專利名稱：用于測量至少一個目標(biāo)的方法和測地裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于對至少一個目標(biāo)
進(jìn)行測量的方法， 一種根據(jù)權(quán)利要求12的測地裝置以及一種計(jì)算機(jī)程序
產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
一直以來，已經(jīng)公知多種用于在測量環(huán)境中對確定點(diǎn)的性質(zhì)(具體 為空間數(shù)據(jù))進(jìn)行記錄的測量設(shè)備。測量裝置的位置與所呈現(xiàn)的任何基 準(zhǔn)點(diǎn)，以及至目標(biāo)和測量點(diǎn)的方向、距離和角度一起作為標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)
被記錄。
這種測量設(shè)備的一公知示例為經(jīng)緯儀。在R. Joeckel和M. Stober的 "Elektronische Entfernungs- und Richtungsmessung，， [Electronic distance and direction measurement]，第四版，Verlag Konrad Wittwer Stuttgart 1999 以及 J". M. R ii eger 的"Electronic Distance Measurement", 第四版，Springer Verlag Berlin, Heidelberg 1996 中提供了對現(xiàn)有技術(shù)的經(jīng)緯測量設(shè)備的概述。
為了控制所述測量過程，除了具有目鏡的系統(tǒng)之外，也日益使用具 有相機(jī)/屏幕組合的裝置，這樣的裝置具有人體工程學(xué)的使用優(yōu)點(diǎn)。此 夕卜，通過記錄光學(xué)圖像能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)辨識或目標(biāo)跟蹤，并因此便于測量過 程，實(shí)現(xiàn)測量過程的自動化。
因此，例如EP 1 314 959以及WO 2004/036145公開了具有電子顯 示器和控制設(shè)備的允許基于屏幕的操作的測地測量裝置。
在對光學(xué)圖像的二維表示中，可指定要進(jìn)行測量(即，確定距離和/ 或角度)的點(diǎn)。在圖像的基礎(chǔ)上，可通過圖像處理方法來對目標(biāo)進(jìn)行識 別和跟蹤，從而可在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動化的測量。
然而，該圖像根本沒有深度信息，從而圖像處理方法依賴于合適的 初步信息、圖像處理?xiàng)l件(例如，目標(biāo)板預(yù)先校準(zhǔn))或者圖像性質(zhì)(例 如，亮度和對比度)。目標(biāo)辨識和跟蹤的可能性受到純視覺捕捉的限制。 具體而言，例如在不能分辨彎曲表面的情況下產(chǎn)生光學(xué)模糊。因此，在 不利光線條件下進(jìn)行正面記錄時，盤和球均呈現(xiàn)為相同的圖像。
因此，就環(huán)境條件和目標(biāo)幾何形狀而言，純視覺圖像的記錄限制了 測量過程的控制和自動化。
為了將地形產(chǎn)生為具有深度信息的靜態(tài)圖像，應(yīng)在航拍或記錄運(yùn)動 的過程中，在航空照相測量法中從至少兩個不同角度來記錄地球表面或 天體的圖像，這樣能基于共線性關(guān)系來計(jì)算例如用于制備地圖材料的圖 像高度信息。在該方法的現(xiàn)代實(shí)現(xiàn)方式中，通過掃描對相片進(jìn)行數(shù)字化， 以用于進(jìn)一步的電子處理，或者就在航拍中對相片進(jìn)行數(shù)字化的記錄。
EP 1 418 401公開了用于航空或空間照相測量法的方法和設(shè)備，其
