述輔助測量對象(80)的空間定向可由此確定， 其特征在于 籲所述對象成像功能性對于到所述輔助測量對象(80)的距離至少限定正常距離范圍(dl)和遠距離范圍(d2)，并且當以由所述控制和處理單元控制的方式執(zhí)行所述對象成像功能性時，按照如下的方式根據(jù)由經(jīng)觸發(fā)的測量所確定的到所述輔助測量對象(80)的所述距離來設(shè)定所述放大因子，即: □對于在所述正常距離范圍(dl)內(nèi)的距離為所述圖像提供基本上恒定的正常圖像標度，并且 □對于在所述遠距離范圍(d2)內(nèi)的各個距離為所述圖像提供依賴于相應(yīng)距離的可變遠圖像標度，其中，所述遠圖像標度隨著與所述輔助測量對象(80)相距的距離增大而減小，以及 籲如果所述遠距離范圍(d2)內(nèi)的所述特定距離存在，則在執(zhí)行圖像評估時考慮針對所述特定距離分別提供的所述遠圖像標度。
2.如權(quán)利要求1所述的激光跟蹤器(10，11)， 其特征在于， 以所述圖像獲取單元(53)的圖像獲取區(qū)域在要成像的所述基準特征(82)的分布方面被理想地填充和/或所述正常圖像標度對于所述正常距離范圍(dl)內(nèi)的距離來說是相同的這樣一種方式提供針對所述正常距離范圍(dl)內(nèi)的距離的所述正常圖像標度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的激光跟蹤器(10，11)， 其特征在于， 至少兩個光學(xué)器件定位曲線(71，72)被存儲用于定位所述至少兩個光學(xué)組件(51，52)，其中，所述至少兩個光學(xué)器件定位曲線(71，72)具有混合構(gòu)造并且對于在所述正常距離范圍(dl)和/或所遠距離范圍(d2)內(nèi)的距離指定所述至少兩個光學(xué)組件(51，52)的定位。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項所述的激光跟蹤器(10，11)， 其特征在于， 用于定位聚焦組(52)的聚焦組定位曲線(72)和用于定位變焦組(51)的變焦組定位曲線(71)被存儲為到所述輔助測量對象(80)的所述特定距離的函數(shù)，其中，所述聚焦組(52)具體實現(xiàn)所述至少兩個光學(xué)組件中的第一光學(xué)組件并且所述變焦組(51)具體實現(xiàn)所述至少兩個光學(xué)組件中的第二光學(xué)組件， 特別地其中，所述聚焦組定位曲線(72)和所述變焦組定位曲線(71)對于在所述正常距離范圍(dl)和/或所述遠距離范圍(d2)內(nèi)的距離指定所述聚焦組(52)和所述變焦組(51)的定位，特別地其中，能夠借助于所述聚焦組(52)的定位基本上設(shè)定所述圖像的聚焦并且能夠借助于所述變焦組(51)的定位設(shè)定所述圖像的放大。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的激光跟蹤器(10，11)， 其特征在于， 所述控制和處理單元包括定向確定功能性，其中，當執(zhí)行所述定向確定功能性時，借助于圖像處理，特別地，借助于根據(jù)計算矩心和/或通過提取邊緣和/或通過亮度和/或?qū)Ρ榷确治鰜泶_定經(jīng)成像的基準特征(82)的圖像位置，基于所述圖像評估得到所述輔助測量對象(80)的空間定向。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的激光跟蹤器(10，11)， 其特征在于， 所述回轉(zhuǎn)單元(15，20)包括用于光學(xué)上過濾入射輻射的濾光器單元(54)，特別地，用于該過濾使得在限定紅外波長范圍內(nèi)的光借助于所述濾光器單元被透射、吸收或反射并且可選地入射在所述圖像獲取單元(53)上的紅外濾光器。
