CN103150322A - 采用特征定位器测量的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了用于测量感兴趣区域、感兴趣点和感兴趣目标的方法。所述方法典型地包括使用具有编程逻辑的测量仪器。所述编程逻辑包括一个或多个电子可查询格式经验数据库，且可以包括统计分析软件。所述测量仪器通常包括显示器和一个或多个传感器。所述传感器可以包括一个或多个可见光成像或红外成像传感器。所述编程逻辑可以被用来引导操作者进行测量。

Description

采用特征定位器测量的方法和装置

技术领域

本公开涉及区域的检查和测量(surveillance)。更具体地，本公开涉及采用手持式感测装置来定位缺陷或者其它独特特征的区域检查的方法和系统。

背景技术

许多建设、拆毁、施工、维修、保护性维修和预防性维修的实践需要对装备、器材以及地面的表面和子表面特征检查。通常这些检查由操作者使用手持式或至少便携式的检查仪器进行。这种检查的目的通常包括感兴趣项目的定位以及所述项目的操作状况的评估。通常，难以定位项目，难以确保正确的项目被定位，并且难以收集必要且足以准确及全面评估所述项目的状况的数据。因此，需要的是改进的用于进行区域测量的系统。

发明内容

本公开提供了一种采用可编程测量仪器进行感兴趣区域的特别测量的方法。所述方法典型地包括步骤：在所述特别测量期间通过操作者选择用于数据收集的多个电子数据要素需求；以及电子监视由操作者使用可编程测量仪器获得的多个初级数据要素记录。所述方法通常包括：电子比较所述多个初级数据要素记录与所述多个电子数据要素需求；与用于所述测量的所述多个电子数据要素需求相比，识别至少一个丢失数据要素记录。所述方法也可以包括步骤：电子地查阅电子经验数据库和对于操作者获得关于如何使用所述可编程测量仪器获得所述至少一个丢失数据要素需求的至少一个指令。所述方法可以进一步包括电子地监视由所述操作者使用所述可编程测量仪器获得的至少一个初级附加数据要素记录，和电子比较所述至少一个初级附加数据要素记录与所述至少一个丢失数据要素需求。所述方法也可以包括：当所述初级数据要素记录和所述至少一个初级附加数据要素记录的组合符合所述数据要素需求时，电子建议所述操作者。

也提供了一种操作者使用编程测量仪器进行测量的方法，其中所述方法包括：在所述测量仪器中产生换能器信号；和电子比较所述换能器信号和经验数据库来识别感兴趣目标。所述方法一般也包括步骤：使用编程逻辑来提示所述操作者解释所述感兴趣目标的识别精确性；和使用编程逻辑来记录关于感兴趣目标的操作者解释发现；和报告所记录的发现。

一种收集关于测量仪器的显示器中所描绘场景的信息的进一步方法，包括步骤：在所述显示器的场景中定义感兴趣点；和从所述场景收集感测的数据，从而邻近所述感兴趣点的较大量数据被收集，以及远离所述感兴趣点的较少量数据被收集。

也提供了一种使用具有编程逻辑的编程测量仪器进行测量来定位感兴趣点或定位感兴趣目标的方法。所述方法一般包括：使用至少一个感测换能器来产生至少一个感测信号响应；和使用所述编程逻辑来访问至少一个经验数据库和访问所述至少一个感测信号响应，以及访问相关信息。所述方法可以进一步包括：处理至少一个感测信号响应以产生从所述至少一个感测信号响应的至少一部分获得的感测特性信息；和然后使用编程逻辑对所述感测特性信息进行操作和对所述至少一个编程经验数据库进行操作以便向操作者推荐至少一个建议发现。所述方法可以进一步包括：使用所述编程逻辑对所述相关信息进行操作以便以相关联的相关信息标记发现的记录；和使用所述编程逻辑图形地显示所述邻近的几何或制图表示，所述邻近的表示示出所述至少一个建议发现以帮助操作者定位所述感兴趣点或所述感兴趣项目。

进一步提供一种用于使用具有编程逻辑的编程测量仪器进行测量以便定位感兴趣点或者定位感兴趣目标的方法。此处，所述方法包括：使用至少一个感测换能器来产生至少一个感测信号响应；和然后使用所述编程逻辑来处理所述至少一个感测信号响应以便产生从所述至少一个感测信号响应的至少一部分获得的感测特性信息。所述方法一般继续使用编程逻辑进行所述感测特性信息的数学统计控制分析或统计分布分析，且然后使用编程逻辑来比较所述数学统计控制分析或所述统计分布分析与期望结果，并且如果所述比较建议假阳性或假阴性指示则提示所述操作者。

附图说明

参见与附图组合的详细说明书，众多优点是显而易见的，其中元件不按比例来更清楚地展示细节，其中在多个视图中相似的参考标记指示相似的元件。其中：

图1为手持式测量仪器例如定位器的某一示意图；

图2为非对称图像信息在焦平面上的轴对称投影；

图3为非对称图像信息在焦平面上的椭圆投影；

图4展示了将非对称图像信息投影在感光焦平面上的单透镜的图；

图5为将非对称图像信息投影在焦平面上的多透镜配置的某一示意图；

图6为用于包括同轴变焦的在场(in-field)检查的测量仪器的某一示意图；

图7为用于报告测量发现的场景和显示器的某一示意图；

图8为示出用于校准仪器或用于转换被测值的示例性模型的图表；

图9图示了操作者佩戴具有附件的手持式测量仪器；

图10为在接近标记处显示的高、低和分散分辨率信息的某一示意图；

图11为用于通过三角测量来定位的绘图方法的某一示意图；

图12为用于累积相对高的分辨率数据的实例的某一示意图；

图13为由拼合图像或者其它空间分辨信息形成的图像的某一示意图；

图14为图示线路右侧的安全检查的图像的某一示意图；和

图15为图示潜在故障周围的安全距离边界的图像的某一示意图；

发明内容

在优选和其它实施例的以下详细描述中，参考随附附图，所附附图形成其一部分，并且在附图中，通过对用于进行检查测量的方法和设备的特定实施例的实践的说明进行表示。可以理解的是，也可以采用其它实施例，且在其它实施例中可以进行结构的改变和过程的变化。

本公开的众多实施例包括在以下范畴下体现的进步：测量仪器，采用测量仪器进行位置跟踪，以测量仪器定位，以测量仪器成像，在测量仪器成像系统中光学变焦，在测量仪器成像系统中同轴变焦，以测量仪器检查，以测量仪器分析，以测量仪器从操作者向顾客报告，记录值得保存的信息，和一些图表的测量说明。

测量仪器

本公开的优选实施例包括手持式测量仪器来测量区域的附近。

例如，图1的图形表示手持式测量仪器1例如定位器的等体积轮廓图，该测量仪器1用以测量区域G的附近地区以便在区域内定位感兴趣目标D，并且潜在地发现与感兴趣目标D关联的感兴趣点E。本公开的一个方面是，给操作者装备测量仪器1来正确识别所述感兴趣目标D，并不会错误地将另一非感兴趣目标F识别为感兴趣目标D。如果可以使用所述测量仪器来检测目标D和F两者，则编程逻辑使用经验数据库信息并指导操作者在它们之间进行区分。理想地，使用经验数据库信息的所述编程逻辑帮助所述操作者识别哪个是感兴趣目标。感兴趣目标的实例是像这样的对象，如金属部分或机器或其它设备，材料或材料的缺失，组分，地下管道或电缆，或建筑组分例如墙内或在天花板上或在地下或在屋顶下的建筑组分。所述测量仪器1典型地是“可编程地”，意味着其配备有被编程来指示所述操作者注意进行测量的许多方面的软件。在某些应用中，所述测量仪器1被潜在地用来测量或另外描述特性或发现某些异常。

图1描绘了以下项目：测量仪器1，壳体2，显示器3，键盘4，把手5，扬声器6，延伸壳体7，延伸壳体8，延伸壳体9，参考点A，参考点B，跟踪点C，感兴趣目标D，感兴趣点E，非感兴趣目标F，感兴趣区域G的边界，编程逻辑模块L，编程经验数据库M、N、O和P，参考系507，坐标系508和509，和参考方位角510。

本公开的优选实施例的一方面包括可编程处理器电路，其包括具有在一个或多个编程经验数据库上运行的编程逻辑L的存储器。例如，M、N、O和P可以对应于经验数据库M，其必须利用用于具有传感器、配件和可选件的仪器的大小、形式、功能、配置、操作和技术规范；经验数据库N，其必须利用在特别测量期间使用中的测量仪器的应用，或在特定设置条件下的特别仪器类型；经验数据库O，其必须利用测量期间要检查的区域，其包括至少边界信息例如坐标信息和参考点信息；经验数据库P，其必须利用位置追踪信息例如地图信息或参考点信息。

在某些实例中经验数据库可以包括一个或多个可以电子访问的数据库。

这里所使用的术语“特别测量”指的是这样一种测量，具有限定的一组数据要素需求，其用于操作者所需的数据收集。这样的数据要素需求通常指的是使用某些特别测量仪器。重要的是确保在进行测量时操作者为每一数据要素需求收集数据要素记录。典型地，所述测量仪器以数据要素需求的列表编程，且被编程以电子比较所述操作者收集的所述数据要素记录与所述数据要素需求。若与任一数据要素需求相应的任何数据丢失，则所述仪器典型地编程来提示所述操作者收集所述丢失数据。通常，所述测量仪器被编程来电子地查阅电子经验数据库来为所述操作者获得关于如何获得与所述丢失的数据要素需求相应的指示。例如，若特定地下管道的位置丢失，则通过使用边界信息经验数据库的测量仪器软件来获得指示，以指示所述测量者去“搜索在Fairfax街和Gibraltar街之间的58号高速公路的东部公路用地”。

特定测量典型地在感兴趣区域进行。“感兴趣区域”是特定地理位置。特定地理位置可以为例如“Watts Bar Lake”的很大区域，或它可以为例如“Parcel34A，Lot B”的较小区域，或它可以为例如“749号楼的36室”的更小区域。特定位置甚至可以为例如“序列号为22436841的视频卡”的更小空间，或者它可以为例如“在病理切片N-45231上的黄细胞”的极小空间。感兴趣区域内的“参考位置”可以由如在表示场景显示器上的光标的位置或识别在感兴趣区域内的物理位置的过程来识别。所以例如，所述测量仪器软件可以定位场景显示器上的光标来指示操作者的注意力朝向感兴趣区域的参考位置。感兴趣区域中的参考位置可以与丢失数据要素相比较以便为所述操作者获得一指示。例如，若数据要素需求是变压器的温度并且所述数据要素丢失，则通过所述测量仪器软件使用变压器位置的经验数据库来获得指示，以指导所述操作者来“行进到电杆437并测量在所述电杆上的变压器的温度”。

经验数据库可以物理地位于所述测量仪器上的存储器中，或可以在另一现场设备上的存储器中，或可以位于无线或有线网络可访问客户端或服务器上的存储器中。以下为一些编程逻辑L可以操作的一些经验数据库M、N、O和P的例子：

经验数据库的第一例为定位器数据库，其中所述数据库包括使用测量仪器来定位或识别感兴趣目标、并且有时来定位或识别非感兴趣目标的经验，以便指导测量者。该经验数据库典型地包括描述(a)对应于感兴趣目标的、(b)对应于非感兴趣目标的、(c)对应于干扰的、和(d)对应于特别用于难以定位的其它方面的测量仪器感测信号特性和其它操作者可探测的或可观察到的特性。

