專利名稱：地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用GPS的便攜式地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備。本發(fā)明尤其 涉及一種這樣的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其可以用來(lái)獲取要測(cè)量的地方的圖 像數(shù)據(jù)，在所述圖像中繪制要測(cè)量的點(diǎn)，在視覺上確認(rèn)要測(cè)量的點(diǎn)時(shí)進(jìn) 行測(cè)量等，并且連同圖像數(shù)據(jù) 一起收集測(cè)量的結(jié)果。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，全球定位系統(tǒng)(GPS)已經(jīng)被廣泛地傳播，并且可以依照 容易的方式及高精度來(lái)借助GPS設(shè)備獲取當(dāng)前位置，并且可以用地圖信 息來(lái)顯示當(dāng)前位置。
想要一種簡(jiǎn)便的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，當(dāng)除一般地圖信息之外必須收 集次要信息時(shí)，例如當(dāng)需要諸如在道路檢修孔的位置或電話線桿的位置 之類的信息時(shí)，或者當(dāng)必須獲取諸如樹的位置和大小、在森林調(diào)查中矮 樹叢或灌木叢的情況等信息，或者當(dāng)必須獲取諸如地下裂縫的位置和情 況或者在災(zāi)難中山崩的位置和范圍等的信息時(shí)，其可以用來(lái)容易地測(cè)量 要測(cè)量的對(duì)象的位置，獲取測(cè)量點(diǎn)或要測(cè)量的對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)并且容易 地移動(dòng)。
為了應(yīng)付這種要求，在專利公開JP-A-2007-248156中建議了一種 便攜式地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備。
地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備包括GPS設(shè)備、圖像拾取部件、激光器距離測(cè)量 部件、傾斜傳感器和方位角傳感器。使用由GPS設(shè)備所獲取的地理數(shù)據(jù) 收集設(shè)備的當(dāng)前位置作為基準(zhǔn)，所述地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備可以獲取要測(cè)量 的對(duì)象的位置信息和圖像數(shù)據(jù)。
借助在JP-A-2007-248156中所公開的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，可以獲 取與要測(cè)量的對(duì)象相關(guān)的位置信息以及包括所述要測(cè)量的對(duì)象的周圍 環(huán)境的圖像數(shù)據(jù)。然后，可以依照?qǐng)D像的位置數(shù)據(jù)來(lái)合成多個(gè)圖像，并 且可以獲得大范圍的圖像，即所預(yù)計(jì)的測(cè)量范圍。
然而，在如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備中，對(duì)每個(gè)測(cè)量操作獲取圖 像并且對(duì)每個(gè)測(cè)量操作必須記錄圖像數(shù)據(jù)。結(jié)果，要求相當(dāng)多的時(shí)間來(lái)用于記錄每個(gè)測(cè)量操作。這導(dǎo)致數(shù)據(jù)量增加并且使數(shù)據(jù)的后處理更加復(fù) 雜，并且更進(jìn)一步地，要求更多的時(shí)間。
此外，當(dāng)將對(duì)于所預(yù)計(jì)的范圍收集地理數(shù)據(jù)時(shí)，并且如果必須對(duì)要 測(cè)量的對(duì)象和要測(cè)量的點(diǎn)收集多個(gè)數(shù)據(jù)，常常需要盡可能快地執(zhí)行操 作。常常還必須依賴于測(cè)量操作者關(guān)于已經(jīng)測(cè)量了哪個(gè)點(diǎn)的記憶能力。 在這方面，測(cè)量點(diǎn)常?？赡鼙恢貜?fù)，或者一些測(cè)量點(diǎn)可能被遺漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在對(duì)用于示出預(yù)計(jì)測(cè)量范圍的基準(zhǔn)圖像的每個(gè) 測(cè)量操作中繪制測(cè)量點(diǎn)，并且操作者可以在確認(rèn)已經(jīng)測(cè)量的點(diǎn)時(shí)執(zhí)行測(cè) 量操作并且改進(jìn)了測(cè)量操作的的可靠性和效率。
為了達(dá)到上述目的，依照本發(fā)明的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備包括用于投射 距離測(cè)量光并且用于測(cè)量到要測(cè)量的對(duì)象的距離的距離測(cè)量部件，用于 在測(cè)量方向上獲取圖像的圖像拾取部件，用于顯示所拾取的圖像的顯示 部件，被安裝來(lái)用于匹配所述顯示部件的屏幕位置的觸摸面板，用于檢 煩，J傾斜的傾斜傳感器，用于在測(cè)量方向上檢效'j水平角的方位角傳感器和 控制運(yùn)算部件，其中所述圖像拾取部件獲取測(cè)量范圍的圖像，獲取基準(zhǔn) 圖像，并且指向所述基準(zhǔn)圖像中所選擇的測(cè)量點(diǎn)，并且獲取所述測(cè)量點(diǎn) 為中心的測(cè)量圖像，并且其中所述控制運(yùn)算部件通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)圖像和測(cè)量 圖像進(jìn)行圖像匹配來(lái)計(jì)算在所述基準(zhǔn)圖像中的測(cè)量點(diǎn)，并且在所述基準(zhǔn) 圖像或測(cè)量圖像中的至少一個(gè)上顯示測(cè)量點(diǎn)。