中，在通過飛行器進(jìn)行航拍以記錄能在照相測量法中使用的圖像的過程 中，利用激光測距儀的激光束來附加地進(jìn)行至采樣點(diǎn)的距離測量。分別 針對一組圖像點(diǎn)來記錄該距離測量，而且這些距離測量以后將用作制備 表面的地形的約束。所記錄的距離測量還能用于優(yōu)化記錄和飛行參數(shù)。 在產(chǎn)生航空圖像的過程中，還優(yōu)選利用多線傳感器相機(jī)來在此附加 地進(jìn)行至采樣點(diǎn)的距離測量用于記錄圖像點(diǎn)，所述采樣點(diǎn)分別與一組至 少一個圖像點(diǎn)相配合。用激光測距儀來實(shí)現(xiàn)這些距離測量。
通過基于激光的距離測量(LIDAR)對從飛行器至各點(diǎn)進(jìn)行直接距離 測量，從而產(chǎn)生了傳統(tǒng)照相測量法的一種替代方式。然而，該方法不能 例如在不同的譜范圍內(nèi)提供可用于比較的進(jìn)一步信息。此外，圖像記錄 是通過掃描實(shí)現(xiàn)的，即，其因而不適于極需快速獲得圖像信息的應(yīng)用。
而且，具有掃描束的LIDAR系統(tǒng)具有由機(jī)械設(shè)計(jì)帶來的不利之處。 或者整個裝置必須在待記錄可視范圍內(nèi)移動，或者光束引導(dǎo)必須設(shè)計(jì)成 在原本不可變的設(shè)備中是可變的。除了這些機(jī)械和/或光學(xué)要求的成本 或復(fù)雜解決方案之外，它們還通常僅僅具有較低的掃描速度，此外還具 有相對高的能量消耗。
基于次序捕捉額外的深度或距離信息的系統(tǒng)還具有機(jī)械穩(wěn)定性的問 題。由于掃描運(yùn)動和(例如由于振動引起的)機(jī)械載荷，不能確?；蛑?有在額外費(fèi)用的情況下才能確保距離測量與視覺圖像的圖像點(diǎn)的相關(guān) 性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于測地測量的可以改進(jìn)目標(biāo)識別的方 法和設(shè)備。
另一目的在于改進(jìn)對一般類型的測地裝置的測量過程的控制。
根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1至12的特征并通過從屬權(quán)利要求的特 性特征實(shí)現(xiàn)這些目的，或者進(jìn)一步研發(fā)解決方案。
本發(fā)明基于這樣的原理，即，通過記錄系統(tǒng)和表面之間的附加距離 測量來獲得視覺圖像的捕捉區(qū)域內(nèi)的進(jìn)一步深度信息，該進(jìn)一步的深度 信息能用于控制測量過程并用于目標(biāo)識別。
在更廣泛的意義上，本發(fā)明涉及通過視覺對準(zhǔn)部件或支持這種對準(zhǔn) 而與測量點(diǎn)光學(xué)對準(zhǔn)的所有測地裝置。在此意義上，術(shù)語"測地裝置" 通常用來指一種具有用于測量或檢驗(yàn)空間數(shù)據(jù)的設(shè)備的測量儀器。具體 而言，這涉及到對至基準(zhǔn)點(diǎn)或測量點(diǎn)的距離和/或方向或角度的測量。然 而，除此之外，也可以是能用于補(bǔ)充測量或數(shù)據(jù)記錄的例如用于衛(wèi)星支
持定位(例如GPS、 GL0NASS或GALILEO)部件的其他設(shè)備。具體而言， 這種測地測量裝置在這里應(yīng)理解為經(jīng)緯儀，以及諸如具有電子角度測量 和電光測距儀的所謂總站。
同樣地，本發(fā)明適于在具有類似功能的專門化設(shè)備中使用，例如在 軍事瞄準(zhǔn)環(huán)或在對工業(yè)結(jié)構(gòu)或處理的監(jiān)控中使用；從而術(shù)語"測地裝置" 也同樣涵蓋這些系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，在具有相機(jī)的測地裝置中集成有另一部件，該部件形 成為用于記錄至選定點(diǎn)的距離測量，或者具有位于視覺通道的捕捉區(qū)域 內(nèi)的確定取向。該部件記錄的距離與視覺通道的圖像內(nèi)的點(diǎn)相關(guān)，從而 可通過在視覺圖像中的可視結(jié)構(gòu)來推導(dǎo)信息。
對具有多個圖像點(diǎn)的圖像進(jìn)行捕捉的合適設(shè)備例如為CCD或CMOS相 機(jī)，而且CCD或CMOS相機(jī)可用作視覺圖像的記錄部件。