经验数据库的第二例为项目清单数据库，其中所述数据库包括编译项目清单来指导所述测量者的经验。所述数据库典型地包括描述人们可以使用一个或其他测量仪器来合理地进行特定检查或其它测量的最佳或可接受实用步骤或动作或顺序的信息。它也包括关于在最佳或可接受测量使用测量、检查、或搜索来定位操作的期间不应当完成的或可以跳过的事物的信息。

经验数据库的第三例为地图数据库，其中所述数据库包括准备地图来指引所述测量者的经验。该经验数据库典型地包括在项目、空间接近度、距离、高度等等之间的与坐标系、参考系、方位角和其它几何关系相关的相关信息。许多种信息典型地空间相关以致编程逻辑L能够解译并将图形用户界面指令发送至图形显示器3，从而给所述用户提供那种显示在显示器3上的接近一个或多个其它项目的信息的视觉指示。取决于偏好和限制，项目可以表现为按比例或不按比例布置。

经验数据库的第四例为一操作者指令数据库，其中所述数据库包括准备一步接一步的指令来指导所述测量者的经验。所述经验数据库典型地包括计算机化的维护管理(CMMS)或其它保护性维护(PM)或预测性维护(PdM)过程，用于在通行惯例下进行测量或检查或定位处理。

注意，在图1中出现的参考点A和B可以分别处于感兴趣区域G之内或之外，但取决于给定的情况，两个都可以位于感兴趣区域G的边界之内或之外。还应注意跟踪点C显示为与延伸壳体9相关联，但这可以与所述操作者或与所述壳体2、7、8或9的任何部分关联或整合或相贴合。

所述壳体2进行人体工程学设计以满足操作者的舒适性和便利性，而该壳体2限制和保护显示器3、用户键盘4、扬声器5、内部电路、计算处理器、存储器、位置追踪装置、无线收发机和天线、通用串行总线接口、IrDA接口、可移动存储器、相机和感测换能器。所述壳体2具有延伸壳体部7和8以及延伸壳体部9，他们中的每个都可以进一步分割成子隔间，这对包括一个或多个储能器或电力转化设备例如电池或电容器、通信设备以及用于信号通信的发射器或接收器是有用的。

可以想象的是所述无线收发机和天线可以基于蜂窝通信基础设施或互联网服务提供商或另一无线电或微波或等价的无线通信系统。例如蓝牙或IrDA或类似手段的无线通信可以被用于提供在测量仪器检查系统的分离部分之间(例如在传感器与壳体之间或在位置追踪参考点与一和测量仪器壳体部2或7或8或9相关联的位置追踪电子电路之间)的信号链接。所述延伸壳体9特别用于容纳通常用于定位地下公共设施的空间分离换能器。

测量换能器典型地为独立的或组合的、远程的、非接触的、非侵入式的，和非破坏性的感测探测器，其用来探测、定位、描述特性、标出大小或另外测量感兴趣目标D或感兴趣点E的一方面，该方面按照与测量仪器设计和测量应用需求比较的感测功能和能力来选择。对于使用具有测量换能器的测量仪器的所述操作者常见的是，当所述操作者尝试定位或测量被认为是与感兴趣目标或非感兴趣目标相关的一个点或多个感兴趣点时，跟随可预测路径，例如沿着感兴趣目标的直线或其它图案，或非感兴趣目标的附近。测量换能器或一套换能器的一些例子如下被用在一测量仪器中来完成感测探测、区分、和定位物体：光学探测器、视频成像器、红外成像器、点辐射计、β辐射探测器、γ射线探测器、X射线辐射探测器、其它电磁辐射探测器、α辐射探测器、被动超声探测器、脉冲-回声超声探测器、音频探测器、振动探测器、激光雷达(LYDAR)或其它激光或光学距离探测器、激光剖面仪、用于绘制云图的3D激光扫描仪、空气分析器、激光气体探测器、火焰离子化探测器、热成像气体探测器、烟雾探测器、微粒计数器、涡流探测器、或其它电磁诱导传感器、铁磁诱导传感器、存在磁场开关的时间分辨传感测量装置、相关介电常数传感器、电容传感器、X射线荧光探测器、荧光探测器、霍尔效应探测器、磁通量线圈(flux coil)、巨磁电阻(GMR)探测器、其它磁场探测器、表面声波探测器、大地穿透雷达、正交或耙形(rake)天线、具有探测器的球标、电压探测器、或电流钳。

在用于特别测量的仪器配置中选用的所述测量换能器典型地基于用于探测、定位、评估和/或发现与感兴趣事物相关的异常或缺陷、以及将这些事物与非感兴趣事物、背景、干扰和感应噪声相区分的所述测量仪器的预期用途来选择。探测、定位、评估、发现缺陷或异常和区分感兴趣目标，通常通过使用(a)传感信号处理和显示给操作者，以及(b)操作者的动作和(c)操作者的解译的组合来实现。感兴趣目标典型地具有实体和/或结构，但感兴趣点可以为不具有实体或结构的空间(void)。空间可以为感兴趣点的不规则方面。

传感信号处理和呈现典型地以响应于或者在所述测量仪器换能器的附近内真实的或者觉察到的感兴趣目标、非感兴趣目标以及背景和其它任何事物的物理、化学、电子、或磁特性或其它特性的换能器感测信号开始。由所述测量仪器觉察到的感测信号用于加强、补充、增补操作者的人类感觉。基于与测量仪器一起使用的传感器或一套传感器对以下列表中的一个或多个事物的响应，典型地选择和调整该换能器或该套换能器，以用于特别种类测量的特别测量仪器：反射光特性，金属特性，氧化物特性，黑色(ferrous)金属特性，非黑色(ferrous)金属特性，固体或液体物质的密度变化、在物质中的空隙或气体，在固体物质中的液体，在液体物质中的固体，在液体或气体或固体物质中的微粒或内含物(inclusions)，在物质中的结晶形态或结晶形态变形，在物质中的非晶形态，独特人造几何特性例如基本上线形或管状或矩形或圆形或可预料的对称边缘形状，A/C或D/C磁场响应，A/C或D/C电场响应，感应响应，温度特性，发射特性，相对介电(permittivity)特性，电容特性，顺磁特性，特别尺寸或比例或宽高比特性，原子量单元特性，分子量特性，电导率或电阻率特性，离子迁移率特性，电介质强度特性，负载响应特性，电磁能量衰减特性，声波或超声能量衰减特性，电磁辐射特性，β辐射特性，γ辐射特性，α辐射特性，中子辐射特性，吸收截面特性，能量分散的X射线或其它X射线辐射特性，氧化特性，光学传播特性，光学发射特性，光学反射特性，光学颜色特性，荧光特性，磷光(phosphorescence)特性，热膨胀特性，阻尼特性，振动特性，共振特性，或这些的一种或多种的组合。当其中一种物质或结构与另一种实际隔离时，本领域技术人员能够探测、测量。

感测信号处理或呈现典型地包括表格1中概述的步骤。所述感测信号处理步骤并非按特定顺序。所述步骤典型地包括以下内容：处理来自传感器的模拟信号，若是模拟信号则将该模拟信号转换为数字信号，加强信号信息，丢弃噪声信息，解译信号信息，通过编程逻辑来处理解译的信号信息来帮助操作者探测感兴趣对象和从非感兴趣对象和背景和可能的错误迹象之中区分感兴趣对象，确定坐标系或其它与指示的位置相关联的定位，并且显示目标相对于测量操作中的其它事物的地图定位。

表1处理感测信号信息的动作列表

感测信号处理有时是被动的，其中探测器接收从目标发射的感测信号信息。一些例子包括空气载声或超声、黑体辐射、结构振动、光学外观、静电电荷。感测信号处理有时是主动的，其中发送单元发送被反射、反弹、吸收、再辐射的能量信息，或者以一些其它方式用来说明目标的出现和不出现。一些例子包括脉冲回声超声、多普勒测量、雷达、声纳、激光雷达(LYDAR)、冲击共振振动和阻尼探测、球标探测、荧光、磷光和能量分散X射线。

感测信号处理可以在传感器探测对象时提供例如“是”或“否”或“可能”的指示；或其可以提供振幅范围或频率范围或其它信号范围分布来传递潜在的有意义的特性例如范围或大小或角度或其它分等级的测量方面。

感测信号处理可以用于编程逻辑的解译和以单独的点或区域测量(例如单一像素)的形式向用户可能用于可听的或图形的展示，或作为测量的阵列(例如直线排列的像素)，或作为测量的两维阵列(例如两维焦平面阵列)，或作为测量的三维阵列(例如几何体积空间阵列)，或作为被测数据的另一有意义的展示。

信号处理典型地用与参考系和坐标追踪系统的紧密联系来完成。处理信号和在感兴趣对象处或非感兴趣对象处添加标签是重要的，且其它探测被发现，和用参考系和坐标系关联这些情况。手持式测量仪器通常由操作者携带或运输；和执行测量探测，首先，在测量仪器位置，随后在另一位置，和再一位置，等等。在下段中将描述，当看到感测信号输出以完成所述测量和以定位目标时，操作者通常使用摆动或步行移动，或其它运动。当定位的位置变化时，以这种方式所述操作者感测感兴趣目标，非感兴趣目标，和背景，还有干扰和错误指示。所述操作者使用他或她的人类判断和解读来典型地批准或拒绝在测量中出现的这些发现。

操作者动作。测量仪器帮助操作者来探测、定位、和发现异常和其它缺陷。测量仪器由操作者解读通过听觉迹象和图形化显示有意义的事物，来增补操作者的视力、听力，以及触觉。所述操作者的责任是在可探测目标的感测范围内运输所述测量仪器。取决于传感器和测量能力，对于所述操作者来说必要的是在一个方向或其他方向摆动或其它方式移动所述传感器以致能够完成一次定位。

操作者解读。本公开在编程逻辑和操作者判断之间进行解读来利用核心能力和避免人类和编程设备的重要局限性。人类易于犯错，在高重复性任务下厌倦，相对慢，和有时丢失或忽视或错误解读来自感测信号的可探测的标志。编程逻辑被限制在它的“解释”和经验数据库的范围内。编程逻辑不知疲倦，能够具备相对无错重复分析和相对好的速度和准确率。基于广阔的丰富经历，人类的判断对于理解规则、甚至在太多数据或冲突数据或丢失数据存在的情况下的比较和比较信息、识别改变条件，和评价怎样和为什么这些东西可以影响感测测量，是理想的。

如前所述，当测量进行时确保用于每一数据要素需求的数据要素记录被收集是重要的。另外，当使用测量仪器换能器进行测量时，从不可接收到的或边界外的数据中获得可接收的数据是重要的。这通常包括用用于特别数据要素需求的接受准则对所述测量仪器编程，和然后电子监视由所述操作者使用所述测量仪器获得的初级数据要素记录，和随后电子比较所述数据要素记录和用于所述数据要素需求的所述接受规则来决定所获得的数据记录是否可接受。边界外(例如，非可接受)数据可以，例如，被统计识别例如通过统计处理控制(SPC)或其它统计方法例如被测数据总数的分类累计分布。其它使得可接受测量达标的方式是通过比较信噪比或信号强度或去比较公差带或去比较从参考数据得到的信息。确认用于可应用的解读的具有足够分辨率的有意义的测量的其它方法也可以被选择。当数据在边界外时，测量仪器可以编程来恰当地提醒所述操作者。例如所述测量仪器可以被用来手动或自动地收集用于比较或边界外测量的代替的不同的读数。