本發(fā)明還提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中當(dāng)測(cè)量操作進(jìn) 行時(shí)所述控制運(yùn)算部件另外在基準(zhǔn)圖像上順序地顯示測(cè)量點(diǎn)。此外，本 發(fā)明提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中所測(cè)量的圖像包括測(cè)量 點(diǎn)并且是圖像拾取部件所獲取的圖像的一部分，并且其中依照在獲取測(cè) 量圖像時(shí)由傾斜傳感器和方位角傳感器所獲得的垂直角和水平角來(lái)設(shè) 置搜索范圍的中心以用于基準(zhǔn)圖像中的匹配。本發(fā)明還提供了如上所述 的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中控制運(yùn)算部件把搜索范圍設(shè)置為這樣的范 圍，以包括傾斜傳感器和方位角傳感器相對(duì)于測(cè)量圖像的煩'j量誤差范 圍。本發(fā)明進(jìn)一步提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中控制運(yùn)算 部件把在獲取基準(zhǔn)圖像時(shí)由傾斜傳感器和方位角傳感器所測(cè)量的水平 角和方位角設(shè)置為基準(zhǔn)，并且依照根據(jù)匹配結(jié)果所計(jì)算的測(cè)量點(diǎn)來(lái)補(bǔ)償垂直角和水平角。本發(fā)明還提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中 控制運(yùn)算部件顯示多個(gè)測(cè)量點(diǎn)以便匹配關(guān)于基準(zhǔn)圖像的多個(gè)測(cè)量并且 計(jì)算經(jīng)由觸摸面板所指定的在基準(zhǔn)圖像上的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的水平距 離。本發(fā)明進(jìn)一步提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中控制運(yùn)算 部件顯示多個(gè)測(cè)量點(diǎn)以便匹配關(guān)于基準(zhǔn)圖像的多個(gè)測(cè)量并且計(jì)算經(jīng)由 觸摸面板所指定的在基準(zhǔn)圖像上的至少三個(gè)測(cè)量點(diǎn)所封閉的水平面積。
本發(fā)明還提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，進(jìn)一步包括GPS設(shè) 備，其中控制運(yùn)算部件根據(jù)由GPS設(shè)備所獲得的地理數(shù)據(jù)并且根據(jù)作為
的垂直角、水平角和方位角，通過(guò)匹配基準(zhǔn)圖像和測(cè)量圖像來(lái)確定測(cè)量 點(diǎn)，所述控制運(yùn)算部件根據(jù)所獲得的測(cè)量點(diǎn)來(lái)校正垂直角和水平角，并 且運(yùn)算部件根據(jù)所校正的垂直角和所校正的水平角和距離測(cè)量結(jié)果來(lái) 計(jì)算測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中方位角傳 感器是磁方位角傳感器并且在使用地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備之前在水平方向 和垂直方向上確定整個(gè)周邊的數(shù)據(jù)，通過(guò)根據(jù)整個(gè)周邊的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值 來(lái)補(bǔ)償，并且補(bǔ)償檢測(cè)結(jié)果。本發(fā)明還提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集 設(shè)備，其中控制運(yùn)算部件通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)圖像和測(cè)量圖像進(jìn)行圖像匹配來(lái)確 定基準(zhǔn)圖像上的第二測(cè)量點(diǎn)，所述控制運(yùn)算部件通過(guò)從所述基準(zhǔn)圖像到 測(cè)量圖像進(jìn)行反向圖像匹配來(lái)確定在所述測(cè)量圖像上的第三測(cè)量點(diǎn)，并 且在所述測(cè)量圖像上的第三測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)與在測(cè)量時(shí)所獲得的第一測(cè) 量點(diǎn)的坐標(biāo)不一致的情況下，判斷為失配，并且控制運(yùn)算部件允許從觸 摸面板手動(dòng)地指定基準(zhǔn)圖像上的測(cè)量點(diǎn)，并且所述控制運(yùn)算部件根據(jù)所 指定的測(cè)量點(diǎn)來(lái)重新匹配所述基準(zhǔn)圖像和測(cè)量圖像。
本發(fā)明提供了 一種地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，包括用于投射距離測(cè)量光并 且用于測(cè)量到要測(cè)量的對(duì)象的距離的距離測(cè)量部件，用于在測(cè)量方向上 獲取圖像的圖像拾取部件，用于顯示所拾取圖像的顯示部件，被安裝來(lái) 用于匹配所述顯示部件的屏幕位置的觸摸面板，用于檢測(cè)傾斜的傾斜傳 感器，用于在測(cè)量方向上檢測(cè)水平角的方位角傳感器，和控制運(yùn)算部件， 其中所述圖像拾取部件獲取測(cè)量范圍的圖像，獲取基準(zhǔn)圖像，并且指向 在基準(zhǔn)圖像中所選擇的測(cè)量點(diǎn)，并且獲取其測(cè)量點(diǎn)為中心的測(cè)量圖像， 并且其中所述控制運(yùn)算部件通過(guò)對(duì)所述基準(zhǔn)圖像和測(cè)量圖像進(jìn)行圖像
6匹配來(lái)計(jì)算所述基準(zhǔn)圖像中的測(cè)量點(diǎn)，并且在所述基準(zhǔn)圖像或測(cè)量圖像 中的至少一個(gè)上顯示測(cè)量點(diǎn)。結(jié)果，可以識(shí)別每個(gè)測(cè)量點(diǎn)，并且這增加 了操作的可靠性并且改進(jìn)了工作效率。
本發(fā)明還提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中當(dāng)測(cè)量操作進(jìn) 行時(shí)所述控制運(yùn)算部件另外在基準(zhǔn)圖像上順序地顯示測(cè)量點(diǎn)。結(jié)果，可 以識(shí)別每個(gè)測(cè)量點(diǎn)和測(cè)量操作的工作狀況，以便防止重復(fù)的測(cè)量操作以 及遺漏的測(cè)量操作，并且增加了操作可靠性并且改進(jìn)了工作效率。
此外，本發(fā)明提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中所測(cè)量的 圖像包括測(cè)量點(diǎn)并且是圖像拾取部件所獲取的圖像的 一部分，并且其中 依照在獲取測(cè)量圖像時(shí)由傾斜傳感器和方位角傳感器所獲得的垂直角 和水平角來(lái)設(shè)置搜索范圍的中心以用于基準(zhǔn)圖像中的匹配。結(jié)果，可以 減少作為圖像處理目的所獲取的數(shù)據(jù)量。因?yàn)椴槐貙?duì)基準(zhǔn)圖像的整個(gè)區(qū) 域扭j亍圖像匹配，所以可以縮短計(jì)算所要求的時(shí)間，并且可以減少控制 運(yùn)算部件上的負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明還提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中控制運(yùn)算部件 把搜索范圍設(shè)置為這樣的范圍，以包括傾斜傳感器和方位角傳感器相對(duì) 于測(cè)量圖像的測(cè)量誤差程度。結(jié)果，可以在最小搜索范圍內(nèi)并且在沒(méi)有 誤差的情況下執(zhí)行圖像匹配并且減少計(jì)算處理的負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中控制運(yùn)算 部件把在獲取基準(zhǔn)圖像時(shí)由傾斜傳感器和方位角傳感器所測(cè)量的水平 角和方位角設(shè)置為基準(zhǔn)，并且依照根據(jù)匹配結(jié)果所計(jì)算的測(cè)量點(diǎn)來(lái)補(bǔ)償 垂直角和水平角。結(jié)果，即使當(dāng)在方位角傳感器中可能出現(xiàn)相當(dāng)大的誤 差，也可以改進(jìn)在測(cè)量點(diǎn)之間的相對(duì)測(cè)量精度。