可釆用多種可選部件用作記錄距離的部件。首先，可通過多個單獨(dú) 測距儀同時針對所述捕捉區(qū)域內(nèi)所有的點(diǎn)或(作為時間的函數(shù)而聚合 (cohesion)成組的)多個點(diǎn)進(jìn)行測量，即，直接相繼地，這樣就必須 相對于圖像點(diǎn)調(diào)節(jié)各個測距儀。其次，也可利用集成解決方案，例如， 作為二維布置的各傳感器的具有集成距離測量功能的芯片。這種范圍成 像模塊(RIM)例如具有呈矩陣布置的32X32傳感器。通過這一矩陣， 可將距離圖像記錄為所述捕捉區(qū)域內(nèi)的離散距離點(diǎn)的空間分布。顯然， 通過這一數(shù)量的傳感器點(diǎn)以及距離圖像點(diǎn)，橫向分辨率不足以僅僅在距 離圖像的基礎(chǔ)上執(zhí)行精確的控制和分辨任務(wù)。然而，通過與所述視覺圖 像的組合，可獲得用于此的所需深度信息。例如所述視覺和距離圖像可 邏輯或光學(xué)疊加，從而對各個圖像點(diǎn)或圖像點(diǎn)組而言，也可知道它們的 間距或它們至所述裝置的平均距離。
這里，距離圖像應(yīng)理解為指所測距離值的二維布置，所述距離值通 過用于控制或目標(biāo)識別所需的聚合而覆蓋所述相機(jī)的所述捕捉區(qū)域的至 少一部分。也可采用不同水平的聚合，例如，通過遞增的精度進(jìn)行目標(biāo) 識別的連續(xù)步驟。在對一圖像點(diǎn)或一組圖像點(diǎn)僅僅記錄單一距離值的情 況下，這是足夠的。然而，在許多情況下，所述距離圖像中的可識別聚 合結(jié)構(gòu)允許與所述視覺圖像的結(jié)構(gòu)相匹配，從而所述捕捉區(qū)域內(nèi)的物體 能被識別，而且能相對于所述捕捉區(qū)域內(nèi)的距離或次序被分類。
可通過使用單獨(dú)的用于距離測量以及圖像記錄的部件和通過兩種功 能集中在各個部件來實(shí)現(xiàn)在設(shè)備側(cè)實(shí)施本方法。通過距離測量點(diǎn)進(jìn)行的 從裝置內(nèi)的預(yù)定基準(zhǔn)點(diǎn)至所述捕捉區(qū)域內(nèi)的距離點(diǎn)的距離測量必須能與 所述視覺圖像記錄相關(guān)，從而只要滿足該條件，就存在不同部件的各種 取向和布置。限定所述距離測量的所述基準(zhǔn)點(diǎn)通常由所述裝置中的記錄 所述距離圖像的部件的設(shè)計(jì)和布置決定。
在所述視覺圖像的捕捉區(qū)域中，由用于記錄距離圖像或所述距離測 量的軸線取向的部件記錄的距離點(diǎn)可隨機(jī)分布，或者以具體的圖案分布。
因?yàn)橥ǔＶ挥胁糠植蹲絽^(qū)域必須進(jìn)行更加精細(xì)地分辨以進(jìn)行目標(biāo)識別和 /或測量控制，所以距離點(diǎn)的位置和密度也是可變的。因此，分步方法也 是可行的，在該分步方法中，首先進(jìn)行基于視覺或距離圖像的稀疏搜索 運(yùn)行或稀疏觀測，隨后在較小的區(qū)域中進(jìn)行較高的分辨。為此目的，可 將例如微透鏡或全息儀陣列的光束改變部件引入到例如光束路徑中位于 用于記錄距離圖像的部件之前。然而，可選或附加的是，所述部件本身
可在所述光束路徑中移動。在W0 2004/036145中描述了用于實(shí)現(xiàn)部件在 所述裝置內(nèi)相對于所述光束路徑移動或用于改變光學(xué)系統(tǒng)的原本不變化 的捕捉區(qū)域中的發(fā)射和接收方向的實(shí)例。
也可基于距離信息來控制待記錄的距離點(diǎn)的布置選擇。因此，例如 在第一步中，可記錄整個捕捉區(qū)域的距離圖像。在該距離圖像中，具有 特別大變化的記錄距離的區(qū)域隨后被識別，并通過較高的分辨率來記錄， 且在第二步驟中加以分析。


以下參考附圖中示意性示出的工作實(shí)施例僅僅以實(shí)施例方式更加詳 細(xì)地描述或說明根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置。具體而言， 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的測地裝置的部件的示意圖； 圖2示出了捕捉區(qū)域內(nèi)的將要被捕捉的距離點(diǎn)的第一分布的示意
圖3a—d示出了捕捉區(qū)域內(nèi)將要被捕捉的距離點(diǎn)的其他分布的示意
