借自相关确定图案图像最大相关的事实由系统自动执行瞄准，并且在相对于图案30（如，条形码）处于已知空间关系的位置处，执行距离测量。在这种情况下，可在自动搜索存储在数据库中的基准点35的过程中识别条形码30。另外，搜索和瞄准方法可从第三基准点35开始简化，可转变为选择性搜索（即，作出先验假设），因为从已经利用前面的两个基准点35确定的临时立脚点，可将搜索限制于位于附近的基准点35。原则上，此搜索还可在没有预编码的基准点标记K的情况下进行。为此，用户在基准点标记L的自由域31中施加（例如）手写标识。结果是，当检查点35的坐标被存储时，采集并同时存储用户所施加的标识的图像。

然而，已经提及过，即使没有任何测量标记标识（允许唯一识别），原则上仍可通过将测量的基准点之间的实际距离（在位置改变之后重新校准）与存储的基准点之间的期望距离（得自数据库坐标）进行比较，来从潜在基准点的数据库执行基准点的一般搜索，这类似于公开WO 2008/138541中所描述的方法。

如果第二个这样的测量装置处于空间中，该装置以相同的几何形状安置并且不重新定位，则装置可通过相互测量来重新建立重新定位的装置的站位。如果这旨在自动进行，则需要装置彼此之间的双向通信。就是为了冗余，因此也为了确定新站位（即，重新定位的装置的新的立脚点）的精确度和可靠性，实际上仍有必要进行在先前定义的坐标系中以已知方式定位的基准点的瞄准。在这种情况下，搜索已知基准点的方法相当大地简化，因为同样可应用（如上所述）基准点的选择性搜索（即，考虑重新定位的装置的临时确定的立脚点）。结果，搜索因此可被限制于位于附近的基准点35，或者可针对已知基准点确定大致新的相对位置（即，从临时确定的立脚点观察）并将其包括用于搜索。

不言而喻，所示的这些图仅示意性地示出可能的示例性实施方式。各种方法同样可彼此组合以及与现有技术的方法组合。

Claims (14)

1.一种用于测量，尤其是标记建筑，尤其是建筑物内部的空间点（1,2,3,4,5,6）的测量装置（10），所述测量装置包括：

·基座（11），

·瞄准单元（13），其能够相对于所述基座旋转和枢转，并提供距离测量功能，具有被设计为在瞄准轴的方向上发射激光束（14）的激光源以及激光检测器，

·评估和控制单元，以及

·显示器

其中

·能够利用两个测角仪检测所述瞄准单元（13）相对于所述基座（11）的空间对准，

·所述评估和控制单元连接到所述激光源、所述激光检测器以及所述测角仪，从而将检测到的距离分配给相应的对准，并因此确定空间点的坐标，

·可存储形成空间点集合的输入或测量的空间点（1,2,3,4,5,6），

·可显示所述空间点集合当中的至少一些空间点（1,2,3,4）的平面图表征（A）或空间表征，其中所述空间点至少部分地通过线连接，

其特征在于，

所述测量装置（10）具有表征改变功能，在所述表征改变功能的情况下，根据用户从显示在所述平面图表征（A）或所述空间表征中的线当中选择的线，以由所述评估和控制单元自动控制的方式，

·由选择的线和预先定义为垂直的方向限定虚拟区域，

·从所述空间点集合当中选择落在以限定方式围绕所述虚拟区域的缓冲区（7）内的空间点子集（1,2,5,6），

·仅仅将属于所述子集的这样的空间点（1,2,5,6）的立面表征（B）显示在所述显示器上。

2.根据权利要求1所述的测量装置（10），

其特征在于

·所述缓冲区在所述虚拟区域的前面和后面延伸距所述虚拟区域限定的最大距离那么远，尤其是其中，所述最大距离的值固定地预先定义，或者可由用户预先定义在0至100cm的范围内，特别是在10至50cm的范围内，

并且/或者

·在所述立面表征（B）的情况下，精确表征属于所述子集的所有那些空间点（1,2,5,6），其中所述空间点至少部分地通过线连接。

3.根据权利要求1或2所述的测量装置（10），

其特征在于，

作为用户选择，尤其是在输入装置的帮助下通过双击选择一条线的结果，自动开始所述表征改变功能，因此自动地，尤其是直接响应于用户的所述选择，限定所述虚拟区域，选择所述子集，并改变为所述立面表征（B），并且这显示在所述显示器上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量装置（10），