本發(fā)明還提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中控制運(yùn)算部件 顯示多個(gè)測(cè)量點(diǎn)以便匹配關(guān)于基準(zhǔn)圖像的多個(gè)測(cè)量并且計(jì)算經(jīng)由觸摸 面板所指定的在基準(zhǔn)圖像上的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的水平距離。據(jù)此，可以 借助簡(jiǎn)單過(guò)程來(lái)準(zhǔn)確地計(jì)算在兩個(gè)點(diǎn)之間的距離。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中控制運(yùn)算 部件顯示多個(gè)測(cè)量點(diǎn)以便匹配關(guān)于基準(zhǔn)圖像的多個(gè)測(cè)量并且計(jì)算經(jīng)由 觸摸面板所指定的在基準(zhǔn)圖像上的至少三個(gè)測(cè)量點(diǎn)所封閉的水平面積。 結(jié)果，可以借助簡(jiǎn)單操作精確地計(jì)算每個(gè)區(qū)域的測(cè)量。
本發(fā)明還提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，進(jìn)一步包括GPS設(shè)備，其中控制運(yùn)算部件根據(jù)由GPS設(shè)備所獲得的地理數(shù)據(jù)并且根據(jù)作為 匹配初始值并且由傾斜傳感器和方位角傳感器在獲取基準(zhǔn)圖像時(shí)測(cè)量 的垂直角、水平角和方位角，通過(guò)匹配基準(zhǔn)圖像和測(cè)量圖像來(lái)確定測(cè)量 點(diǎn)，所述控制控制運(yùn)算部件根據(jù)所獲得的測(cè)量點(diǎn)來(lái)校正垂直角和水平 角，并且所迷控制運(yùn)算部件根據(jù)所校正的垂直角和所校正的水平角和距 離測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。結(jié)果，可以在不要求復(fù)雜工作過(guò) 程的情況下依照容易且簡(jiǎn)單的方式來(lái)獲得測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中方位角傳 感器是磁方位角傳感器并且在使用地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備之前在水平方向 和垂直方向上確定整個(gè)周邊的數(shù)據(jù)，通過(guò)根據(jù)整個(gè)周邊的數(shù)據(jù)的插值來(lái) 進(jìn)行補(bǔ)償，并且補(bǔ)償檢測(cè)結(jié)果。從而，即使當(dāng)使用磁羅盤作為方位角傳 感器時(shí)，也可以在整個(gè)周邊上改進(jìn)檢測(cè)精度。
本發(fā)明還提供了如上所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中控制運(yùn)算部件 通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)圖像和測(cè)量圖像進(jìn)行圖像匹配來(lái)確定基準(zhǔn)圖像上的笫二測(cè) 量點(diǎn)，所述控制運(yùn)算部件通過(guò)從所述基準(zhǔn)圖像到測(cè)量圖像進(jìn)行反向圖像 匹配來(lái)確定在所述測(cè)量圖像上的第三測(cè)量點(diǎn)，并且在所述測(cè)量圖像上的 第三測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)與在測(cè)量時(shí)所獲得的第一測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)不一致的情 況下，判斷為失配，并且控制運(yùn)算部件允許從觸摸面板手動(dòng)地指定基準(zhǔn) 圖像上的測(cè)量點(diǎn)，并且所述控制運(yùn)算部件根據(jù)所指定的測(cè)量點(diǎn)來(lái)重新匹 配所述基準(zhǔn)圖像和測(cè)量圖像。這可以改進(jìn)在基準(zhǔn)圖像上所顯示的測(cè)量點(diǎn) 的精度并且增加在所獲得測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)的精度。


圖l是用于示出用于實(shí)施本發(fā)明的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備的例子的示意 性框圖2是用于示出在地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備中所提供的顯示部件上顯示的 例子的解釋圖3是示出本發(fā)明實(shí)施例的操作的流程圖4是在本發(fā)明實(shí)施例中執(zhí)行的圖像匹配的解釋圖；和
圖5是關(guān)于作為圖像匹配例子的最小二乘法的解釋圖。
具體實(shí)施方式
下面將通過(guò)參照附圖給出對(duì)用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式的描述。 首先參照?qǐng)D1,將給出關(guān)于用于實(shí)施本發(fā)明的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備的描述。
在圖l中，附圖標(biāo)記1表示地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，并且附圖標(biāo)記2表 示便攜式外殼。在外殼2中，提供了圖像拾取部件3、 GPS設(shè)備4、距離 測(cè)量部件5、顯示部件6和操作部件7。在外殼2內(nèi)，提供了控制運(yùn)算 部件8、存儲(chǔ)部件9、輸入/輸出控制部件10、傾斜傳感器11、方位角 傳感器12和無(wú)線電接收部件13。圖像拾取部件3例如是數(shù)字照相機(jī)。 圖像拾取部件3包括物鏡14和圖像拾取元件15，其是諸如CCD、 CMOS 傳感器等多個(gè)像素的集合。圖像拾取元件15可以識(shí)別每個(gè)單個(gè)像素的 地址(在圖像拾取元件中的位置)。在圖像拾取元件15上所形成的對(duì) 象的圖像從圖像拾取元件15作為數(shù)字圖像信號(hào)輸出到控制運(yùn)算部件8 ， 并且所述圖像經(jīng)由控制運(yùn)算部件8被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件9中。在附圖中， 附圖標(biāo)記16表示被用為地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1的電源的可充電電池或干 電池。