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的方法或測地裝置的使用實(shí)施例； 圖5示出了視覺圖像和距離圖像的示意圖6示出了視覺圖像和距離測量分配至距離圖像的記錄；而且 圖7示出了用于距離圖像的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的測地裝置的部件的示意圖。整個系統(tǒng)包括
前光學(xué)系統(tǒng)l、自動聚焦和縮放組2、無限平臺3和有限平臺4以及可選
的目鏡單元6等組件。無限平臺3承載有用于測量至目標(biāo)物體的距離的 發(fā)射器9和接收器10、用于自動目標(biāo)識別的照明激光器8和接收器單元 ll等部件?？赏ㄟ^微掃描元件12—起改變照明激光器8、發(fā)射器9和接 收器10的光束路徑，從而可在捕捉區(qū)域內(nèi)進(jìn)行目標(biāo)的測量或自動目標(biāo)識 別。這里，目標(biāo)的識別是基于合作目標(biāo)相對于背景的較大反射率而進(jìn)行 的。根據(jù)本發(fā)明，通過將RIM傳感器陣列7集成到有限平臺4內(nèi)，使得 可改進(jìn)控制，并改進(jìn)目標(biāo)識別。該R頂傳感器陣列7與相機(jī)6利用共同 的光束路徑。兩個部件都利用自動聚焦和縮放組2，之后，這兩個部件被 集成到光束路徑中。在該工作實(shí)施例中，相機(jī)6以及RIM傳感器陣列7 在位置上彼此相對固定，從而將要被記錄的距離點(diǎn)或者至捕捉區(qū)域內(nèi)的 點(diǎn)的距離測量的方位分別與相機(jī)6的各圖像點(diǎn)或圖像點(diǎn)組相配合。
在可選的工作實(shí)施例中，可以改變與圖像點(diǎn)的分配關(guān)系，或RIM傳 感器陣列7的傳感器點(diǎn)的布置的幾何形狀。為此目的，或者RIM傳感器 陣列7能在光束路徑中移動，并且/或者能例如通過將微透鏡陣列或全息 元件引入到光束路徑而改變光束引導(dǎo)。例如通過可旋轉(zhuǎn)的支承盤或可移 位的線性布置(這里未示出)而使這一引入成為可能。
圖2示出了捕捉區(qū)域14a內(nèi)的將要被捕捉的距離點(diǎn)16的第一分布的 示意圖。通過諸如測地裝置13的總站，在捕捉區(qū)域14a內(nèi)記錄待測量的 地面部分。在捕捉區(qū)域Ma內(nèi)，實(shí)際上利用測地裝置13對所選擇的測量 點(diǎn)15進(jìn)行角度和距離測量。與通過相機(jī)對捕捉區(qū)域14a進(jìn)行記錄相并行 的，對距離點(diǎn)16進(jìn)行距離測量，所述距離點(diǎn)16在本實(shí)施例中具有呈規(guī) 則圖案的第一分布，該圖案基本覆蓋了整個捕捉區(qū)域14a?？衫缤ㄟ^多 個單獨(dú)的距離測量單元或通過傳感器陣列(其具有用于光束引導(dǎo)或發(fā)散 或光束軸線與傳感器點(diǎn)對準(zhǔn)的預(yù)先光學(xué)元件)而實(shí)現(xiàn)這樣的第一分布。 從而即使僅通過少數(shù)傳感器點(diǎn)或距離測量單元也可覆蓋相對較大的捕捉 區(qū)域14a。至少針對兩個距離點(diǎn)16同時實(shí)現(xiàn)至距離點(diǎn)16的距離測量，但 是優(yōu)選同時且在一個過程中對距離點(diǎn)16的整個分布進(jìn)行距離測量。然而， 如果合適，例如在要利用僅具有幾個傳感器的傳感器陣列來測量相對大
量的距離點(diǎn)16時，也可順序記錄多組至少兩個距離點(diǎn)16。通過距至少兩
個距離點(diǎn)16 (具體而言為多個距離點(diǎn)16或大量距離點(diǎn)16)的同時距離 測量，可實(shí)時將視覺圖像與距離信息相組合。測量的同時性至少是指對 距至少兩個距離點(diǎn)16的距離測量在時間上的重疊。
如果以與視覺圖像的光學(xué)記錄率相對應(yīng)或者與和利用視覺圖像交互 的用戶相對應(yīng)的速率來提供距離信息，則對該視覺控制過程而言沒有不 利的延遲。尤其是在同時進(jìn)行至距離點(diǎn)16的距離測量和捕捉視覺圖像的 情況下更是如此，同時性(除了物理同時性)還由視覺圖像的捕捉率或 用戶動作(其從而確定了就時間而言所需的分辨率)確定。