本公开的实施方式兼由具有其它遥感技术的可视和/或红外成像。进一步共轴变焦应用，其对在区域G的附近区域内的广角“大图”关联对象和某些感兴趣目标D和感兴趣点E的靠近的检查是有利的，这在本申请中介绍和讨论。

本公开的一些实施例包括帮助操作者通过使用马甲或口袋或其它便于保护对象的物体对区域的邻近区域进行检查，和使它们在要进行、进行后和进行测量中对人来说是安全的。图9反映了一个例子示出了，便携式测量仪器420与穿在人体上的设备一起被携带以使得操作者便于在现场进行多种工作，在这个例子中它是一种具有多个附件夹430的袋子，附件440例如是一个与美国专利6078874中描述的相似的无线探测器，或发射器，或接收器，或标记，或其它设备或对区域邻近区域的测量所需要的消耗性物品。考虑围绕区域邻近区域的测量检查的条件通常需要一个多于1千米携带很多进行测量所需要的包括电池或其它类型的自给电力产生或转化或清除系统以足够来支持所述测量和所述附件的物品独立步行是重要的。

采用测量仪器进行位置跟踪。

壳体部分包括所述位置跟踪仪器。那个部分或相连部分，例如扩展壳体9，进一步包括一个或多个用于与感兴趣目标D进行传感接触的换能器，且在感兴趣目标D上的感兴趣点E处更为特有。

除了基于传感功能和能力的选择传感器类型，必须决定怎样最好地使用所述传感器类型。一些传感器是被动性的，意味着它们能够与感兴趣目标D或感兴趣点E或区域G的邻近区域进行感测接触，其中，在所述系统或区域G的所述邻近区域中在没有输入激励下，通过接收例如红外或可见电磁辐射，或声波或超声波声能，或磁场或电磁场通量场，或此类的信号信息不是感兴趣的。在另一方面，一些传感器(甚至可能与用于被动传感相同的传感器)在主动测量条件下的使用非常有效，其中主动激励被用来象征性地说明不感兴趣的所述感兴趣目标D或感兴趣点E或区域G的邻近区域。例如，探空仪或其它标记或其它发射器常常用来识别在管D中的障碍点。又一例，可见或红外照明经常与可见或红外探测器一起使用。再一例，变化的电压和/或电流有时被用来激励可觉察的电场或磁场信号信息。在再一例中，脉冲回波超声信号经常与例如液体介质的耦合剂一起使用来发现可不可见表面和测量例如厚度、深度、直径、层、空隙、或缺陷。

跟踪点C与识别操作者的位置和/或测量仪器1或例如扩展壳体部9的测量仪器的一部分有关。该识别位置典型地与处于感兴趣区域内或外中的参考点A和/或参考点B和或其它参考点相关。例如，全球定位系统(GPS)对识别户外具有宣称10米和由于与GPS通常相关的打断和干扰的中断可靠性的位置是有用的。另一例子，来自已知参考点(A、B或其它)的距离和方位角或在多个参考点之间的三角定位法都是在2维和3维空间坐标系中定位一个点的众所周知的方法。从一个已知参考点测量一个距离或方向角可以用诸如物理，光学追踪系统(类似于光学鼠标)，电机陀螺仪，振动陀螺仪，固定点加距离探测器，和固定点(或多个点)加RF三角定位法等很多方法。其中的一种方法是不断地测量与一个或多个参考点相关的位置。一个相似而不同的方法是通过积分速度和/或二次积分加速度来追踪位移。后一方法可以保留或不保留具有固定地球参考点例如GPS或基准系(benchmarkers)或其它类似参考系的关联，且代替以更相关的方式例如从上个静态位置、或从当按钮被操作者按下后的时间来识别位置。

主动感测位置追踪测定(与其它测量一样)可以通过使用主动信号产生器例如超声发声器或电磁信号产生器或激光测距设备或其它等价物来提供便利。主动信号产生器可以为参考点A或B，特别地当它的信号能够被解读来获得距离或方位角方向或高度时。在这种情形下，为此主动信号产生器建立基准系和空间方向以及记录关于与其使用相关联的该位置的坐标类信息的是有用的。

在一些例子中，主动感测参考点是扩展壳体7或8的自给电能和自持模块例如部分，操作者可以从测量仪器1拆卸和放置在想要的参考点位置点A或点B或E来为位置追踪或定位或测量或图像或报告记录提供便利。

采用测量仪器定位。

如在在先技术参考文献中所引用的定位器能够定位地下管道和电缆，评估自所述定位器到所述感兴趣目标D或感兴趣点E的深度和角度。说到定位器，它通常指的是显示感兴趣目标或感兴趣点位置的传感器指示。

在本公开优选的实施例中，所述定位信息与识别操作者或测量仪器的位置在物理上和尺寸上相关联。这为在该应用中的制图、报告、和随后分析提供了支持。

追踪点C的所述图示法包括箭头代表向下沿着轴例如扩展壳体部分9的轴的垂直线方向指向。该示例图表达了与水平方向正交的、对于例如高度和深度和位置角的一些测量是重要的传感器方向。根据本公开的例子，水平感测、方位角感测、距离感测、三角定位、和重叠冗余定位和追踪测量联合起来以更有效测量、分析、和记录。

可以想象的是一些设备资源可以在位置追踪和与测量仪器相关联的定位系统之间进行分享。例如显示器3可以用作两个功能，帮助所述操作者识别他或她的位置和在区域G的附近发现事物，以及指出在较大视图内区域G可以在哪里发现。在另一例中，方位角指示技术可以被用来支持追踪位置和定位感兴趣目标D或感兴趣点E。当设备资源在位置追踪和定位系统之间分享时，使用转换开关来管理电源和节约电池寿命使得当需要低电量时使用低电量，当需要高电量时使用高电量，当不工作时，使用十分低的电量。

主动感测定位测量(与其它测量一样)可以为使用主动信号产生器例如超声鸣叫器(warbler)或电磁信号产生器或激光测距设备或类似物提供便利。在某些应用中，将空间方向和位置与测量仪器位置追踪系统或参考点A或B关联起来是重要的。

本公开的变形例可以采用分离的(split)配置，分隔开附图1图表地显示的联合布置。例如显示器3可以功能地分割使用自使用无线通信连接的测量仪器1的壳体。进一步地，无线网络可以被用来在存储器位置之间发射数据，且经验数据库M、N、O、P可以在场外或场内的。这对编程逻辑L和其它存储器可接收信息有关。

一些实施例能够包括ASTM D7720-11所公开的统计技术。在其引用中用以帮助用户定位异常条件或物质或结构。统计技术潜在地与例如用于发现具有可探测的在温度和发射率上的漂移的异常条件的热成像热点探测的简单技术进行有益比较。例如，统计技术可以以与它们探测反常像素相似的方式帮助识别在数据测量领域错误被动结果。实际上，由于邻近像素证实可能迹象，这种统计技术也可以增加精确探测视场中真实异常的可能性。另一例中，所述统计技术可以帮助操作者来(A)探测和/或(B)识别某些异常或物质或结构。例如这种技术应用于像能量发射和分布线、或者与地下管线相关的被发现的异常点一样的远目标热点热成像。当统计技术可以被用于发现与邻像素相比的错误像素，其是一种，可以被用来寻找首先被传感设备随后被不同位置或用不同设备部分检测到的异常或物质或结构的非常有帮助的技术。统计技术可以证实重大事件事实上存在于外部环境，而不与例如聚焦平面阵列的感测换能器的异常表现相联合。

用测量仪器成像。

本公开的某些实施例整合了可见和/或红外成像定位，探测，测量，和使用测量仪器的位置追踪。

聚焦平面阵列成像相机通常用于监视和检查可以被解释以提供有用信息的材料温度，发射率或吸收率的变化。例如，在电转换开关处或周围的位置处升高的温度能够指示错误的电接触。例如，材料红外发射率、吸收率和反射率铁性的变化可以增强热成像相机的白天或夜视能力，允许操作者来更好区分某些固体、液体、或气体材料的物理存在，即使当这些材料处于相似的温度。

如之前已经提到过的，成像技术被用于与光学鼠标追踪位置的方式相类似地识别移动位置，在该追踪位置处低角红外光源被反射离开表面，随后被能够追踪在位移和方向上的变化的数字信号处理器所支持的快速响应红外探测器阵列所探测。由于大空间和物理不规则性，单一那种方法对于本公开是不足的。根据本公开主动红外照明不是优选的。反而被动红外或可见光辐射或两者一起被用于追踪和测量或者相关位移和方向或者速度和方向或者加速度和方向或者三者的组合。

这些定位或发现的现场标记被用于成像到地面或墙面。这些图像和有关数据随后的文件编制和记录是重要的测量活动。测量者在纸上，在大地、柏油、建筑物的表面上，或被测量区域的其它附近电子记录他们的发现。相机图像在具有电子和纸张记录的所述测量附近的所述物理标记之间提供直接关联。这就移除了对测量的所述完成性和准确性的怀疑。通过增加在图像识别信息旁边的识别位置信息，则几乎不可能发生图像混同或疏忽弄错。

当测量覆盖区域的附近时，可见或红外成像通过文件编制在所述区域G的附近不希望被发现的内容来增加特别值。使用静止或视频格式的可见光成像能够文件编制或者包括感测的所有正常条件的区域测量的100％检查，或者文件编制例外、缺陷、或其他异常被探测的的区域测量的只是很小百分比。

红外成像提供用于在全光情况有效应用的优点，有时也提供识别发射率或温度或识别绝对温度上的差值的优点。这些对于在测量中定位、识别、和测量有意义特性的区分特性通常是重要的。

可见成像提供便利性、人类熟悉性和解读、和在相似温度和发射率之间的宽范围区分能力优点。

在测量仪器成像系统中的光学变焦。

对于红外成像相机的现场用户，去现场携带手持式具有单独红外发射透镜配置的非冷却聚焦平面透镜阵列红外相机是经常的，其中所述透镜的能够聚焦红外成像信息到红外能量敏感焦平面上，但是其中所述透镜配置不能变焦和由此基本上改变所述全视场(FOV)角。因而用户有责任来物理接近或远离感兴趣目标来建立使用FOV通过那个红外透镜配置投射在所述焦平面上的希望的全景。

对具有特别红外成像相机的操作者来说，在现场中换装透镜是可能的，以致使用单红外相机可以获得不同的放大率或FOV。透镜的现场换装过程费时和麻烦，增加成本和复杂度，且可能需要与每一成像布置分别一致的热成像辐射度校准。

本公开使通过针对更简单、更稳健、和更可付得起的同轴光学变焦的需要来传递通过透镜光学的相对较高和较低放大率的用于探测和监视的技术的进步，避免常规机械变焦调整的使用从而在感兴趣点附近需要更大光学信息的探测和监视应用方面帮助用户。