其特征在于，

·所述空间表征被定义为空间点的三维透视表征，

·所述平面图表征（A）被定义为投影到假设水平对准的平面上的空间点的二维表征，

·所述立面表征（B）被定义为投影到假设垂直对准的平面上的空间点的二维表征。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的测量装置（10），

其特征在于，

所述预先定义为垂直的方向可通过以下方式定义：

·倾斜传感器装置，其被设计为确定绕两个轴相对于地球重力场矢量的倾斜，并将其测量数据传输给所述评估和控制单元，尤其是其中所述倾斜传感器装置集成到所述基座（11）中，和/或

·由所述评估和控制单元对利用已知外部对准定位的基准的预先校准，所述已知外部对准尤其是以摆动方式悬挂的锤杆或铅锤的两点或者假设水平或垂直对准的基准面，以及所述预先定义为垂直的方向的结果偏差。

6.一种用于从显示在测量装置（10）的显示器上的平面图表征（A）或空间表征到立面表征（B）的表征改变方法，其中，所述测量装置（10）包括：

·基座（11），

·瞄准单元（13），其能够相对于所述基座旋转和枢转，并提供距离测量功能，具有被设计为在瞄准轴的方向上发射激光束（14）的激光源以及激光检测器，

·评估和控制单元，以及

·显示器

其中

·能够利用两个测角仪检测所述瞄准单元（13）相对于所述基座（11）的空间对准，

·所述评估和控制单元连接到所述激光源、所述激光检测器以及所述测角仪，从而将检测到的距离分配给相应的对准，并因此确定空间点的坐标，

·存储形成空间点集合的输入或测量的空间点（1,2,3,4,5,6），

·显示所述空间点集合当中的至少一些空间点（1,2,3,4）的平面图表征（A）或空间表征，其中所述空间点至少部分地通过线连接，

其特征在于，

根据用户从显示在所述平面图表征（A）或所述空间表征中的线当中选择的线，自动地

·由选择的线和预先定义为垂直的方向限定虚拟区域，

·从所述空间点集合当中选择落在以限定方式围绕所述虚拟区域的缓冲区（7）内的空间点子集（1,2,5,6），

·仅仅将属于所述子集的这样的空间点（1,2,5,6）的立面表征（B）显示在所述显示器上。

7.根据权利要求6所述的方法，

其特征在于，

·所述缓冲区在所述虚拟区域的前面和后面延伸距所述虚拟区域限定的最大距离那么远，尤其是其中，所述最大距离的值固定地预先定义，或者可由用户预先定义在0至100cm的范围内，特别是在10至50cm的范围内，

并且/或者

·在所述立面表征（B）的情况下，精确表征属于所述子集的所有那些空间点（1,2,5,6），其中所述空间点至少部分地通过线连接。

8.根据权利要求6或7所述的方法，

其特征在于，

作为用户选择，尤其是在输入装置的帮助下通过双击选择一条线的结果，自动开始和启动所述方法，因此自动地，尤其是直接响应于用户的所述选择，由此限定所述虚拟区域，选择所述子集，并改变为所述立面表征（B），并且这显示在所述显示器上。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，

其特征在于，

·所述空间表征被定义为空间点的三维透视表征，

·所述平面图表征（A）被定义为投影到假设水平对准的平面上的空间点的二维表征，

·所述立面表征（B）被定义为投影到假设垂直对准的平面上的空间点的二维表征。

10.一种包括存储在机器可读载体上的程序代码的计算机程序产品，尤其是如果所述程序在实施为根据权利要求1至5中任一项所述的测量装置（10）的评估和控制单元的电子数据处理单元上执行，所述程序代码执行根据权利要求6至9中任一项所述的用于从显示在测量装置（10）的显示器上的平面图表征（A）或空间表征到立面表征（B）的表征改变方法。

11.一种包括建筑测量装置（100）和至少三个基准点标记的系统，所述建筑测量装置用于在建筑物的建筑和/或开发，尤其是内部装饰的情况下测量和标记空间点，所述基准点标记可适合于空间中并且各具有指示离散基准点的已知图案，其中所述建筑测量装置（100）具有

·基座（110），

·上部（120），其以能够绕旋转轴旋转的方式安装在所述基座（110）上，

·瞄准单元（130），其以能够绕枢转轴枢转的方式安装在所述上部（120）上，并提供距离测量功能，具有被设计为在瞄准轴的方向上发射激光束（140）的激光源以及激光检测器，并且还具有在所述瞄准轴的方向上对准的集成的数码相机，