距離測(cè)量部件5具有非棱型(non-prism)的電光(光波)測(cè)距儀。 距離測(cè)量光被投射到要測(cè)量的對(duì)象，并且通過(guò)接收來(lái)自要測(cè)量的對(duì)象的 反射光，可以測(cè)量到要測(cè)量的對(duì)象的距離。距離測(cè)量光可以是紅外光或 可見光。當(dāng)使用可見光時(shí)，可以在#見覺上識(shí)別測(cè)量點(diǎn)。
顯示部件6將顯示這樣拾取的圖像并且顯示部件6被設(shè)計(jì)為觸摸面 板。操作者可以從顯示部件6根據(jù)需要執(zhí)行處理。操作部件7根據(jù)需要 具有操作按鈕(未示出)。所述按鈕例如是用于打開和關(guān)閉電源的電源 開啟-關(guān)閉按鈕，用于獲取圖像的快門按鈕，用于切換顯示屏幕的顯示 切換按鈕，用于執(zhí)行測(cè)量的測(cè)量按鈕及其它類型的按鈕?？梢酝ㄟ^(guò)操作 這些按鈕來(lái)執(zhí)行所想要的動(dòng)作。
顯示部件6的顯示屏幕可以被設(shè)計(jì)為依照?qǐng)D像顯示程序劃分的一個(gè) 屏幕或兩個(gè)屏幕或更多個(gè)屏幕。
圖2示出了其中顯示部件6的屏幕被劃分為三個(gè)部分的例子。所述 屏幕包括主屏幕31、笫一子屏幕32和第二子屏幕33等。例如，在測(cè)量 方向上的大范圍圖像在主屏幕31上顯示，在測(cè)量點(diǎn)附近的放大部分屏 幕在第一子屏幕32上顯示，并且諸如關(guān)于測(cè)試距離、測(cè)量方向等信息 之類的字符信息在第二子屏幕33上顯示?？梢愿鶕?jù)需要改變每個(gè)屏幕
9劃分的方式。可以通過(guò)切換屏幕來(lái)改變顯示的內(nèi)容。例如，在測(cè)量點(diǎn)附 近的放大部分屏幕在主屏幕31上顯示，并且在測(cè)量方向上大范圍圖像
在第一子屏幕32上顯示。
主屏幕31包括方位角顯示部分34和傾凍+顯示部分35。在方位角顯 示部分34中，顯示在測(cè)量方向上的方位角。在方位角顯示部分34中的 指針36指向右上的情況下，這種情況表明測(cè)量方向指向正北。在傾斜 顯示部分35上，顯示地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1的傾斜狀態(tài)。在傾斜顯示部 分35中的小圈37位于中心的情況中，這種情況表明地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備 1處于水平位置。
因此，由圖像拾取部件3所獲取的圖像在顯示部件6上顯示，并且 由距離測(cè)量部件5所測(cè)量的距離測(cè)量數(shù)據(jù)、由傾斜傳感器11所檢測(cè)的 傾斜和由方位角傳感器12所檢測(cè)的方位角被作為角度測(cè)量數(shù)據(jù)顯示。
在顯示部件6上所顯示的圖像中心表明距離測(cè)量部件5的瞄準(zhǔn)方 向。由距離測(cè)量部件5所測(cè)量的測(cè)量點(diǎn)與圖像中心一致。在圖像中顯示 用于表明圖像中心的光標(biāo)38,例如交叉符號(hào)。在由距離測(cè)量部件5所測(cè) 量的測(cè)量點(diǎn)與圖像中心不一致的情況下，預(yù)先確定偏移，并且在由偏移 所補(bǔ)償?shù)奈恢蔑@示光標(biāo)。
存儲(chǔ)部件9具有存儲(chǔ)介質(zhì)(未示出)，并且可以經(jīng)由控制運(yùn)算部件 8寫入或讀取數(shù)據(jù)。在存儲(chǔ)介質(zhì)中，提供了用于操作地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備 1的各類程序。這些程序例如包括用于執(zhí)行測(cè)量的順序程序，用于處 理所獲取圖像的圖象處理程序，用于根據(jù)以下描述的補(bǔ)償信息來(lái)借助 GPS補(bǔ)償測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量補(bǔ)償程序，用于在顯示部件6上顯示數(shù)據(jù)和圖 像的圖像顯示程序，用于根據(jù)多個(gè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算距離或面積的計(jì)算程 序，用于與以下描述的補(bǔ)償信息接收器18執(zhí)行通信的通信程序及其它 程序。
存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括諸如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、HD等內(nèi)部存儲(chǔ)介質(zhì)和便攜式 存儲(chǔ)介質(zhì)，所述內(nèi)部存儲(chǔ)介質(zhì)被容納并固定在地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1中， 所述便攜式存儲(chǔ)介質(zhì)可拆卸地附接在存儲(chǔ)部件9上。作為便攜式存儲(chǔ)介 質(zhì)，使用小型存儲(chǔ)介質(zhì)，其一般由存儲(chǔ)卡等來(lái)表示，并且可以容納在地 理數(shù)據(jù)收集設(shè)備l中。作為輔助存儲(chǔ)部件，可以使用諸如外部HD部件 之類的外部存儲(chǔ)部件，其可以被連接到地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1。
輸入/輸出控制部件IO可以被連接到例如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)之類的外部處理部件，并且可以向PC輸出在存儲(chǔ)部件9中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。輸 入/輸出控制部件10還可以從PC向存儲(chǔ)部件9輸入數(shù)據(jù)，并且輸入/輸 出控制部件10還可以把如上所述的各種類型程序?qū)懭牖蛑貙懙酱鎯?chǔ)部 件9中。地理數(shù)據(jù)被預(yù)先經(jīng)由輸入/輸出控制部件IO輸入到存儲(chǔ)部件9, 所述地理數(shù)據(jù)諸如至少包括要測(cè)量的對(duì)象的地理點(diǎn)的地圖數(shù)據(jù)。