操作者选择识别什么样的感兴趣目标和什么样的结果在所述区域附近的测量被希望作为结果发现。

设备在最可能感兴趣目标的所述可用感测技术之间进行选择。

具有包括例如同轴变焦来提供在区域的所述附近目标相关的较宽视场，和感兴趣目标D与感兴趣点E的较窄视场的变焦能力的相机。

在测量仪器成像系统中的同轴变焦。

以下的详细说明实际上是举例，而不是想要以任何方式限定本公开的范围、应用或配置。相当所述以下说明提供用于实施本公开的实施例的实用说明。在之前的详细说明中，本公开已经用关于特定例子描述。但是，在不脱离本公开所附权利要求书中所描述的范围的多种修改和改变都可以进行。

本公开的一方面在于用户可选择通过非对称投射图像信息在感测聚焦平面探测器的透镜光学变为可能的同轴光学放大率。软件转换被用于标定和校正的所述作为结果的图像变形。根据本公开的该方面，在中间轴附近的投射图像的部分与远离所述中间轴的外部边缘处的投射图像相比放大地更大。

本公开的另一方面在于，FOV角可以从具有相对更低放大率的相对更宽FOV角调整到具有相对更高放大率的相对窄FOV角，以有效地实现光学变焦。该光学变焦放大率是非对称投射图像信息投射到感测焦平面的结果，以致到所述中间图像的相对较小部分被投射到所述感测焦平面上的相对较大部分，和以致所述边缘图像的相对较大部分被投射到感测焦平面区域的相对较小部分。

本公开优选的实施例使用两离散的放大率选择例如广角和变焦，其中每一放大率产生具有相对相似像素分辨率的摄像图像。例如广角FOV成像选择是1倍放大率，和窄角FOV变焦是3倍放大率。替换的实施例提供在这些较低和较高放大率之间的更多放大率选择或变焦选择。

本公开优选的实施例使用透镜光学来非对称的投射图像信息到统一的和对称的感测焦平面探测器。那就是说横跨像素画聚焦平面的所述像素是大约相似空间排列的。这样的人工阵列与在一个部分传感杆更接近排列从而在所述视网膜上提供光学变焦的结果的鹰视网膜不相似。可选择的实施例可以在更像鹰眼的人造传感器上采用非对称空间敏感性。这是全部取决于透镜设计来实现非对称成像信息一种替换选择。

优选的实施例采用常规透镜光学非对称投射成像信息在感测焦平面上。图2代表了包括以下：传感器10、中心线12或中心像素12、变焦成像信息区域14、角16、角18、圆20、圆22、圆24的在感测焦平面探测器上的非对称成像信息的轴对称投射。

透镜中心线12和最接近中心线12的焦平面中心像素在像素化的探测器10上相一致或至少接近。

宽角FOV圆20大约与所述探测器10的四个角相切，来自所述透镜的所述中心线12很接近穿过所述探测器10的中央。

变形中央成像信息圆22代表在探测器10上的透镜放大图像区域。若所述中央图像不是透镜放大的和，反而所述宽角FOV圆20的图像的那个部分被统一以与宽角FOV圆20的边缘部分相同的放大率放大，那么那个中央图像将只覆盖由所述不变形的中央图像信息圆22所代表较小区域。

根据本公开的实施例，常规透镜布置被用来在圆22和圆20之间所代表的非对称投射成像信息，从而成像信息的连接被投影在圆24和圆20之间的区域。这里提到的信息连接指的是在失真成像信息上的可忽略间隙或重叠。

为进一步论证使用附图2的实施例说明，可以选择为圆22的两倍直径的圆24的直径，和选择为圆22的3倍直径的圆20的直径。这些选择产生了为圆20的面积的约11％的圆22的面积，为圆20的面积的约44％的圆24的面积。因而，在这个例子中若是相同地成比例图像的话，所述中央图像区域GOV从约11％扩展到在该成比例图像中的约44％图像面积。这是在焦平面上的约400％的面积增加。也在该例子中，图像边缘作为所述中央区域外部的图像剩余部分，被限制到相对缩减区域。

非对称投射在该例子被论证，其中围绕所述中央图像区域的周边是从圆22的周边到圆24的周边的2倍，和其中围绕所述全部图像区域GOV的以周边保留在圆20内。

优选的实施例使用透镜光学来产生具有连续改变放大率的非对称投影图像信息，其中所述图像放大率在所述中央线12的附近最高和在边缘圆20的附近最小。角16的感测聚焦平面位置希望图像化地代表其中图像信息至少被放大到至少边界圆20的附近一样的所述感测焦平面的角部分。变焦成像信息区14的虚线图像化地代表从放大图像信息被收集的所述感测焦平面上的区域的几何边缘。实际中，该几何边缘不是真的矩形。反而，由于通过常规透镜投射所述非对称中央图像信息到焦平面敏感探测器10所引起的图像变形，其典型地为取决于透镜光学和焦平面几何学的筒形或帆形。

选择的实施例使用透镜光学来相对不断的产生在焦平面敏感探测器10上的圆24的邻近区域内从中央线到辐射位置的图像放大。还有其它可选择的例子选择其中所述图像放大率有效地跨步和其中已经当心减少在所述感测焦平面上来自同时地重叠或间隙地图像投射的错误信息的透镜光学。

优选地实施例使用非轴对称透镜光学来产生非对称投射成像信息。

选择的实施例使用非轴对称透镜光学。一个这样的选择如其中椭圆焦点46描述两个轴的附图3中所图表展示的使用1个或多个具有2个轴两侧对称的透镜。附图2的信息除了可应用于拉长的焦平面几何的椭圆形状外都与附图1相似。附图2用图表示非对称成像信息到包括以下内容：感测焦平面30、中央线32、变焦图像34、角36、角38、椭圆40、椭圆42、椭圆44和椭圆焦点46的感测焦平面的椭圆投射。

再一个其它选择的实施例使用其它可以标定的几何学，以致非对称图像能被投射和以致所述模型可以被用于来为合理的非变形表示变换感测图像信息。

附图2和图3都代表与通常优选几何形状的矩形一样的所述感测焦平面几何。选择的几何形状例如五边形或六边形能够被使用。并且，所述感测聚焦平面本身可以是平的，弯的，或双曲的。几何轮廓和聚焦平面平整度这两方面，典型地通过与特别探测器制造处理相关的实践来约束。

本公开优选的实施例使用由本领域技术人员从可用的探测器类型中所选择的红外成像探测器类型。有很多可以或不可以与来自可见成像探测器技术的视场相组合的冷却或非冷却红外成像探测器技术的类型。

例如，微测辐射热计、热电、和热电堆探测器技术可以产生与投射到那个探测器上的热能的空间分布相关的电信号。实用的是整合具有其自身CMOS或其它焦平面阵列的分离可见成像相机。

举另一探测器技术的例子，可以设计光机械探测器来产生来自所述热成像探测器的表面的光学响应，其中所述光学响应代表热成像信号，且其中所述光学响应可以在可见光探测器例如CMOS探测其上被探测。在后者的情况下，聚焦自所述视场的可见图像可能与所述视场的所述热成像信息相等或配合。

设计非对称地投射成像信息到所述感测焦平面上的所述设备通过使用可以为单一透镜可以为复合透镜的透镜光学来完成。所述透镜光学要素可以被无调整地固定或者可以为对某些目的例如校准或聚焦或对准而可调整。用于做这些调整的设备与用于对常规光学缩放调整3需要的相对较大替代调整的设备不相似。

那就是说，根据本公开，图像被如此有意地变形以致收集的图像信息在中央区域比探测器的外部边缘处具有后更高强度。随后需要变形校正来取消这些变形和产生很好的成比例图像结果。本公开的一个重要方面是必须表现在所述探测器产生的图像信息上一个变换，其中所述变换大约地移除在图像信息的最终图片表示中出现的图像变形的出现。

所述变形包括数学计算规则来给穿过透镜配置到探测器上的图像信息的几何分布制作模型。每一透镜配置需要特别的变化。在实际中变换首先基于物理理论建模，对实验所述模型进行测试，对最初模型行调整，并进一步反复地测试直到实现需要的图像变形校正。

变换的生效实现所述光学安排的校准以避免当看到直线时的变形。

横过所述探测器的非对称成像信息的所述变形是改变从所述中央像素向外道所述角的探测器的像素化部分FOV的根本结果。用于图像变化的所述计算规则根据本公开进一步用于为对于个别像素的该改变FOV进行补偿。由于图像信息分布在较大的探测器区域，靠近中央线处所述像素FOV是窄的。由于图像信息相对于中央像素被相对压缩，靠近所述角处像素FOV是宽的。该FOV的变化取决于设计和配置可以从中央线向外连续变化或在跨度上大致恒定。

本公开令人喜欢的一方面是，在中央线附近的像素的所述窄FOV沿着透镜轴投射。这使得中央像素信息与其它具有相似探测器阵列的其它图像相比最优化。进一步地，这种方法是具有数量级上胜于大的多的点大小和无视接近于该点的任何事物的点辐射度计的指令。

对于统一电磁场能量源来说，给定的探测器是否在可见光谱或红外光谱是合适的，相对较宽FOV像素每单位时间比相对较窄FOV像素收集更多能量。因而正常化的运算规则被用于改进图像质量和为所述探测器的辐射测量校准提供便利。

本公开的一个例子是具有产生具有图像化温度信息的广角和变焦角热图像的光学变焦能力的单个红外辐射探测器附加透镜配置的辐射测量校准。

本公开的另一例子是移除图像变形和产生来自单一成像探测器附加透镜配置的广角和变焦角两种图像的图片的转换。

是否处于连续精致拍摄模式或实时视频模式，角扫除运动必须产生用于可见或热信息的可接受的连续性。因此，通过校准的资格考虑是当以已知的对象在以从中央线到FOV限制的不同现场角被看到时在温度或图像信息上的接受的变化的评价和限度。

本公开的一个方面在于红外成像正常化。由于常规透镜安排放大了图像的中央线，来自统一源的红外能量根据在阵列上的辐射位置而变化。因此，处理被用于正常化像素输出，以致来自统一源的图像的显示将会一致。

用于远红外成像的具有高透过率的透镜材料典型地对可见光不好，反之则反之。有一些透镜材料可以合理有效的穿过两个波长的靠近红外和可见光波长的波段。但是对于温度信息很重要、设计者通常选择中红外和远红外波长的辐射测量热成像来说，上述波长通常被用于可见光成像的透镜材料所吸收。由于该原因，常见实践是建立具有视差红外和可见透镜安排的成像器。设计者通常添加或覆盖或混合或融合可见成像与红外成像信息一起来帮助测量者进行测量。

无论通过添加或覆盖或混合或融合或以上的组合，本公开的一个例子包括来自两个分离透镜安排和表现变换的同轴变焦成像信息在所述图像至少部分被联合后来移除图像变形。例如本实施例的特别版本追随其中红外能量感测聚焦平面探测器的照射被CMOS探测器捕捉以及其中可见图像被相同的CMOS探测器捕捉的红移系统的融合实例。该方法特别有利，因为转换运算规则表现在所述CMOS探测器的较大成像阵列上，从而充分使用来自相对较低分辨率热响应探测器阵列的非对称热成像信息。

本公开使用透镜来投射非对称成像信息到感测焦平面探测器上。优选的实施例使用具有连续变化光学折射率的透镜。用于改变自探测器中央到边缘的放大率的可选择的实施例可以使用多焦步进(multi-focal-stepped)或步进渐变(stepped-transitional)或对于眼镜选项的发展类比(progressiveanalogous)。一个实例甚至可以使用菲涅尔横截面。