同時性防止了至距離點(diǎn)16的距離測量中的方位與視覺圖像捕捉之 間的任何可能偏差和差別。從而能有利地(具體是利用至少部分共同的 光束路徑或共同使用的部件)同時實(shí)現(xiàn)這兩個過程。距離測量和視覺圖 像的這一同步或同時記錄由于相對于時間的聚合而確保了測量的兩種方 法的相關(guān)性，因而，對應(yīng)用過程的控制而言，能另外采用距離信息用于 視覺圖像的結(jié)構(gòu)識別。同時性允許無延遲地執(zhí)行經(jīng)由視覺圖像控制的過 程(其例如在通過對點(diǎn)的掃描記錄距離測量過程中不能通過此方式實(shí) 現(xiàn))。
圖3a—d示出了捕捉區(qū)域內(nèi)將要被捕捉的距離點(diǎn)的其他分布的示意 圖。在這些圖3a—d，如還在圖2中的那樣，僅通過實(shí)施例的方式示出了 僅僅幾個待捕捉的距離點(diǎn)。然而，待使用的點(diǎn)的數(shù)量或相配合的傳感器 點(diǎn)或距離測量單元的數(shù)量可以相當(dāng)大(例如，為322 = 1024)或更小。
圖3a示出了捕捉區(qū)域內(nèi)距離點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)或隨機(jī)分布。
圖3b示出了例如在RIM傳感器陣列中實(shí)現(xiàn)的具有等距行和等距列的 規(guī)則圖案的情況。這一圖案盡可能均勻地填充捕捉區(qū)域。
在圖3c中示出了距離點(diǎn)的另一六邊形布置。該圖案近似為圓形區(qū)域 而不是矩形。這里，示出了捕捉區(qū)域的最常用中心內(nèi)的距離點(diǎn)的集中。 如果將六邊形的尺寸選擇為較大，則圖案將比圖3d中的更加均勻地填充 捕捉區(qū)域。
最后，圖3d示出了可在捕捉區(qū)域內(nèi)移動并可定位在較大相關(guān)性區(qū)域
內(nèi)的圖案。在該實(shí)施例中，測量的目標(biāo)為建筑物，從而天空或樹林對該 測量是不相關(guān)的。為了提高分辨率，例如通過改變光束軸線的取向使得 所有的距離點(diǎn)能在一部分捕捉區(qū)域內(nèi)移動。
圖4說明了基于自動目標(biāo)識別的使用實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明的方法或 者根據(jù)本發(fā)明的測地裝置13。通過諸如測地裝置13的總站，在多建筑物
地形中對具有作為協(xié)作目標(biāo)的反射器的鉛垂物體17進(jìn)行檢測和自動觀 測。出現(xiàn)在捕捉區(qū)域14b內(nèi)的建筑物18窗口可能導(dǎo)致反射，這些反射可 能導(dǎo)致僅基于其較高反照率辨識鉛垂物體17變得復(fù)雜。例如，當(dāng)太陽在 空中較低或者在具有反射車輛表面的道路交通情況下，也可能產(chǎn)生類似 的不利結(jié)構(gòu)。具體對不協(xié)作目標(biāo)而言，不能在這樣的情況下進(jìn)行自動化 的目標(biāo)識別。
對鉛垂物體17的自動檢測而言，如圖5所示，通過總站的相機(jī)將鉛 垂物體17記錄在視覺圖像VB中。該視覺圖像VB同樣含有具有反射表面 的建筑物18的一些部分。與該捕捉相并行地記錄距離圖像，該距離圖像 的記錄傳感器陣列由用于距離點(diǎn)DP的測量的傳感器點(diǎn)的陣列構(gòu)成。在本 實(shí)施例中，通過距離點(diǎn)DP的陣列所實(shí)現(xiàn)的覆蓋對應(yīng)于視覺圖像VB，并從 而對應(yīng)于裝置的捕捉區(qū)域，視覺圖像VB的多個圖像點(diǎn)分別與每個距離點(diǎn) DP相協(xié)作。
通過傳感器點(diǎn)，以圖6所示的分辨率對距離點(diǎn)DP進(jìn)行測量。在圖6 中，在上方圖的距離點(diǎn)DP內(nèi)著重示出了鉛垂物體17以及建筑物18的位 置。在下方圖中針對一行距離點(diǎn)DP示出了對各個距離點(diǎn)測量的距離。在 該純示例性實(shí)施例中，繪出了測量距離d和假定的最大距離D之間的差。 例如，對不可確定的距離值(例如，在向著天空的測量中)，可將預(yù)定值 取為位置保持值。對每個象素Nij而言，給定針對D—d的相關(guān)值，從而形 成距離曲線，在該距離曲線中可將鉛垂物體17以及建筑物18識別為捕 捉區(qū)域中的結(jié)構(gòu)。