控制運(yùn)算部件8開發(fā)在存儲(chǔ)部件9中所存儲(chǔ)的程序，在顯示部件6 上顯示圖像，對(duì)在圖像拾取元件15所獲得的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理， 并且控制距離測(cè)量部件5的距離測(cè)量。才艮據(jù)由傾斜傳感器11和方位角 傳感器12所獲得的距離測(cè)量數(shù)據(jù)、角度測(cè)量數(shù)據(jù)，控制運(yùn)算部件8計(jì) 算水平距離，計(jì)算面積和三維坐標(biāo)并且控制與無(wú)線電接收部件13的通 信。
在借助地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備l的距離測(cè)量和數(shù)據(jù)收集期間，傾斜傳感 器11檢測(cè)地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1相對(duì)于水平位置的傾斜并且把結(jié)果輸入 到控制運(yùn)算部件8。控制運(yùn)算部件8在顯示部件6上顯示傾斜情況。
作為方位角傳感器12,使用簡(jiǎn)單類型的磁方位角傳感器(羅盤)， 并且所述方位角傳感器12檢測(cè)物鏡14的光軸方向，即圖像拾取部件3 的圖像拾取方向——即測(cè)量方向。檢測(cè)結(jié)果被輸入到控制運(yùn)算部件8, 所述控制運(yùn)算部件8在顯示部件6上顯示方位角。羅盤對(duì)于極性方向 (polar direction) (N)具有高精度，而相對(duì)于其它方向來(lái)說(shuō)，由于 環(huán)境條件的緣故羅盤的精度降低。當(dāng)設(shè)備被預(yù)先置于水平位置和垂向位 置中時(shí)，控制運(yùn)算部件8獲取整個(gè)周邊數(shù)據(jù)。然后，控制運(yùn)算部件8通 過(guò)向圓(circle)方程式應(yīng)用所獲取的結(jié)果并且通過(guò)使用所獲取的數(shù)據(jù) 通過(guò)插值補(bǔ)償除極性方向的數(shù)據(jù)之外的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)功能。
無(wú)線電接收部件13接收從補(bǔ)償信息發(fā)送器/接收器17所發(fā)送的GPS 測(cè)量補(bǔ)償信息(以下將描述)并且向控制運(yùn)算部件8發(fā)送補(bǔ)償信息21。
通常，在由GPS設(shè)備進(jìn)行單個(gè)位置測(cè)量的情況下，包括誤差因素， 其由諸如在電離層或大氣中傳播延遲的原因所導(dǎo)致，并且測(cè)量精度范圍 大約為10米到50米。因此，存在改進(jìn)了測(cè)量精度的D-GPS (差分GPS) 和RTK-GPS (實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)GPS ) 。 D-GPS接收由從標(biāo)準(zhǔn)站所發(fā)出的FM廣播 的電波或中波信標(biāo)獲得的補(bǔ)償信息21并且使用所述補(bǔ)償信息21,其中 所述標(biāo)準(zhǔn)站的精確位置是已知的。結(jié)果，可以把測(cè)量精度改進(jìn)為從幾十 厘米到幾米。在如上所述的RTK-GPS中，在用于充當(dāng)基準(zhǔn)的固定點(diǎn)和移動(dòng)點(diǎn)同時(shí)接收和獲取信號(hào)。通過(guò)使用諸如無(wú)線電設(shè)備之類的裝置把所接 收的信號(hào)轉(zhuǎn)移到移動(dòng)點(diǎn)。通過(guò)確定關(guān)于移動(dòng)點(diǎn)側(cè)的位置，可以把測(cè)量精
度改進(jìn)為大約1厘米到2厘米的范圍。VRS-GPS (虛擬基準(zhǔn)系統(tǒng)GPS)被 稱為虛擬基準(zhǔn)點(diǎn)系統(tǒng)。根據(jù)在多個(gè)電子基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，建立好像在實(shí) 際的勘查地點(diǎn)附近存在基準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)那樣的情形，并且可以通過(guò)使用單個(gè) VRS-GPS接收器來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度的勘查操作。依照本發(fā)明的設(shè)備是簡(jiǎn)便型 的小集成地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1。當(dāng)精度不是重要因素時(shí)，例如安裝D-GPS 設(shè)備是優(yōu)選的，所述D-GPS設(shè)備更易于使用。
補(bǔ)償信息發(fā)送器/接收器17包括補(bǔ)償信息接收器18和補(bǔ)償信息發(fā) 送器19。補(bǔ)償信息21可以由手持式電話接收，并且所述手持式電話可 以依照簡(jiǎn)單方式被用為補(bǔ)償信息接收器18。由補(bǔ)償信息接收器18所接 收的補(bǔ)償信息21可以通過(guò)使用手持式電話的發(fā)送功能被發(fā)送到無(wú)線電 接收部件13?；蛘呖梢匀鐖D所示提供補(bǔ)償信息發(fā)送器19,并且由補(bǔ)償 信息發(fā)送器19把補(bǔ)償信息21發(fā)送到無(wú)線電接收部件13。 一些手持式電 話具有藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))功能，并且對(duì)于傳輸補(bǔ)償信息21來(lái)說(shuō)，在短 距離內(nèi)可以采用藍(lán)牙無(wú)線電系統(tǒng)來(lái)傳輸大容量數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，將給出關(guān)于依照本發(fā)明的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備操作的 描述。
當(dāng)使用地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1時(shí)，所述地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1由操作者 持有。操作者用一只手持有設(shè)備，并且用另一只手來(lái)對(duì)操作部件7進(jìn)行操作。
首先，確定測(cè)量范圍。操作者位于操作點(diǎn)(作為測(cè)量操作的基準(zhǔn)點(diǎn))。 然后，地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備l被指向測(cè)量范圍。操作的位置(坐標(biāo)位置) 由GPS設(shè)備4獲取，并且結(jié)果被記錄在存儲(chǔ)部件9中。
在顯示部件6上，由圖像拾取元件15所獲取的圖像作為移動(dòng)的圖 片顯示，并且操作者根據(jù)圖像來(lái)判斷測(cè)量范圍是否足夠。如果判斷所述 測(cè)量范圍是足夠的，那么開始測(cè)量操作。