·评估和控制单元，其具有图像处理和存储装置，

其中

·第一和第二旋转驱动器使得所述上部（120）和所述瞄准单元（130）能够驱动和对准，

·能够利用两个测角仪检测所述瞄准单元相对于所述基座（110）的空间对准，

·所述评估和控制单元连接到所述激光源、所述激光检测器和所述测角仪，从而将检测到的距离分配给相应的对准，并因此确定空间点的相对坐标，

其特征在于，

所述建筑测量装置（100）具有参考功能以参考其自己的当前位置以及其自己相对于基准点的当前取向，所述基准点处于所述建筑测量装置（100）的可视和测量范围内，所述基准点在期望的坐标系中的绝对位置已知，尤其是已经从先前的位置校准并存储，其中，在所述参考功能的情况下，在以所述评估和控制单元自动控制的方式开始之后，进行以下步骤：

·在限定的搜索视场范围内以所述瞄准单元（130）的不同对准采集多个相机图像，

·通过图像处理基于在采集的相机图像中的所述基准点标记的各自已知的图案识别所述基准点标记来评估采集的相机图像，

·确定识别出的基准点标记在所述采集的相机图像中的相应图像位置，

·基于基准点标记的相应图像位置以及采集相应相机图像时所述瞄准单元（130）的相应对准，关于分别由相机图像中所识别出的基准点标记指示的基准点推导出立体角，

·逐步移动到针对所述基准点分别推导出的立体角，并确定所述基准点的相应的相对坐标，

·基于所述基准点在期望的坐标系中的分别已知的所述绝对位置以及针对所述基准点分别确定的所述相对坐标，参考自己的当前位置和自己相对于所述基准点的当前取向。

12.根据权利要求11所述的系统，

其中，所述基准点标记各具有

·图案载体，所述已知图案被施加，尤其是被印刷在所述图案载体上，

·识别区域，其设置在所述图案载体上，用于识别相应基准点各自的标识，尤其是其中所述识别区域被实施为印刷的识别号或者条形码或者提供用于人工铭文的自由域。

13.根据权利要求12所述的系统，

其中在所述参考功能的情况下，

·除了确定相应图像位置的步骤之外，通过读出在图像处理的帮助下在采集的相机图像中识别出的所述基准点标记的相应识别区域来确定所述基准点的相应标识，

·在所述基准点的确定的标识的帮助下成对地分配相应基准点的所述绝对位置和所述相对坐标。

14.一种用于权利要求11至13中任一项所述的系统的建筑测量装置（100），所述建筑测量装置包括：

·基座（110），

·上部（120），其以能够绕旋转轴旋转的方式安装在所述基座（110）上，

·瞄准单元（130），其以能够绕枢转轴枢转的方式安装在所述上部（120）上，并提供距离测量功能，具有被设计为在瞄准轴的方向上发射激光束（140）的激光源以及激光检测器，并且还具有在所述瞄准轴的方向上对准的集成的数码相机，

·评估和控制单元，其具有图像处理和存储装置，

其中

·第一和第二旋转驱动器使得所述上部（120）和所述瞄准单元（130）能够驱动和对准，

·能够利用两个测角仪检测所述瞄准单元相对于所述基座（110）的空间对准，

·所述评估和控制单元连接到所述激光源、所述激光检测器和所述测角仪，从而将检测到的距离分配给相应的对准，并因此确定空间点的相对坐标，

其特征在于，

所述建筑测量装置（100）具有参考功能以参考其自己的当前位置以及其自己相对于基准点的当前取向，所述基准点分别由处于所述建筑测量装置（100）的可视和测量范围内的基准点标记的相应的已知图案指示，所述基准点在期望的坐标系中的绝对位置已知，尤其是已经从先前的位置校准并存储，其中，在所述参考功能的情况下，在以所述评估和控制单元自动控制的方式开始之后，进行以下步骤：

·在限定的搜索视场范围内以所述瞄准单元（130）的不同对准采集多个相机图像，

·通过图像处理基于在采集的相机图像中的所述基准点标记的各自已知的图案识别所述基准点标记来评估采集的相机图像，

·确定识别出的基准点标记在所述采集的相机图像中的相应图像位置，

·基于基准点标记的相应图像位置以及采集相应相机图像时所述瞄准单元（130）的相应对准，关于分别由相机图像中所识别出的基准点标记指示的基准点推导出立体角，

·逐步移动到针对所述基准点分别推导出的立体角，并确定所述基准点的相应的相对坐标，

·基于所述基准点在期望的坐标系中的分别已知的所述绝对位置以及针对所述基准点分别确定的所述相对坐标，参考自己的当前位置和自己相对于所述基准点的当前取向。

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