7.如權(quán)利要求6所述的激光跟蹤器(10，11)， 其特征在于， 當執(zhí)行所述對象成像功能性時，發(fā)射和/或反射可透射通過所述濾光器單元(54)的輻射的作為所述基準特征提供的許多定向標記(82)被設(shè)置在所述圖像獲取單元(53)上，特別地其中，所提供的定向標記(82)的圖像由所述圖像獲取單元(53)獲取并且從通過所述圖像評估針對所述定向標記(82)而確定的圖像位置得到所述輔助測量對象(80)的空間定向。
8.如權(quán)利要求1至7中的任一項所述的激光跟蹤器(10，11)， 其特征在于，所述對象成像功能性限定具有用于根據(jù)到所述輔助測量對象(80)的距離來定位所述至少兩個光學(xué)組件(51，52)的定位準則的至少一個另外的距離范圍，到所述輔助測量對象(80)的距離位于所述另外的距離范圍內(nèi)，特別地其中，所述定位準則由另外的光學(xué)器件定位曲線表示。
9.如權(quán)利要求1至8中的任一項所述的激光跟蹤器(10，11)， 其特征在于， 所述至少兩個光學(xué)組件(51，52)分別可借助于光學(xué)滑架沿著所述光軸￠0)移動和定位，和/或 所述回轉(zhuǎn)單元(15，20)包括用于移動并且定位所述至少兩個光學(xué)組件(51，52)的主軸驅(qū)動，和/或 所述回轉(zhuǎn)單元(15，20)包括輻射阻擋單元(58)，該輻射阻擋單元能夠被回轉(zhuǎn)到由所述至少兩個光學(xué)組件(51，52)限定的光束路徑中，以用于防止輻射傳遞到所述圖像獲取單元(53)，特別地用于阻擋所述光束路徑的快門，和/或 所述圖像獲取單元(53)被具體實現(xiàn)為CCD或CMOS相機。
10.如權(quán)利要求1至9中的任一項所述的激光跟蹤器(10，11)， 其特征在于， 所述激光跟蹤器(10，11)包括光束引導(dǎo)單元(20)，該光束引導(dǎo)單元至少包括所述距離測量單元(22)，特別地所述光束源，并且該光束引導(dǎo)單元可以電機驅(qū)動方式相對于所述支架(30)繞所述傾斜軸回轉(zhuǎn)，其中 籲所述回轉(zhuǎn)單元由所述光束引導(dǎo)單元(20)具體實現(xiàn)并且圖像獲取方向通過對準所述光束引導(dǎo)單元(20)來限定，以及 籲所述光束引導(dǎo)單元(20)被具體實現(xiàn)用于在發(fā)射方向上發(fā)射所述激光光束(21)并且用于接收在所述輔助測量對象(80)處反射的所述激光光束的至少一部分。
11.一種用于對于并且利用激光跟蹤器(10，11)來確定包括以限定空間關(guān)系附著的基準特征(82)的輔助測量對象(80)的定向的對象獲取方法，該激光跟蹤器包括: ?基部(40)，該基部(40)限定垂直軸(41)， 籲支架(30)，該支架(30)可以電機驅(qū)動方式繞所述垂直軸(41)相對于所述基部(40)回轉(zhuǎn)， 籲回轉(zhuǎn)單元(15，20)，該回轉(zhuǎn)單元(15，20)可以電機驅(qū)動方式繞傾斜軸相對于所述支架(30)旋轉(zhuǎn)， 其中，在所述對象獲取方法的范圍內(nèi)，存在 籲用于借助于激光光束(17，21)來測量到所述輔助測量對象(80)的當前距離的距離測量， 籲放大因子的以具有針對所述當前距離確定的圖像標度的所述輔助測量對象(80)的圖像被提供用于獲取所述圖像的這樣一種方式根據(jù)到所述輔助測量對象(80)的所述當前距離的特別地連續(xù)地設(shè)定，以及籲所述圖像的獲取， 其特征在于， ?限定至少正常距離范圍(dl)和遠距離范圍(d2)，并且以如下的方式根據(jù)到所述輔助測量對象(80)的所述當前距離來設(shè)定所述放大因子: □對于在所述正常距離范圍(dl)內(nèi)的距離為所述圖像提供基本上恒定的正常圖像標度，并且 □對于在所述遠距離范圍(d2)內(nèi)的各個距離為所述圖像提供依賴于相應(yīng)距離的可變遠圖像標度，其中，所述遠圖像標度隨著與所述輔助測量對象(80)相距漸增距離而減小，以及 籲針對所確定的距離分別提供的所述遠圖像標度被考慮用于在所述基準特征(82)方面的圖像評估期間確定所述定向，所述圖像評估基于所述圖像并且借助于圖像處理而發(fā)生。