(步驟01 )在傾斜顯示部件35上所顯示的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1的 傾斜處于水平位置或近似水平位置的情況下，借助操作部件7的操作來(lái) 獲取測(cè)量范圍的圖像。這樣拾取的圖像在顯示部件6的主屏幕31上作 為基準(zhǔn)圖像39 (參見圖4)顯示。在測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量期間，優(yōu)選水平位置 持有地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1。即使當(dāng)?shù)乩頂?shù)據(jù)收集設(shè)備1并不處于水平位置時(shí)，在距離測(cè)量操作中的圖像獲取期間地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1的傾斜角 由傾斜傳感器11測(cè)量并且結(jié)果被記錄在存儲(chǔ)部件9中。結(jié)果，可以根 據(jù)所記錄的傾斜角來(lái)用距離測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確地補(bǔ)償水平距離。
(步驟02)可以計(jì)算在基準(zhǔn)圖像39的水平方向和垂直方向上整體 看來(lái)的張角(視角)(以下分別簡(jiǎn)稱為"水平整體角"和"垂直整體角")。
水平整體角H可以借助下式獲得HS =±arc TAN [(在整個(gè)圖像 中水平像素的數(shù)目x—個(gè)像素的大小(或像素間距))/2/焦距]。垂直 整體角V由下式給出VS =±arc TAN [(在整個(gè)圖像中垂直像素的數(shù) 目x—個(gè)像素的大小(或像素間距))/2/焦距]。例如，在本實(shí)施例中， 圖像拾取元件15的張角由下式給出HS =±26° ; VS =±20。。
這里，傾斜傳感器11所檢測(cè)的內(nèi)容對(duì)應(yīng)于垂直角，并且方位角傳 感器12所檢測(cè)的內(nèi)容對(duì)應(yīng)于水平角。當(dāng)?shù)乩頂?shù)據(jù)收集設(shè)備1被維持在 水平位置時(shí)，假定圖像中心具有水平角=O和垂直角二 0。
(步驟03)為了確定測(cè)量點(diǎn)，對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量觀察。地理數(shù)據(jù)收 集設(shè)備1被指向測(cè)量點(diǎn)。圖像拾取部件3放大并在第一子屏幕32上顯 示距離測(cè)量部件5的瞄準(zhǔn)方向的圖像例如作為取景圖像。取景圖像的顯 示范圍依照可以容易地識(shí)別測(cè)量點(diǎn)的方式而被限于測(cè)量點(diǎn)附近的范圍。
測(cè)量點(diǎn)被瞄準(zhǔn)，并且借助來(lái)自操作部件7的操作來(lái)執(zhí)行臨時(shí)測(cè)量。 分別由傾斜傳感器11和方位角傳感器12對(duì)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量水平角和垂直 角，并且根據(jù)測(cè)量結(jié)果，在整個(gè)圖像上顯示測(cè)量點(diǎn)。
(步驟04 )或者判斷它是否處于HS和VS的范圍之內(nèi)。傾斜傳感器 11和方位角傳感器12在精度方面不是很高。特別地是，因?yàn)榉轿唤莻?感器12被設(shè)計(jì)為磁性類型，所以方位角傳感器12易于受周圍情況的影 響，并且無(wú)法對(duì)精度寄予很高期望。為此，由于傾斜傳感器11和方位 角傳感器12的測(cè)量誤差，所以臨時(shí)測(cè)量點(diǎn)可能偏離于HS和VS。還可能 由于操作者的錯(cuò)誤操作而使臨時(shí)測(cè)量點(diǎn)偏離于HS和VS的范圍。
在臨時(shí)測(cè)量點(diǎn)處于HS和VS的范圍的情況下，該方法前進(jìn)到步驟06。 (步驟05 )在臨時(shí)測(cè)量點(diǎn)偏離于HS和VS的范圍的情況下，判斷基 準(zhǔn)圖像39是否是適當(dāng)?shù)?。這是因?yàn)楫?dāng)應(yīng)當(dāng)向臨時(shí)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量給予優(yōu) 先級(jí)時(shí)，可能需要改變基準(zhǔn)圖像39。當(dāng)改變基準(zhǔn)圖像39時(shí)，所述方法 返回到步驟Ol,并且重復(fù)從基準(zhǔn)圖像39的獲取開始的操作。當(dāng)在基準(zhǔn) 圖像39中不存在變化時(shí)，所述方法返回到步驟03,并且重復(fù)臨時(shí)測(cè)量
13過(guò)程。
(步驟06)在步驟04中臨時(shí)測(cè)量點(diǎn)處于HS和VH的范圍內(nèi)的情況 下，執(zhí)行主測(cè)量。由距離測(cè)量部件5對(duì)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量距離，并且由圖像拾 取部件3獲取其測(cè)量點(diǎn)處于中心的圖像作為測(cè)量點(diǎn)的圖像(測(cè)量圖像 41)。以與基準(zhǔn)圖像39相同的放大倍數(shù)來(lái)執(zhí)行測(cè)量點(diǎn)的圖像拾取。由 傾斜傳感器11和方位角傳感器12執(zhí)行角度測(cè)量。在測(cè)量點(diǎn)的圖像和距 離測(cè)量和角度測(cè)量的結(jié)果被記錄在存儲(chǔ)部件9中。在這種情況下，所獲 取的測(cè)量圖像41的大小可以是用于進(jìn)行圖像匹配所必須的大小(稍后 將描述)。例如，測(cè)量圖像41大小為15 x 15像素(張角為0. 5° x0.5° )， 測(cè)量點(diǎn)(瞄準(zhǔn)點(diǎn))處于中心。
(步驟07 )根據(jù)測(cè)量結(jié)果在基準(zhǔn)圖像39上繪制已經(jīng)執(zhí)行過(guò)測(cè)量的 測(cè)量點(diǎn)。如上所述，當(dāng)根據(jù)測(cè)量角度識(shí)別圖像上的位置時(shí)，測(cè)量誤差太 大，并且無(wú)法期望精確的繪制。因此在本發(fā)明中依照?qǐng)D像匹配方法來(lái)在 基準(zhǔn)圖像39上繪制測(cè)量點(diǎn)。
接下來(lái)參照?qǐng)D4,將給出對(duì)繪制測(cè)量點(diǎn)的描述。
具有與測(cè)量圖像41相同大小的窗口在基準(zhǔn)圖像39中被設(shè)置為模 板。此模板在預(yù)定范圍內(nèi)移動(dòng)，并且搜索模板中圖像的密度值與測(cè)量圖 像41的密度值最為接近的位置。
通過(guò)考慮傾斜傳感器11和方位角傳感器12的測(cè)量誤差來(lái)設(shè)置搜索 范圍42的大小，并且借助在測(cè)量點(diǎn)所測(cè)量的水平角和垂直角所獲得的 基準(zhǔn)圖像39中的位置被認(rèn)為是中心。在本實(shí)施例中，通過(guò)考慮羅盤和 傾斜傳感器11的精度來(lái)設(shè)置大約為模板大小三倍的大小或者大約為45 x45像素的大小。