附图4展示了优选的单透镜配置和附图4展示了优选的双透镜配置。在以下描述中，词语“跨度”指的是围绕中央线的一条线，和词语“位置”指的是或者在中央线上的点或者围绕所述中央线的点。优选的实施例使用轴对称设计暗指围绕位置是圆形的和围绕跨度是化形的，但是代替的实施例使用几何形状来替代圆形几何形状，且但是另一其它实施例使用适合特别探测器几何形状特别的几何设计来接受所希望的来自目标的成像信息。

图4图示了单透镜投射非对称成像信息到包括光线100、光线101、光线102、中央线103、光线104、透镜105、跨度106、跨度107、中央位置108、中央线位置109、位置110、位置111、中央线位置112、中央线位置113、位置115、位置116、跨度117、跨度118、和探测器119的感测焦平面。

附图4描述了用于放大例如像素化感测焦平面阵列的探测器119的中央部分的所述视图的常规透镜安排的图表表示。来自覆盖所述自光线100到光线104的跨度的视场的红外辐射进入透镜105。常规透镜折射这个视场的非一致放大率，以致自光线101到光线102所代表的所述视场的放大中央部分被扩大覆盖探测器119上的相对扩大的空比例。

跨度106代表在透镜105上自位置113到114的中央图像部分被折射到自位置112到111的跨度118的上的探测器119的表面上。在透镜105上自位置115到116的邻近跨度107被折射到自位置111到110的跨度117的探测器阵列119的表面上。

因此，放大放大率，z，与光线100到104之间的视场相比的光线101到光线102之间的用于中央图像部分被以下计算式近似计算：

z＝(跨度118×跨度107)/(跨度117×跨度106)。

透镜105上的位置116到探测器119上的位置110之间的线穿过在透镜105的位置115到探测器119上的位置111之间的线穿过中央线103的位置108之下的中央线103。自位置109到108的距离可以潜在地产生在探测器119上的所述成像信息的一部分上的焦点之外。例如那些可以按变换运算规则数学建模的几何方位将探测器输出解释为图像数据。

图5图示了多透镜投射非对称成像信息到感测焦平面上，所述聚焦平面包括：光线200，光线201，中央线202，光线203，光线204，中央线位置205，位置206，位置207，透镜208，中央线位置209，跨度210，透镜211，跨度212，位置213，中央线214，中央线位置215，位置216，位置217，位置218，中央线位置219，位置221，位置222，跨度223，跨度224，和探测器225。

本领域技术人员可以使特别热成像和可见光成像信息的特性与与热成像和可见成像探测器技术相关的特性相适应。有很多冷却或非冷却的可以或不可以与可见光成像相机一起使用的红外成像相机类型。

例如，微辐射热测量计，热释电的，和热堆型探测器技术可以产生与热能量投射到所述探测器表面的空间分布相关联的电信号。实用的是整合分离的具有本身CMOS或其它焦平面的可见光成像相机。

举另一探测器技术的例子，热机械探测器技术可以被设计以产生来自所述热感应探测器的表面的光学响应，在所述热感应探测器中所述光学影像代表热成像信息和光学响应可以在可见光探测器例如CMOS探测器上被探测到。在后者的情况，聚焦自所述视场的可见光图像可以与来自所述视场的所述热成像信息相等或合作。

本公开优选的实施例是用于现场检查和监视的所述之前提到过的同轴变焦特性的实施。典型地，这需要手持数据收集和例如在附图6中所描述的成像设备。

附图6描述了用于包括同轴变焦的现场检查的测量仪器，其包括以下：探测区域302，探测附近304，感兴趣点306，可辨识对象308，可辨识对象309，中央线310，变焦FOV角312，变焦图像检查区域314，广FOV角316，宽成像检查区318，成像测量仪器320，用户控件322，位置追踪系统324例如GPS，无线连接326，显示器328，显示对象信息330，显示点信息332，变焦成像区域轮廓334，显示对象信息336，无线连接338，和可移动存储器340。

同轴变焦在其中测量像Garvey在US7454050中所描述的且进一步包括在所述测量附近的感兴趣点306的测量区域302的测量附近304的某些现场测量中特别有用。根据本公开，所述测量者将所述感兴趣点306带入成像仪器320的所述变焦FOV角316。此外，得到具有来自围绕感兴趣点306的边缘的较广探测区域318的相对较少分辨率的追加信息。例如，所述测量者通常识别一个或多个在一种或多种方式中帮助所述测量者的可辨别对象308和309，其中所述一种或多种方式例如：建立具有图像区域或尺寸比例或进行其它几何比较、识别参考物理信息、在相似环境下的相似事物之间提供的‘A’与‘B’之比、或指出用于例如来自在正常和不正常表现之间的周围或Δ温度的热数据的参考点一种或多种方法。

所述同轴变焦一起对产生用于倾向于长时间间隔的热成像数据是有利的。在变焦成像信息区域314处的所述相对更强热成像数据是较好的且比使用相似热成像探测器收集的具有平均和一致热成像数据分布的在先技术方法提供更好的准确率来识别和测量热信息。所述公开改进了低成本热成像阵列的有用性，节省了花费和复杂性。

至少两个来自所述可区分对象308和309和感兴趣点306的点的所述识别对于覆盖和别的相同目标区域的相关联的多个图像是有用的。这对于比较来自历史图像和现场产生图像、混合、融合、覆盖可见和红外图像信息特别有用。正如之前所提到的，若与任何数据要素需求相关联的任何数据要素记录丢失，测量仪器典型地被编程以促使所述操作者来使所述丢失数据合格(收集，校正或解释)。通常，无论怎样获得与所述丢失数据要素需求相关联的数据，所述测量仪器被编程以电子查阅电子数据库来为所述操作者获得指令。一种为所述操作者获得指令的方法是重新得到来自存储器的历史图像和识别在图像上哪里所述丢失数据可以被收集地方。

位置追踪系统324，无线连接326，用户控件322，有线连接338，和移动存储设备340对于成像器来说每一个都是共同使用的。这些设备包括在本公开的说明书中，因为他们每个都互补使用对于用于手持巡视测量和监视应用的使用同轴光学变焦。例如运动追踪或发射器三角定位或GPS或地理感测(geosense)或激光器范围探测器在识别测量附近302的位置上给予帮助，以致操作者可以使用无线连接下载关于感兴趣点306的数据。这些连接、控件和存储器都在表现想要的聚焦到在变焦成像测量测量314中的感兴趣事物306上的测量或监视操作上帮助成像仪器320的用户、

本公开的重要方面在于简化的测量和报告。如通过比较6步骤顺序与在以下表格2和3中14步骤顺序来看到的，同轴变焦简化了所述捕捉和报告过程。

表格2.步骤和报告常规变焦

步骤	常规变焦顺序
		1	使用成像器以相对低放大率在FOV中发现目标
2	在所述目标上选择聚焦
		3	捕捉和观察目标的宽图像
4	以测量信息的所述广角图像选择注释
		5	保存宽图像
6	调整变焦透镜来使用成像器以相对高放大率在FOV中发现目标
		7	在目标上选择聚焦
8	捕捉和观察目标的宽图像
		9	以附加的测量信息的所述变焦图像选择注释
10	保存变焦图像
		11	识别和转移所述宽幅和变焦图像到计算机
12	将来自计算机驱动器的广角图像定位和复制和黏贴到报告
		13	将来自计算机驱动器的变焦图像定位和复制和黏贴到报告
14	观看、编辑、打印所述报告

表格3.以同轴变焦捕捉和报告。

以测量仪器测量。

Piety在US5386117中描述基于路径的测量，其中通过在工厂环境的连续测量点来促进红外照相机操作者。Garvey在US7454050中进一步描述基于测量的测量，其中通过在区域的附近的测量来促进相机操作者。本公开为方法和装备提供的多种优点。

从所列出版物中是显而易见的，在测量中有很多方法来探测、定位和测量很多东西。对每一技术，有较好的、合适的、和不合适的过程来进行区域附近测量检查。在可用技术中有所述建议优选的能力和限制，和有相关的干扰和其它缺点。操作者需要帮助、引导和训练来最小化来自错误被动发现相反结果，在错误发现中使用测量仪器的操作者在没能探测或定位或进行合适的测量，且从错误主动发现中使用测量仪器的操作者报告不是正确探测或定位或有问题的情况。

本公开的选择的实施例在被检测位置处使用电子可读标签，例如射频标签(RFID)或条形码或电子看可读存储器或类似物。在给定应用中使用的电子可读标签的选择基于功能不同功能需求、与测量仪器的兼容性、花费和操作简易度。对于这些选择的实施方式，所述操作者使用测量仪器或其它便携设备来问询所述电子可读标签以获得至少与该标签相关联的在该位置和区别于其它位置其它标签的识别(ID)。所述ID与编程逻辑和查询表格一起使用来帮助其它与该位置相关的信息，例如，设备历史，组件信息，定位身份，测量点，报警状态，或对操作者或测量者在该位置进行他或她的安排任务有用的相似信息。电子可读标签的一些类型具有被测量仪器操作者是用来丢弃信息或关于操作者身份、序时信息、测量结果、注解、或对可以电子读取丢失的信息的其它人值得注意的相似数据的编码信息的读写能力。例如位置标签可以包括RF-ID和或例如2D条形码的条形码。贴标签的丢失配置能够提供分布式信息数据库的形式，其中任何现场工人可以使用以合适的电子读取设备来上传到与在所述丢失的点位置附近的感兴趣对象相关的该设备信息。

本公开的一个优点在于，基于路线或测量或两者组合的测量与同轴变焦成像相关联，其中感兴趣点的接近图像与沿着与感兴趣点的邻近边缘对象相关联的相同点的更广角视图一起被捕捉和保存。

特别对于基于测量检查操作的本公开的第二个优点是若希望记录测量部分的100％则不简单传递例外型报告而是操作者自动产生展示每件事物的综合报告的能力，所述每一事物被测量以致能够随后以没有落下重要的东西的保证来证实。在该情况，将来自其它测量换能器的输出与例如在一般与图像文件绑定的所述声音追踪中的视频图像文件相关联是有用的，以使得用户可以重演一套同时测量。

本公开的第3个优点在于由于追踪可利用性本公开的地图意识基于路径测量。这能够被用来指引者沿着路径从一个点到一个点，而不是简单地高速所述操作者他或她需要到哪里。这也能被用于正是测量测量员确实到每一点、在什么时间、多长时间到哪里、进行了什么测量和记录了什么结果。与较早测量能力相比，本公开的时间认识，感知认识和本公开的空间认识特别有利。