12.如權(quán)利要求11所述的對象獲取方法， 其特征在于， 基于存儲的光學(xué)器件定位曲線(71，72)來設(shè)定所述放大因子，具體地其中，根據(jù)到所述輔助測量對象(80)的距離，聚焦組定位曲線(72)為聚焦組(52)指定聚焦設(shè)定并且變焦組定位曲線(72)為變焦組(52)指定放大設(shè)定，和/或以在經(jīng)成像的基準特征在所述圖像中的分布方面填充所述圖像和/或所述正常圖像標度是相同的這樣一種方式為所述正常距離范圍(dl)內(nèi)的距離提供所述正常圖像標度。
13.如權(quán)利要求11或12所述的對象獲取方法， 其特征在于， 限定具有用于根據(jù)到所述輔助測量對象(80)的相應(yīng)距離來設(shè)定所述放大因子的定位準則的至少一個另外的距離范圍，到所述輔助測量對象(80)的相應(yīng)距離位于所述另外的距離范圍內(nèi)，特別地其中，所述定位準則由另外的光學(xué)器件定位曲線表示。
14.如權(quán)利要求11至13中的任一項所述的對象獲取方法， 其特征在于， 存在入射輻射的以在所述圖像中獲取限定波長范圍內(nèi)的輻射并且特別地從所述圖像中獲取的經(jīng)過濾的輻射特別地借助于經(jīng)由所述圖像評估而建立的圖像位置得到所述輔助測量對象(80)的空間定向的這樣一種方式的過濾，特別地其中 籲以限定紅外范圍內(nèi)的光被透射、吸收或反射的這樣一種方式過濾紅外光，和/或籲所述輔助測量對象(80)包括發(fā)射和/或反射所述限定波長范圍內(nèi)的輻射的定向標記(82)ο
15.—種計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn)品被存儲在機器可讀介質(zhì)上，特別地，如果在如權(quán)利要求1至10中的任一項所述的激光跟蹤器(10，11)的控制和處理單元上執(zhí)行所述計算機程序產(chǎn)品，用于控制如權(quán)利要求11至14中的任一項所述的對象獲取方法的如下各項: ?所述距離的測量， 籲所述放大因子的設(shè)定，以及 籲所述圖像的獲取。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于確定輔助測量對象的位置和/或定向的激光跟蹤器，包括：基部，該基部定義垂直軸；可樞轉(zhuǎn)的支架；以及可旋轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)單元，該樞轉(zhuǎn)單元包括至少兩個光學(xué)組件和圖像檢測單元。光學(xué)組件可沿著樞轉(zhuǎn)單元的光軸移動并且放大因子由光學(xué)組件的定位來限定。激光跟蹤器還包括：輻射源，該輻射源用于發(fā)射激光光束；距離測量單元；角度測量功能性；以及包括對象成像功能性的控制和處理單元，其中，光學(xué)組件以在圖像檢測單元上提供具有特定圖像標度的輔助測量對象的圖像的這樣一種方式根據(jù)觸發(fā)的測量相對于輔助測量對象被定位。通過對象成像功能性對于到輔助測量對象的距離限定至少一個正常距離范圍和遠距離范圍，并且當執(zhí)行對象成像功能性時，按照如下的方式由控制和處理單元根據(jù)到輔助測量對象的距離以受控的方式來設(shè)定放大因子，即，對于在正常距離范圍內(nèi)的各個距離提供基本上恒定的正常圖像標度，并且對于在遠距離范圍內(nèi)的各個距離提供依賴于相應(yīng)距離可變的遠距離圖像標度。
【IPC分類】G01S17-66
【公開號】CN104603635
【申請?zhí)枴緾N201380046786
【發(fā)明人】B·伯克姆
【申請人】萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年9月5日
【公告號】EP2706376A1, EP2893371A1, US20150247927, WO2014037441A1