作為匹配方法，通常使用諸如標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)、SSDA(二乘方差和)等 方法。這里，將描述基于LSM (最小二乘匹配)的方法作為有效地用于 具有不規(guī)則表面或投射失真的對(duì)象的匹配方法。
最小二乘方匹配LSM是當(dāng)借助仿射變換來(lái)改變窗口 43b的配置時(shí) 執(zhí)行在模板43和窗口 43b之間的匹配并且對(duì)子像素單元中的匹配點(diǎn)執(zhí) 行測(cè)量的手段，所述窗口 43b對(duì)應(yīng)于圖5 (A)的圖^象中的才莫板43,如 在圖5 (B)的圖像中的窗口 43b上所示。當(dāng)執(zhí)行匹配時(shí)，所述模板是測(cè) 量圖像41中的fl ( i, j )。變形的匹配窗口是整個(gè)圖像中的f2(x, y ), 借助下面所給出的方程式的仿射變換來(lái)估計(jì)匹配窗口的變換
14<formula>formula see original document page 15</formula>
由下列方程式給出了在將比較的每個(gè)像素的密度差
<formula>formula see original document page 15</formula>
接下來(lái)，確定其中二乘方密度差之和被設(shè)置為最小的情況。即，確 定滿足條件"Sd(i, j)2 —min，，的al到a6的值。
這里，符號(hào)al、 a2、 a4和a5表示模板的變換。符號(hào)a3和a6是將 確定的檢測(cè)位置的坐標(biāo)。這樣，可以檢測(cè)子像素精度的位置。
在圖像匹配中，從測(cè)量圖像41到基準(zhǔn)圖像39執(zhí)行匹配，并且獲得 對(duì)應(yīng)于fl (i， j)的f2 (x， y)。然后，進(jìn)一步執(zhí)行反向匹配，并且 獲得對(duì)應(yīng)于f2 (x, y)的fl (i, j)?？梢酝ㄟ^(guò)檢查是否可以獲得初 始圖像坐標(biāo)來(lái)增加可靠性。如果結(jié)果不匹配(失配)，那么使用從羅盤 和傾斜計(jì)所獲得的近似值?；蛘咴谑涞那闆r下，可以設(shè)計(jì)這種方式， 操作者在基準(zhǔn)圖像上從操作部件7 (觸摸面板)指定測(cè)量點(diǎn)的位置并且 再次執(zhí)行圖像匹配。在這種情況下，所指定的測(cè)量點(diǎn)的位置可以取決于 操作者的記憶能力或者可以涉及測(cè)量圖像。
(步驟08)當(dāng)完成圖像匹配時(shí)，在基準(zhǔn)圖像39上顯示(繪制)測(cè)量點(diǎn)。
(步驟09)當(dāng)在基準(zhǔn)圖像39上繪制測(cè)量點(diǎn)M時(shí)，在所繪制的位置 根據(jù)像素位置來(lái)確定水平張角和垂直張角，并且借助計(jì)算來(lái)測(cè)量所述測(cè) 量點(diǎn)的水平角和垂直角。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可以補(bǔ)償由傾斜傳感器11和 方位角傳感器12所測(cè)量的垂直角和水平角。
(步驟10)此外，判斷是否應(yīng)當(dāng)繼續(xù)測(cè)量。在應(yīng)當(dāng)繼續(xù)測(cè)量的情況 下，所述方法返回到步驟03,并且重復(fù)用于測(cè)量的過(guò)程。
作為重復(fù)測(cè)量的結(jié)果，在基準(zhǔn)圖像39上在每次測(cè)量時(shí)繪制兩個(gè)或 多個(gè)測(cè)量點(diǎn)。據(jù)此，操作者可以借助在基準(zhǔn)圖像39上所顯示的測(cè)量點(diǎn) 實(shí)時(shí)掌握測(cè)量條件。結(jié)果，可以選擇足夠的測(cè)量點(diǎn)。此外，可以避免重 復(fù)測(cè)量，并且可以在沒(méi)有遺漏的情況下執(zhí)行測(cè)量操作。
在基準(zhǔn)圖像39上所顯示的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)具有三維數(shù)據(jù)。通過(guò)經(jīng)由顯 示部件6在基準(zhǔn)圖像39上指定兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，可以計(jì)算在兩個(gè)點(diǎn)之間的 水平距離。通過(guò)指定三個(gè)或更多測(cè)量點(diǎn)，可以根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái) 計(jì)算由測(cè)量點(diǎn)所封閉的水平面積。因此，例如當(dāng)對(duì)由突難所引起的道路下面的裂縫執(zhí)行測(cè)量時(shí)，可以 依照簡(jiǎn)單且迅速的方式測(cè)量地下裂縫的位置(坐標(biāo))、長(zhǎng)度和范圍。同 時(shí)因?yàn)榭梢越柚鷪D像來(lái)獲取地下裂縫的情況，所以可以借助數(shù)值數(shù)據(jù)和 圖像數(shù)據(jù)來(lái)獲得足夠的信息。
依照本發(fā)明，可以從持有地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備1的位置在遠(yuǎn)處以及在 周圍場(chǎng)所執(zhí)行測(cè)量。結(jié)果，可以在不移動(dòng)操作者位置的情況下大范圍地 執(zhí)行測(cè)量，并且可以確保^[艮高的工作效率。
權(quán)利要求
1.一種地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，包括用于投射距離測(cè)量光并且用于測(cè)量到要測(cè)量的對(duì)象的距離的距離測(cè)量部件，用于在測(cè)量方向上獲取圖像的圖像拾取部件，用于顯示所拾取圖像的顯示部件，被安裝來(lái)匹配所述顯示部件的屏幕位置的觸摸面板，用于檢測(cè)傾斜的傾斜傳感器，用于在測(cè)量方向上檢測(cè)水平角的方位角傳感器，和控制運(yùn)算部件，其中所述圖像拾取部件獲取測(cè)量范圍的圖像，獲取基準(zhǔn)圖像，指向在所述基準(zhǔn)圖像中所選擇的測(cè)量點(diǎn)并且獲取以該測(cè)量點(diǎn)作為中心的測(cè)量圖像，并且其中所述控制運(yùn)算部件通過(guò)對(duì)所述基準(zhǔn)圖像和所述測(cè)量圖像進(jìn)行圖像匹配來(lái)計(jì)算在所述基準(zhǔn)圖像中的測(cè)量點(diǎn)并且在所述基準(zhǔn)圖像或測(cè)量圖像中的至少一個(gè)上顯示測(cè)量點(diǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中當(dāng)測(cè)量操作進(jìn)行時(shí)所述控制運(yùn)算部件另外順序地在所述基準(zhǔn)圖像上顯示所述測(cè)量點(diǎn)。