对于基于路径和基于测量的检查，本公开的第四个优点是可编程测量仪器在操作实践中使用与操作经验相配合的编程逻辑的容量和能力，所述操作经验由计算机可查询经验数据库获得的来进行可预见的和重复性任务，和依赖在其中信息是不完全的或者人类判断需要合理解释的质量评价事件上的操作者输入。这简化了操作者的工作，并由此使得在完成更综合结果和报告时，较少经验或较少训练的操作者来进行更复杂测量。本公开的以下部分在于使得更直观、使用更简单、更不倾向于报告错误主动和错误被动指示。

a.在优选的实施例中所述设备和方法有(i)位置追踪敏感，具有(ii)覆盖最近测量历史的短期存储器，和具有(iii)从根据包括所述短器存储器信息的测量仪器的测量者所作的测量选择类型的经验数据库编程逻辑规则。在先技术中的所述经验信息已经在课堂被教过和在用户说明书中被详述，教导操作者怎样使用所述主要教导操作者聚焦到所述操作者所看和所进行位置处的测量仪器来进行测量。例如，在在先技术中，使用定位器的操作者在通过前-后-前或左-右左-运动来移动或旋转测量仪器时被号召观察和回想最近测量。

b.在本公开优选的实施例中，编程逻辑进一步识别操作者在使用测量仪器中通过使用(v)编程逻辑运算规则所遇到的有问题的条件，所述编程逻辑运算规则基于在经验数据库中所描述的例如“困难定位”和“干扰”和“障碍”和“警报”等经验数据库(iv)信息的好的和连续测量。

c.在本公开优选的实施例中，测量仪器显示器3展示了操作者(vi)：与较早位置或参考点A或B相关的他或她所处的位置，(vii)相对于他或她的位置或相对于参考点A或B，感兴趣目标D或感兴趣点在哪里被探测。这种“你在这”、“它在那里”、“你将会在另一地方发现另一感兴趣事物”的容量在进行基于路径测量或基于测量测量时，大大简化了操作者的任务。

d.本公开优选的实施例(viii)使用，“地理感测(geosense)”的性质与相关联的感兴趣事物，其中所述操作设备的所述操作者在已经以当所述操作者在测量中站在位置时与操作者所处位置或感兴趣目标或感兴趣点E所处位置相比的接近方位的提前安排以当所述操作者在测量中站在位置时与操作者所处位置或感兴趣目标或感兴趣点E所处位置相比的接近方位。

有效地是，地理感测该概念为测量者提供机会来显示在区域G内和区域临近处例如围绕点C的直径处的变化对象。

e.基于例外报告的优选的实施例被用来使用本公开将来自测量仪器感测信息产生的巨大数据量减少成证实了使用编程逻辑和使用多种感测技术和成文件的发现的相对小量。本公开典型地在执行定位功能或进行测量时邻近区，使用冗余感测技术来问询区域。为了实现该目的，当进行测量时(指的是以上的“a”、“b”、和“c”)，编程处理器使用具有经验数据库的编程逻辑来回顾短时存储器测量和指引操作者。用户使用他或她的人类判断来接受和记录已记录的和可报告的发现。

f.在本公开优选的实施例中，与希望响应或逐步动作的编程逻辑数据库相比(ix)分析操作者响应或或逐步动作，然后(x)当以特别动作增加产生错误主动或错误被动结果的可能性时提示操作者，(xi)提供关于用于提示的合理事物的文本、图片、声音指示、或解释，(xii)建议改变或围绕工作或潜在能够改进满意度或可靠性或结果支持率或发现的进一步测量。实际上，这些东西能够使编程逻辑通过与测量仪器相关联的经验数据库的支持变成可能，和使得所述测量仪器通过与问题“你是否知道你可能已经丢失[可以是任何东西]”或“您可以更好被服务通过多余测量使用[可用源建议的的任何逻辑]”或“你是否指导该测量仪器正在它的测量校正范围之外进行测量？”相似的问题来帮助操作者。基于操作者的响应，通过编程逻辑支持的答复被交流到所述操作者，记录在与所述测量仪器相关联的电子存储器中被实施和对于接下来的读取和报告是可用的。

g.在本公开优选的实施例中，(xiii)检测或确证或鉴定操作者的响应来证实操作者的技能或认识或熟悉度或其它证实和(xiv)编程逻辑对该检测结果起作用来影响所述测量仪器怎样对该操作者的指令的做出响应。在与操作者的这个或其他问题和答案对话中，编程逻辑被用于在与所述测量仪器相关的电子存储器中产生记录，和对随之的读取和报告是可用的。

测量仪器的分析

本公开对于测量和监视其中现场测量者能够解释关于感兴趣点306的红外成像信息和Garvey在US7528372中所描述的使用在成像仪器320的编程处理器来将与增加的信息相组合的热成像信息解释为测量发现特别有利。所述结实热成像信息步骤典型地使用模型。例如表格4中的以下数据来自由Elecrophysics公司为Emerson Electric公司所执行的非出版经验研究。在这个例子中，所述同轴成像仪器可以与与附图8中所展示相似的模型一起设计，在附图8中轴402相应于Δ-温度以及轴401相应于电阻数据。

表格4

附图8描述了用于解释同轴变焦测量值的模型，包括下列：模型400、轴401、轴402、和数据点403、和曲线拟合线404。该信息可以被用于校准由将横坐标轴402的值转化成有意义的电气性质值的热测量的解释，使用校准曲线拟合线404的纵坐标401代表所述有意义的电气性质值，在所述拟合线404中使用辐射测量热成像仪器来进行所述热测量。例如所述横坐标轴402可以代表温度或Δ温度，和所述纵坐标轴401可以代表电阻或电阻的改变。

有许多其它由Garvey在US7528372中所教导的测量仪器数据分析应用，其适用于通过同轴变焦成像的使用来获得改进。

从测量仪器的操作者向客户进行报告。

根据本公开优选的实施例，报告模板350被格式化为使用和解释容易。报告模板350上的空白典型地被用于显示与附近图像相关的信息：注释、时间、位置、发现、数据、仪器信息、周围温度、操作者识别、持久度、记录存储信息、和顺序信息。图像352和362典型地排列成逻辑和常华贵或标准的顺序来使得报告可以快速和有效地解释。这些图像一般与宽幅和变焦图像附近，和混合或其它以相似逻辑排列的可见正热图像成对出现。

根据本公开的又一个实施例，来自测量仪器的数据、结果和发现被周期性地上传成基于网页应用的形式。

以上所描述的在测量仪器方法和仪器中的本公开超过这些背景分析和主要与进步有关联的应用包括：测量仪器位置追踪的记录保存和图形制图，与定位器使用相关联的区域附近的记录保存和图形制图，图像混合成定位器测量，作为测量记录的同轴光学变焦的自动混合，上传和下载测量信息从而使得改善测量默认过程，进一步分析数据和结果来传递具有更少错误指示的更好结果，具有改善用途的立即可用的顾客可理解报告。

数据的无线上传和下载以及在数据站或网络连接和测量仪器之间的可编程信息。本公开使用可用无线基础设施例如蜂窝通信或因特网服务提供商服务或其它有效无线服务应用来在数据站或网络连接和测量仪器之间产生和建立合适的通信连接。与办公环境相比较，现场设置可以使用不同服务和协议。

记录报告处理的完成过程包括推动、或创造工作票和追踪来证实工作已经完成。例如测量报告建议补救服务应当进一步被添加来展示需要什么服务，从什么服务提供商，工作完成的状态，花费，材料，进一步发现。这些服务的完成典型地跟随着在记录系统中的补救论证和相关标记对象的关闭。

保存的记录

本公开的一个重要方面是，将巨量源数据多倍减少成适用于形成文件和报告的单片或几片有意义、可理解、和可用的信息。若这些图书馆能被分析、搜寻、检索、和解释，原始数据和分析的信息的图书馆的累积是很有用的。这些很少能达到，除非有这样的人，他具有他们寻找的东西存在和很可能被发现的想法。当所述检查测量者选择和/或分析源数据时，本公开在所述测量中的近似实时通过分析、搜索、检索和解释战胜了这些挑战。

用于将巨量数据多倍减少成几片有意义、可理解，和可用的信息的步骤是什么？

a.检查测量员使用具有能够位置追踪功能的可编程测量仪器1，其中应用软件程序寻址关于区域附近的可接受测量测量仪器1的使用的第一经验数据库，

b.应用软件程序寻址关于感兴趣目标D的所述测量仪器的探测器指示的第二经验数据库；

c.应用软件程序寻址关于非感兴趣目标F的所述测量仪器的探测器指示和该非感兴趣目标F怎样可以与感兴趣目标D进行区分的第三经验数据库；

d.当测量区域附近进行定位和运用与感兴趣目标D联合的记号时，所述测量员被应用软件程序引导引；

e.应用软件程序促使测量者捕捉记号图像；

f.应用软件程序分配对定位相对重要的水平；

g.应用软件程序为在图像的电子存储器，所述位置，所述位置追踪，和所述相对重要水平中所保留的记录分配和联合关系特性；

h.至少所述定位，所述位置追踪，和所述重要的水平被发送到外围设备；

i.应用的软件程序对保留与所述位置追踪或所述定位相联合的地图信息的第四经验数据库进行操作，进行与至少一个区域部分相关联的所述位置图形地图表现。

对基于路径或基于测量的检查的图形制图。

Piet在US5386117中披露，促使操作者来遵从使用文本说明来指导操作者的基于路径的检查顺序。Garvey在US7561200中教导，使用测量模板来引导操作者对通过该测量者在其中可以使用GPS来帮助发现定位信息的区域附近的测量。本公开使用测量仪器(例如1或320或420)的显示器(例如3或324)所展示的图形绘图来帮助操作者定位除了与区域附近的测量相关的其它目标和例如距离或方位角或接近度对于关联这些变化对象的空间信息之外的所述操作者的位置、感兴趣区域G的边界、感兴趣目标E、感兴趣点E、非感兴趣点F。

这种动态绘图系统通过图形展示靠近感兴趣目标或靠近操作者附近或整个感兴趣区域或感兴趣区域的外部的近透视表现来改善测量者的经历。与传感器信息一起的地图信息的时序记录能被用于文件记录对测量的完成度和未完成度。因此被文件记录了，所以这种记录精确展示了发生了什么。提供了用于指导其它人训练例来进行包括用于测量、识别、证实、记录、分析、发现、记录和发送的逐步顺序的相似的或识别的测量。

本公开的绘图能力使得操作者能够进入基于测量能够在规定时间段有效、准确、完整实施的事实信心的完全不熟悉测量领地，因为所述绘图程序需要编制所述操作者之前不熟悉的所述覆盖领地的距离、速度、任务。

这能力的存在的原因在于，编程逻辑L对与绘图信息有关的经验数据库P和与与测量相关联的区域信息相关的经验数据库O进行操作。

与其它传感器发现进行连接的成像的有文件证明的使用。

Gavey在US7706596中介绍具有成像分析的生动信号分析的组合。US7706596在这里全文引用作为参考。本公开通过例如具有传感器发现和测量附近细节的成像的添加的要素来进一步改进技术。

根据本公开，操作者使用测量仪器来测量区域附近。使用位置追踪来监视和经理陆操作者或通过测量处理的测量仪器的位置。再者，种定位器类型测量仪器在与所述测量者的相关的位置定位看不到的定位感兴趣目标D和非感兴趣目标F。更者，使用同轴变焦成像来文件记录典型地对于感兴趣目标或点的特写方位和较宽的视图信息。

在优选的实施例中，预格式化的记录被自动地生成，其提供使用并排特写和更广角图像、传感器输出、地图信息、操作者发现、和操作者笔记的直接地和容易理解的发现。

缺省同轴变焦分析和文集记录。

如之前所解释，本公开的某些实施例使用固定透镜光学来产生非对称焦平面图像表现来有效地支持的同轴变焦图像(特写和广角)的产生，其中图像数据的数学变化尝试移除非对称焦平面信息的影响。

在默认设置中本公开产生具有特写透视的中央图像和具有较宽角透视的较广幅视图，每次激发一个快照图像。这两个图像典型地在成文件的报告(电子或硬复制)和邻近或在相关与其它暂时的或包括时间、日期、定位信息、厕灵信息、分析信息、发现、和笔记的空间相关的测量细节的格式化模型一起自动报告。