圖7示出了根據(jù)圖6記錄的距離圖像的示意圖，作為結(jié)構(gòu)辨識和圖 像點(diǎn)分配的實(shí)施例。示出了具有相應(yīng)距離值D—d的距離點(diǎn)的陣列。在該 陣列中，可識別距離值的可與視覺圖像的結(jié)構(gòu)相配合的聚合區(qū)域。因此，
在距離圖像中，可將第一區(qū)域辨識為鉛垂物體的圖像17a，而將第二區(qū)域 18a辨識為建筑物的圖像?？衫缤ㄟ^已知的圖像處理方法對區(qū)域進(jìn)行辨
識并將區(qū)域指定給視覺圖像中的物體。原則上，這里可分別針對視覺圖 像和距離圖像單獨(dú)地對結(jié)構(gòu)(在隨后的步驟中組合該結(jié)構(gòu))進(jìn)行識別， 或者可直接進(jìn)行圖像和距離點(diǎn)的分配，而無需在所述兩個圖像(從所述 兩個圖像的聚集中可識別目標(biāo)或結(jié)構(gòu))中進(jìn)行獨(dú)立的結(jié)構(gòu)識別。
所示出的實(shí)施例和附圖僅表示根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施實(shí)例，從而 不應(yīng)理解為限定性和限制性的。具體而言，所示出的圖像點(diǎn)和距離點(diǎn)的 數(shù)量是僅為了示出的目的而選擇的。
權(quán)利要求
1、一種用于通過測地裝置(13)對至少一個目標(biāo)(17)進(jìn)行測量的方法，該方法包括●通過所述裝置(13)的相機(jī)(6)對捕捉區(qū)域(14a，14b)的視覺圖像(VB)進(jìn)行捕捉，所述相機(jī)(6)具有多個圖像點(diǎn)，以及●執(zhí)行至所述目標(biāo)(17)的測地角度和/或距離測量，通過所述視覺圖像(VB)支持或控制所述角度和/或距離測量，所述方法的特征在于，同時、具體而言在捕捉所述視覺圖像(VB)的同時記錄至少兩個離散的距離點(diǎn)(DP)，用于提供作為所述捕捉區(qū)域(14a，14b)中離散距離點(diǎn)(DP)的空間分布的距離圖像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過至所述距離點(diǎn)(DP) 的距離測量實(shí)現(xiàn)對所述距離圖像的記錄，所述距離點(diǎn)(DP)的數(shù)量小于 圖像點(diǎn)的數(shù)量，而且至少一個圖像點(diǎn)與至少一個距離點(diǎn)(DP)相配合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述捕捉區(qū)域(14a， 14b)中的距離測量的取向優(yōu)選作為所測距離值的函數(shù)而變化，具體地作 為所述距離值的分布的函數(shù)而變化。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述捕捉區(qū)域(14a， 14b)內(nèi)的距離測量的取向根據(jù)隨機(jī)圖案產(chǎn)生。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述捕捉區(qū)域(14a， 14b)內(nèi)的距離測量的取向根據(jù)規(guī)則圖案產(chǎn)生。
6、 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述距 離圖像內(nèi)對距離點(diǎn)的聚合區(qū)域(17a， 18a)進(jìn)行識別。
7、 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述視覺 圖像(VB)和所述距離圖像被疊加。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的方法，其特征在于，在所述視覺圖像 (VB)中，基于所述視覺圖像(VB)的聚合區(qū)域和特征的相關(guān)性來識別物體。