3. 如權(quán)利要求1所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中所述測(cè)量圖像包括 測(cè)量點(diǎn)并且是由所述圖像拾取部件所獲取的圖像的 一部分，并且其中依 照在獲取所述測(cè)量圖像時(shí)由所述傾斜傳感器和所述方位角傳感器所獲 得的垂直角和水平角來(lái)設(shè)置搜索范圍的中心以用于在基準(zhǔn)圖像中進(jìn)行匹配。
4. 如權(quán)利要求3所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中所述控制運(yùn)算部件 把所述搜索范圍設(shè)置為這種范圍，以包括所述傾斜傳感器和所述方位角 傳感器相對(duì)于所述測(cè)量圖像的測(cè)量誤差范圍。
5. 如權(quán)利要求1所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中所迷控制運(yùn)算部件 把在獲取基準(zhǔn)圖像時(shí)由所述傾斜傳感器和所述方位角傳感器所測(cè)量的 水平角和方位角設(shè)置為基準(zhǔn)，并且依照根據(jù)匹配結(jié)果所計(jì)算的測(cè)量點(diǎn)來(lái)補(bǔ)償垂直角和水平角。
6. 如權(quán)利要求4所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中所述控制運(yùn)算部件 顯示多個(gè)測(cè)量點(diǎn)以便匹配關(guān)于所述基準(zhǔn)圖像的多個(gè)測(cè)量并且計(jì)算經(jīng)由 所述觸摸面板所指定的在所述基準(zhǔn)圖像上的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的水平距離。
7. 如權(quán)利要求4所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中所述控制運(yùn)算部件 顯示多個(gè)測(cè)量點(diǎn)以便匹配關(guān)于所述基準(zhǔn)圖像的多個(gè)測(cè)量并且計(jì)算經(jīng)由所述觸摸面板所指定的在所述基準(zhǔn)圖像上的至少三個(gè)測(cè)量點(diǎn)所封閉的 水平面積。
8. 如權(quán)利要求1所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，進(jìn)一步包括GPS設(shè)備， 其中所述控制運(yùn)算部件根據(jù)由所述GPS設(shè)備所獲得的地理數(shù)據(jù)并且根據(jù) 作為匹配初始值并且由所述傾斜傳感器和所述方位角傳感器在獲取所 述基準(zhǔn)圖像時(shí)所測(cè)量的垂直角、水平角和方位角通過(guò)匹配所述基準(zhǔn)圖像 和所述測(cè)量圖像來(lái)確定測(cè)量點(diǎn)，所述控制運(yùn)算部件根據(jù)所獲得的測(cè)量點(diǎn) 來(lái)校正所述垂直角和水平角，并且所述控制運(yùn)算部件根據(jù)所校正的垂直 角和所校正的水平角以及距離測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算所述測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
9. 如權(quán)利要求1所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中所述方位角傳感器 是磁方位角傳感器并且在使用所述地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備之前在水平方向 和垂直方向上確定整個(gè)周邊數(shù)據(jù)，根據(jù)所述整個(gè)周邊數(shù)據(jù)通過(guò)插值來(lái)執(zhí) 行補(bǔ)償，并且補(bǔ)償檢測(cè)結(jié)果。
10. 如權(quán)利要求1所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，其中所述控制運(yùn)算部 件通過(guò)對(duì)所述基準(zhǔn)圖像和測(cè)量圖像進(jìn)行圖像匹配來(lái)確定在所述基準(zhǔn)圖 像上的第二測(cè)量點(diǎn)，所述控制運(yùn)算部件通過(guò)從所述基準(zhǔn)圖像到所述測(cè)量 圖像進(jìn)行反向圖像匹配來(lái)確定在所述測(cè)量圖像上的第三測(cè)量點(diǎn)，并且在 所述測(cè)量圖像上的所述第三測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)與在測(cè)量時(shí)所獲得的第 一測(cè) 量點(diǎn)的坐標(biāo)不一致的情況下，判斷為失配，并且所述控制運(yùn)算部件允許 從觸摸面板手動(dòng)地指定所述基準(zhǔn)圖像上的測(cè)量點(diǎn)，并且所述控制運(yùn)算部 件根據(jù)所指定的測(cè)量點(diǎn)來(lái)重新匹配所述基準(zhǔn)圖像和所述測(cè)量圖像。
11. 如權(quán)利要求8所述的地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，進(jìn)一步包括無(wú)線電接 收部件，其中補(bǔ)償信息(21)由所述無(wú)線電接收部件接收并且依照所述 補(bǔ)償信息來(lái)補(bǔ)償由所述GPS設(shè)備所測(cè)量的測(cè)量結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種地理數(shù)據(jù)收集設(shè)備，包括用于投射距離測(cè)量光并且用于測(cè)量到要測(cè)量的對(duì)象的距離的距離測(cè)量部件5，用于在測(cè)量方向上獲取圖像的圖像拾取部件3，用于顯示所拾取圖像的顯示部件6，被安裝來(lái)用于匹配所述顯示部件的屏幕位置的觸摸面板，用于檢測(cè)傾斜的傾斜傳感器11，用于在測(cè)量方向上檢測(cè)水平角的方位角傳感器12，和控制運(yùn)算部件8，其中所述圖像拾取部件獲取測(cè)量范圍的圖像，獲取基準(zhǔn)圖像，并且針對(duì)在基準(zhǔn)圖像中所選擇的測(cè)量點(diǎn)，并且獲取以所述測(cè)量點(diǎn)為中心的測(cè)量圖像，并且其中所述控制運(yùn)算部件通過(guò)對(duì)所述基準(zhǔn)圖像和測(cè)量圖像進(jìn)行圖像匹配來(lái)計(jì)算所述基準(zhǔn)圖像中的測(cè)量點(diǎn)，并且在所述基準(zhǔn)圖像或測(cè)量圖像中的至少一個(gè)上顯示測(cè)量點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C15/00GK101561273SQ20091011859
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者中村充孝, 大谷仁志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社拓普康