错误或其它不想要指示的战略性减少。

本公开的重现主题包括当清楚和简要报告测量结果和发现时过多数据的减少。不平常的是，需要问及记录和报告来自测量的所有数据、结果和发现的100％。相反大多数客户，当事人为来自测量的有价值的输出直接或间接地花费，而只为所述重要事实。

为了讨论，我们假定通过测量仪器的所有数据的99.9％是不相关的，剩下的0.1％是相关的、有价值的、和应当被报告的。你应当怎样从非相关数据中辨别出相关的？简单抽取，只保留有用的1个，扔掉999个，保存一个，扔掉999个，等等，显而易见不能很好这件工作，以内所述重要的部分可能在每次抽取过程中扔掉的所述999个中。

根据本公开，编程逻辑L对经验数据库M、N、O和P进行操作来在当不被非感兴趣目标F错误引导时，在测量的进行过程中按照将所述操作者的注意力带到感兴趣目标D上的设计来帮助操作者。再者，所述逻辑对经验的操作帮助操作者发现在感兴趣目标D上的感兴趣点E。

本公开的策略在于减少减少数据和结果的大部分，当以简要和有效方式进行文件边和和报告时，结果和最重要发现包括：(i)使用所述编程逻辑对经验数据库进行操作来在特别测量过程中执行很好定性、可预言的、和可完全理解的功能；和(ii)以有经验的人类判断的形式来使用操作者逻辑监视编程逻辑对经验数据库进行操作的来进行这些任务和做出由所述编程逻辑提出的选择和决定的所述慎重应用。该策略简单地就是，使用所述用逻辑编程的处理器来做它做得最好的工作进行明确地定性重复性处理，当使用人类做人类做得最好的工作时，基于相关评价和不完整信息来进行定性干扰来做出决定。

具有改进用途的立即可用的报告。

本公开通过半自动产生具有简练陈述可理解信息的报告来改进测量报告。这是前述步骤和仪器的结果。

[0178]与本公开一致的改进报告的一种方式是，通过使用同轴变焦仪器产生的成对图像的使用。其中在同轴变焦仪器中，所述图像被紧密与暂时的或包括时间、日期、定位信息、测量信息、分析信息、发现和笔记的空间相关的测量细节相关联。

与本公开一致的改进报告的另一种方式是，在清楚的和简要的报告测量结果和发现时，通过多余的战略性减少。

与本公开一致的改进报告的再一种方式是，通过使用基于接收测量数据、测量发现、和与暂时的和空间相关测量细节的测量笔记的网页报告模板。这种基于网页的应用软件可以被编程为使得这些细节与格式化模板联合，和完整的报告可以被顾客在任何时间任何地点查询。

这些报告模板可以被按照个人或集体顾客优选配置或调整，以使得每一顾客通过想要的媒介以优选的格式接受到他或她优选的信息。

图解测量说明。

附图9的图代表手持式测量仪器具有例如测量仪器420、具有附件夹430的带子、以及附件440的附件。这说明了人类工程学、便携性、便利性、和适应性，以致测量仪器在现场环境使用中是安全的、实用的和使用方便的。

附图10的图描述了标记如标记450的附近的高、低、和单个分辨率。该标记可以为代表地方和位置、或代表操作者位置、或代表测量仪器或其它空间识别人或地方或东西的在原位的图标。围绕标记450的是高分辨率邻近500，其中有意义信息的相对更强的集合被消化。所述有意义信息可以或者使用所述测量仪器所述测量仪器的附件直接地被测量，或者使用测量仪器的感测能力或操作者观察或以上的组合而间接地被测量。围绕高分辨率邻近500的是高分辨率边界501。高分辨率边界501的外面典型地为低分辨率邻近502，其中聚集了相对较低分辨率或相对较低数量的有意义信息。

本公开的一个方面包括具有标记的一个或多个近似边界的所述有意义数据的集合，所述标记可以为坐标系统或操作者定位的光标。所述集合步骤是一个累计第一片信息，然后再一片，再一片，等等直到所述操作者停止或直到不再有有意义信息或可用信息的过程。例如，当有意义信息第一次在电子的经验数据库中被检索后，随之被加入主动计算机存储器和显示到显示器3，然后当在遥远位置之间上传和下载信息时速率限制步骤可以是无线电发射带宽限制。另一例中，当有意义的信息通过测量区域附近、识别感兴趣目标、定位这些目标和以参考系和坐标系关联所述位置、在存储器存储这些信息、使用编程逻辑来读取和解释所述储存器和在显示器3中显示目标而被收集后，随后速率限制步骤可以是一个手动测量所述区域附近的速率。

围绕所述邻近的是低分辨率邻近边界503，该边界的外部是被零星分辨率边界505围绕的零星分辨率邻近504。

附图10中的数据内容通过参考系507、坐标系统508和参考方位角509来提供帮助。这张图也展示了数据或感兴趣目标或非感兴趣目标511-521。

聚集相关高分辨力空间分辨定性数据或对于标记在相对靠近邻近500的其它信息的方法是本公开的一个实施例。取决于所述步骤，该聚集过程可快可慢。有时通过使用手持式测量仪器在可辨别的邻近范围501处的感测询问来完成。在这种情况，使用测量仪器的操作者典型地观察显示器和从而从非感兴趣事物中识别感兴趣事物。对于传感器测量特性例如信号强度或信号精确性或信噪比来按照距离或距离平方或距离立方减少是普通的。

在另一环境，所述操作者输入和显示定量数据或从历史的或其它数据库请求到的其它信息，以致空间分辨信息被请求、基于接近坐标进行识别、随后传送到所述问询器和在一个时间间隔内在邻近500的靠近标记450的地方与在下一个外部环形邻近502中接收到的相比相对更多的数据集中或其它空间分辨率信息。操作者可以在显示器上移动光标型450，和见证数据或占据邻近500到502的其它感兴趣信息的上传、

在外线邻近502处信息的相对低分辨率累积。附图10描述了邻近504其中数据累计变得不强和更零散。

附图11的图展示了三角定位的例子。例如标记450的标记可以被物理定位在使用以下内容的至少一个部分的坐标系507：坐标系统508和509，参考方位角510、552、555，参考点555、557、560，参考角558、563、565，和参考距离566、559、561。几何定位领域的技术人员理解怎样物理定位，角和距离，例如这些可以被用来定位标记450和在坐标系统508和509中关联它。

附图12描述了高分辨率数据的积累，如测量被从具有高、低或零星分辨率603的标记到相似标记605所区分。这张图展示了坐标系507、坐标系统508和509、参考方位角510、被每个V、W、X、所代表的目标或感兴趣点或非感兴趣点、高分辨率数据收集区610，低和零星分辨率收集区615、和感兴趣区域G的边界。

附图12展现了操作者可以怎样建立有意义测量数据或其它用于测量仪器的显示器上的相关信息的累计，通过携带感测测量仪器行走测量路径或通过沿着在具有邻近603和605的标记之间展示的区域移动显示光标型标记。由操作者决定直到所述操作者感觉测量足够完成，该过程可以被扩展、重复、或停止和重启。

图13描述了连接图像和其它空间分辨信息的拼接。拼接的图像和其他信息能够为操作者在观察到例如不透明或半透明重叠，或例如象征化识别，或例如文本或图形发送的选择的格式进行显示。这张图展示了：参考系507、坐标系统508和509、参考方位角510、多个图715、720、725，具有高、低、零星分辨率邻近数据750的标记，同轴较高分辨率数据730和同轴较低分辨率数据740。

坐标系统508和509、参考方位角510、和参考系507可以根据对于被反映到显示器上的东西的每一对象的需要被用来完成配比或定向或变形的步骤。在这种情况下术语‘对象’指的是图像715、720、725和数据集730和740，或邻近信息603。

可选的拼接可以通过操作者在测量仪器的显示器上，典型地使用观察、重叠、成比例、变形，以及方向工具来安排显示器上的每一对象位置来被手动地帮助。

图14描述了正确方式的安全检查。在这张图中所包括的是参考系507、坐标系统508和509、参考方位角510、和具有高、低、零星分辨率邻近数据603和605的标记，正确方式755、和检查图案760。操作者通过选择逻辑图案760和按该图案携带测量仪器步行来积累完成安全检查所需要的信息。可选的或另外的，操作者可以指示测量仪器显示器上图案760和给所述设备累积高、低、和零星分辨率的数据或来自历史的或具有经验数据库的其它数据库的其它信息提供时间。

用于在地图上标出检查图案760和记录观察、数据和在该空间相关安排中其它信息的本质优点包括：容易报告(看附图7)，监督者可以所述安全测量的精确性和完整性，在所述手持测量仪器中的编程逻辑(看附图1对象L)可以促使操作者寻找例如门闩或操作状态或物理空隙的特别东西，可以培养一些或者所有的发现和来自这次和较早测量的观察或者该位置附近的安全测量。

附图15描述了围绕潜在错误的安全边界。该图包括参考系507、坐标系统508和509、参考方位角510、标记450、圆形安全边界770，圆形边界的直径775，非圆形安全边界780，和非圆形安全边界一个或多个特性785。好的判断和安全的规章的组合可以被用来建议测试设计者或现场操作者对于特别默认类型，边界770和775的应当是什么样的特性。

总之，本公开一个实施方式在于帮助测量者对区域附近进行测量的一种方法和仪器。所述测量包括测量使用由关于所述设备和所述测量和所述区域的编程数据库所支持的可编程测量仪器，使用所述编程逻辑对包括测量的设备存储器进行操作和对经验数据库进行操作通过对区域附近的成功测量来指引所述测量者。所述方法对于有经验的和没经验的操作者传达信息是有用的，其中所述操作者可用在关于按照很好限定的过程或关于避免没生产的或误导或按照很好限定测量或检查过程的不正确步骤。操作的经验数据库的例子包括以下：

对电子经验数据库进行操作来定位感兴趣目标和非感兴趣目标以指引所述测量者，

对电子经验数据库进行操作来编制目录以指引所述测量者，

对电子经验数据库进行操作来准备地图以指引所述测量者，

对电子经验数据库进行操作来准备一步接一步的说明书以指引所述测量者。

本公开的另一实施例是一种用于在手持式测量仪器的显示器上图形显示操作者位置追踪信息和图形显示感兴趣目标位置信息的方法和设备。所述操作者位置追踪信息通常使用一个或多个以下所描述的所述位置追踪系统来实现。所述定位信息动作通常使用典型地为远程、非接触、非侵入和非破坏性感测探测器的测量换能器来实现，其中所述探测器被用于探测、定位、描述特性、标出尺寸，或从而测量感兴趣目标的一方面。通过图形显示所述信息，所述操作者可以仍在完成完整的和定义明确的顺序或平行处理时，选择可以用于完成路径或测量或更多普通测量的许多不同方式中一种。所述图形显示方法改进和最大化水平和可用信息数量来帮助操作者在这个过程中做出相关决定。所述方法利用位置和方向信息来引导操作者。所述显示器典型地提出普通2D或3D的带深度的俯视图或区域附近的其它3D透视表现。所述透视表现的一个方面是围绕感兴趣区域例如显示器上的光标或测量位置进行扩展。