9、 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從所述距 離圖像推導(dǎo)所述捕捉區(qū)域(14a， 14b)內(nèi)的物體、具體地為目標(biāo)(17) 的空間位置。
10、 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從所述 距離圖像推導(dǎo)所述捕捉區(qū)域(14a， 14b)內(nèi)的多個物體的空間次序。
11、 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，物體的 識別、具體為目標(biāo)辨識是基于所述距離圖像實(shí)現(xiàn)的。
12、 一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法的測地 裝置(13)、具體地為準(zhǔn)距儀，該測地裝置至少包括一相機(jī)(6)，具體地為CCD或CMOS相機(jī)，其用于對捕捉區(qū)域(14a， 14b)的視覺圖像(VB)進(jìn)行捕捉，所述相機(jī)(6)具有多個圖像點(diǎn)， 一角度和/或距離測量部件，—控制單元，該控制單元用于控制所述角度和/或距離測量部件，具 體地通過所述視覺圖像(VB)來控制所述角度和/或距離測量部件，所述測地裝置的特征在于用來同時記錄至少兩個離散距離點(diǎn)(DP) 以提供作為所述捕捉區(qū)域(14a， 14b)內(nèi)的離散距離點(diǎn)(DP)的空間分 布的距離圖像的部件。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的測地裝置(13)，其特征在于，通過用 于記錄距離圖像的所述部件記錄的距離點(diǎn)(DP)的數(shù)量小于圖像點(diǎn)的數(shù) 量，至少一個圖像點(diǎn)與至少一個距離點(diǎn)(DP)相配合。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的測地裝置(13)，其特征在于至所 述相機(jī)(6)的光束路徑中的聚焦元件(2)，用于記錄距離圖像的所述部 件布置在所述光束路徑中的所述聚焦元件(2)之后。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的測地裝置(13)，其特征在于這樣的部 件，該部件具體與可旋轉(zhuǎn)或可移動的支承元件一起可引入到所述光束路 徑中，用于所述捕捉區(qū)域(14a， 14b)內(nèi)的距離測量的定向，所述部件 具體具有微透鏡或全息元件。
16、 一種特別是在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行程序的情況下用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要 求1至11中任一項(xiàng)所述的方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具 有存儲在可機(jī)讀介質(zhì)內(nèi)或由電磁波實(shí)施的程序代碼。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用測地裝置(13)對至少一個目標(biāo)(17)進(jìn)行測量的方法。根據(jù)所述方法，所述裝置(13)的相機(jī)捕捉視覺圖像，并以測地精度測量至所述目標(biāo)的角度和/或距離，所述角度和/或距離監(jiān)測由所述視覺圖像支持或控制。在捕捉視覺圖像的同時，將距離圖像的至少兩個距離點(diǎn)捕捉作為所述檢測區(qū)域(14b)中的離散距離點(diǎn)的空間分布。在所述視覺圖像和所述距離圖像彼此相關(guān)時，就識別了所述目標(biāo)或者控制了所述測量過程。
文檔編號G01C15/00GK101103248SQ200680002341
公開日2008年1月9日 申請日期2006年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者伯恩哈德·布勞內(nèi)克, 馬塞爾·羅納 申請人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司