与感兴趣区域相关联的经验数据库为提示操作者储备相关有用信息。这种相关信息可以包括关于之前向感兴趣、危险或其它与该位置或其附近相关联的警示区域公开的事实，和关于超出边界的数据的限制信息。用于位置和方向的参考系典型地与基于例如三角定位的几何对准技术的定位系统相关联。

本公开的另一例是用于使用固定透镜光学在可编程测量仪器中来进行同轴变焦的方法和设备，其中所述固定透镜光学产生变形的图像表现，所述可编程测量仪器数学地转换所述变形图像信息，且结果是第一和第二同时图像的自动生成。其中所述第一图像是中央部分的相对扩大视图，和第二图像是在在普通同轴透视图中的相对更广角视图。本实施例进一步的应用包括图像拼接和数据积累，其中图像拼接包括连接图像或邻近部分或重叠图像以使得所述组合覆盖扩展的空间区域，其中所述数据积累包括在中央像素附近建立密距(tightly spaced)数据。

本公开的另一示例是用于进行检查或测量的有效和起作用的方法，集合的测量数据和相关联的信息都指示操作者做决定和进行自动产生精确的、有意义的和能用的测量报告，

a.使用具有关于所述检查和测量和区域的编程经验数据库的可编程测量仪器，和通过使用编程逻辑对所述经验数据库进行操作和对于传感器输出和所述操作者输入的测量仪器响应；

b.在测量中通过指导性指示引导操作者使用所述测量仪器，其中

i.指示通过提问和回答来避免可能的干扰或阻碍或其它错误指示来引导所述操作者；

ii.完成另一指示在失败对通过模式警报或证实使用编程逻辑来验证细节的充足水平以满足提前决定的或预先具有资格的成功检查或测量结果。

iii.另一指示指导所述操作者通过说明性指示来尝试改善位置或测量表现；

iv另一指示建议所述操作者接受定位结果的重要性的水平；

v.另一指引引导所述操作者通过位置记录完成。

本公开另一实施例是一种方法和设备，与希望响应或逐步动作的编程逻辑数据库进行相比，其中测量仪器使用编程逻辑来分析操作者响应或逐步动作，并随后按照该分析行动来促进改善的操作者实际或改善的位置或测量或结果或发现。

本公开的另一实施例是一种方法和设备，其对于编程测量仪器来使用在经验数据库中所描述的用来在避免错误被动和错误主动指引方面帮助用户的例如“困难的定位”和“干扰”和“阻碍”和“警告”的经验数据库信息。

本公开的另一实施例是一种“曾在这里”的能力，其中基于与空间分辨率数据和其它相关信息的关联坐标系被显示为接近标记，例如坐标显示器中的光标或拿着测量仪器的操作者的物理位置。

所提出的实施例的之前的描述目的是说明和阐述。它们不是为了将所述实施例穷尽或限制到所公开的精确的形式。在以上教导下明显的修改和变形是可能的。所述实施例被选择和描述是为了提供对原则和使用应用的更好说明，和从而使得本领域技术人员能够使用多种描述的实施例和适用于特别使用预期的多种修改。当根据它们公平、合法和合理授权的广度解释时，所有这些修改和变形都在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种利用可编程测量仪器对感兴趣区域进行特别测量的方法，包括：

在该特别测量期间由操作者选择用于数据收集的多个电子数据要素需求；

电子地监视由操作者使用可编程测量仪器获得的多个初级数据要素记录；

电子比较所述多个初级数据要素记录与所述多个电子数据要素需求；

与用于所述测量的所述多个电子数据要素需求相比，识别至少一个丢失数据要素记录；

电子地查阅电子经验数据库和对于操作者获取关于如何使用所述可编程测量仪器获得所述至少一个丢失数据要素需求的至少一个指令；

电子地监视由所述操作者使用所述可编程测量仪器获得的至少一个初级附加数据要素记录；

电子比较所述至少一个初级附加数据要素记录与所述至少一个丢失数据要素需求；以及

当所述初级数据要素记录和所述至少一个初级附加数据要素记录的组合符合所述数据要素需求时，电子建议所述操作者。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述经验数据库包括从由包括以下数据的组中选择的电子可访问格式的数据：

a.关于在测量期间典型使用的感测仪器化装置的方面的数据；

b.关于在测量期间典型使用的测量条件和技术的方面的数据；

c.关于在测量期间典型使用的制图信息系统的可访问方面的数据；

d.关于在测量期间使用的可访问定位或追踪或边界参考信息的数据；

e.在测量期间用于追踪的参考数据；和

f.以上两种或以上的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其中电子地查阅电子经验数据库和获取至少一个指令的步骤包括：

识别从由合适大小、形式、功能、配置、操作和技术规范组成的组中选择的感兴趣区域的特征；

比较所述至少一个丢失数据要素与所述特征；和

基于所述至少一个丢失数据要素和所述特征的所述比较获取所述至少一个指令。

4.根据权利要求1所述的方法，其中电子地查阅电子经验数据库和获取至少一个指令的步骤包括：

比较所述感兴趣区域中的感兴趣目标和所述至少一个丢失数据要素，和

基于所述至少一个丢失数据要素和所述感兴趣区域中的所述感兴趣目标的所述比较获取所述至少一个指令。

5.根据权利要求1所述的方法，其中电子地查阅经验电子数据库和获取至少一个指令的步骤包括：

比较所述感兴趣区域中的感兴趣点和所述至少一个丢失数据要素，和

基于所述至少一个丢失数据要素和所述感兴趣区域中的感兴趣点的所述比较获得所述至少一个指令。

6.根据权利要求1所述的方法，其中电子地查阅电子经验数据库和获取至少一个指令的步骤包括：

比较所述感兴趣区域的边界信息特性和所述至少一个丢失数据要素；和

基于所述至少一个丢失数据要素和所述感兴趣区域的所述边界信息特性的所述比较获取所述至少一个指令。

7.一种操作者使用编程测量仪器进行测量的方法，包括：

在所述测量仪器中产生换能器信号；

电子比较所述换能器信号和经验数据库来识别感兴趣目标；

使用编程逻辑提示所述操作者解释所述感兴趣目标的识别精确性；

使用编程逻辑记录关于感兴趣目标的操作者解释发现；和

报告所记录的发现。

8.根据权利要求7所述的方法，其中经验数据库进一步包括一个或多个包括一种或多种以电子可访问格式的以下类型信息数据的数据库：

a.包含关于在测量期间典型使用的感测仪器化装置的方面的逻辑数据的经验数据库；

b.包含关于在测量期间典型使用的测量条件和技术的方面的逻辑数据的经验数据库；

c.包含关于在测量期间典型使用的制图信息系统的逻辑可访问方面的经验数据库；

d.包含关于在测量期间使用的逻辑可访问定位或追踪或边界参考信息的经验数据库；和

e.包含在测量期间用于跟踪的逻辑参考数据的经验数据库。

9.一种收集关于测量仪器的显示器中所描绘场景的信息的方法，包括：

在所述显示器的场景中定义感兴趣点；

从所述场景收集感测的数据，其中邻近所述感兴趣点的较大量数据被收集，以及远离所述感兴趣点的较少量数据被收集。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述感兴趣点由所述操作者定位的光标限定。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述感兴趣点由测量仪器中运行的软件定位的光标限定。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述感兴趣点至少部分地由在操作者观看场景区域期间的持续时间限定。

13.一种使用具有编程逻辑的编程测量仪器进行测量来定位感兴趣点或定位感兴趣目标的方法，所述方法包括：

a.使用至少一个感测换能器来产生至少一个感测信号响应；

b.使用所述编程逻辑来访问至少一个经验数据库和访问所述至少一个感测信号响应，以及访问相关信息；

c.处理至少一个感测信号响应以产生从所述至少一个感测信号响应的至少一部分获得的感测特性信息；

d.使用所述编程逻辑对所述感测特性信息进行操作和对所述至少一个编程经验数据库进行操作以便向操作者推荐至少一个建议发现；

e.使用所述编程逻辑对所述相关信息进行操作以便以相关联的相关信息标记发现的记录；和

f.使用所述编程逻辑图形地显示所述邻近的几何或制图表示，所述临近的表现示出所述至少一个建议发现以帮助操作者定位所述感兴趣点或所述感兴趣项目。

i、根据权利要求13所述的方法，其中所述感兴趣点是具有不规则外形的感兴趣点，且感兴趣目标具有物质或结构。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述经验数据库包括从由以下数据组成的组中选择的电子可访问格式的数据：

i.关于在测量期间典型使用的感测仪器化装置的方面的数据；

ii.关于在测量期间典型使用的测量条件和技术的方面的数据；

iii.关于在测量期间典型使用的制图信息系统的可查询方面的数据；

iv.关于在测量期间使用的可访问定位或追踪或边界参考信息的数据；

v.在测量期间用于追踪的参考数据；以及

vi.两种及以上的组合。

15.根据权利要求13所述的方法，其中在步骤“b”中使用所述编程逻辑查询相关信息或在步骤“f”中对所述相关信息进行操作包括：

i.使用编程逻辑对时钟信息进行操作以便分配相关联的时间数据；

ii.使用编程逻辑对定位系统信息进行操作以便分配相关联的空间定位数据；和

iii.使用编程逻辑对追踪系统信息进行操作以便分配相关联的空间追踪数据。

16.根据权利要求13所述的方法，其中步骤“a”中的所述至少一个感测信号响应包括：

i.来自感测换能器的对通常与类似感兴趣点的点相关联的不规则形状相关的感测接近度选择性地响应的感测信号；和

ii.来自感测换能器的对通常与类似感兴趣目标的目标相关联的物质或结构选择性地响应的感测信号。

17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括提示所述操作者使用操作者输入来批准或修改或拒绝建议发现。

18.根据权利要求13所述的方法，其中步骤“e”中的所述至少一个发现是从由包括以下发现的组中选择的：

i.所述感测特性信息可能是感兴趣目标的指示的发现；

ii.所述感测特性信息可能是感兴趣点的指示的发现；

iii.所述感测特性信息可能是非感兴趣目标的指示的发现；

iv.所述感测特性信息可能是非感兴趣点的指示的发现；

v.所述感测特性信息可能是背景指示的发现；

vi.所述感测特性信息可能是噪声指示的发现；

vii.所述感测特性信息可能是假性指示的发现；以及

vii.两个或更多的组合。

19.根据权利要求13所述的方法，进一步包括使用所述编程逻辑来访问相关联的附加信息以便帮助操作者进行测量，其中所述相关联的附加信息是从由下列信息组成的组中选择的：

i与所述测量区域的邻近相关联的信息；

ii.与所述测量仪器的邻近相关联的信息；

iii.与所述感兴趣点的邻近相关联的信息；

iv与所述感兴趣目标的邻近相关联的信息；

v.与所述感兴趣区域的至少一部分的制图表示相关联的标记的邻近相关联的信息；和

vi.两个或以上的组合。

20.一种用于使用具有编程逻辑的编程测量仪器进行测量以便定位感兴趣点或者定位感兴趣目标的方法，所述方法包括：

a.使用至少一个感测换能器来产生至少一个感测信号响应；

b.使用所述编程逻辑来处理所述至少一个感测信号响应以便产生从所述至少一个感测信号响应的至少一部分获取的感测特性信息；

c.使用编程逻辑进行所述感测特性信息的数学统计控制分析或统计分布分析；

d.使用编程逻辑来比较所述数学统计控制分析或所述统计分布分析与期望结果；和

e.如果所述比较建议假阳性或假阴性指示则提示所述操作者。

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