CN103162674B - 测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明的测量仪具备：观察光学系统(1)，具有用于输出数字图像信号的图像传感器(8)和变焦光学系统(7)；基准图形投影光学系统(18)，将基准图形(14)以无穷远的状态入射至所述观察光学系统并成像于所述图像传感器；转动机构(5)，将所述观察光学系统和所述基准图形投影光学系统作为一体可在水平、铅直的两个方向上转动；水平角度检测器(15)、铅直角度检测器(16)，用于检测该转动机构在两个方向上转动的水平角、铅直角；以及运算控制部(9)，该运算控制部根据所述水平角度检测器、所述铅直角度检测器的检测结果和在所述图像传感器上的所述基准图形与所述观察光学系统的准直点之间的差别来测定该准直点的水平角、铅直角。

Description

测量仪

技术领域

本发明涉及一种观察光学系统具有变焦功能的测量仪。

背景技术

在测量仪例如全站仪等中使用的准直望远镜(collimatingtelescope)的倍率为30倍左右的高倍率，存在难以一开始用准直望远镜校准测定点这一问题。因此，在现有技术中，先用目视或采用瞄准器校准测定点，接着通过准直望远镜来校准测定点。但是，由于目视、瞄准器、准直望远镜的倍率大不相同，因此即使用目视、瞄准器校准测定点，在准直望远镜的视野内捕捉测定点也不容易。

另外，虽然可以通过使望远镜具有变焦功能，在用望远镜观察测定点的状态下改变倍率，但对焦结构因其结构导致光轴的稳定性恶劣，难以保障准直位置，从而并不采用于测量仪，尤其是全站仪。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以在观察光学系统设置变焦功能的测量仪。

为达到上述目的，本发明的测量仪具备：观察光学系统，其具有用于输出数字图像信号的图像传感器和变焦光学系统；基准图形投影光学系统，其将基准图形以无穷远的状态入射至所述观察光学系统并成像于所述图像传感器；转动机构，其将所述观察光学系统和所述基准图形投影光学系统作为一体可在水平、铅直的两个方向上转动；水平角度检测器、铅直角度检测器，其用于检测该转动机构在两个方向上转动的水平角、铅直角；以及运算控制部，其中，该运算控制部根据所述水平角度检测器、所述铅直角度检测器的检测结果和在所述图像传感器上的所述基准图形与所述观察光学系统的准直点之间的差别来测定该准直点的水平角、铅直角。

另外，本发明的测量仪还具备光电测距仪，对测定对象物的测定点进行测距，其中该光电测距仪具有与所述观察光学系统的光轴平行的测距光轴。

另外，本发明的测量仪还具备微调机构，该微调机构设置在所述测距光轴上，并对该测距光轴的偏转进行微调，而且所述测量仪以使测距的测定点与所述观察光学系统的测定点相一致的方式构成。

另外，在本发明的测量仪中，所述基准图形是由垂直相交的线构成的格子，通过测定投影至所述图像传感器的所述格子的线间距来运算变焦倍率。

另外，在本发明的测量仪中，所述基准图形是由垂直相交的线构成的格子，通过测定投影至所述图像传感器的所述格子来运算图像的畸变，并根据运算结果来校正测定结果。

另外，在本发明的测量仪中，所述观察光学系统是市售的数码相机。

根据本发明，测量仪具备：观察光学系统，其具有用于输出数字图像信号的图像传感器和变焦光学系统；基准图形投影光学系统，其使基准图形以无穷远的状态入射至所述观察光学系统并成像于所述图像传感器；转动机构，其将所述观察光学系统和所述基准图形投影光学系统作为一体可在水平、铅直的两个方向上转动；水平角度检测器、铅直角度检测器，其用于检测该转动机构在两个方向上转动的水平角、铅直角；以及运算控制部，其中，该运算控制部根据所述水平角度检测器、所述铅直角度检测器的检测结果和在所述图像传感器上的所述基准图形与所述观察光学系统的准直点之间的差别来测定该准直点的水平角、铅直角。因此通过变焦光学系统变更倍率，使校准变得容易，并且即使在所述观察光学系统的光轴晃动的情况下，也能实施将晃动考虑在内的准确的测角。

另外，根据本发明，还具备光电测距仪，对测定对象物的测定点进行测距，其中该光电测距仪具有与所述观察光学系统的光轴平行的测距光轴。因此能构成具有变焦功能的简便的全站仪。

另外，根据本发明，还具备微调机构，该微调机构设置在所述测距光轴上，并对该测距光轴的偏转进行微调，而且所述测量仪以使测距的测定点与所述观察光学系统的测定点相一致的方式构成。因此能高精度地进行测距测角。

另外，根据本发明，所述基准图形是由垂直相交的线构成的格子，通过测定投影至所述图像传感器的所述格子的线间距来运算变焦倍率。因此能进行加以倍率的准确的测定。

另外，根据本发明，所述基准图形是由垂直相交的线构成的格子，通过测定投影至所述图像传感器的所述格子来运算图像的畸变，并根据运算结果来校正测定结果。因此能进行正确的测定。

另外，根据本发明，所述观察光学系统是市售的数码相机，因此能廉价且简便地构成测量仪。

附图说明

图1是本发明第一实施例的测量仪的示意结构图。

图2是表示用于第一实施例的基准线的一个例子的图。

图3(A)、图3(B)、图3(C)是表示用第一实施例的观察光学系统进行变焦的情形下的图像的变化、图像中的测定点状态的说明图。

图4是表示进行变焦的情形下的基准图形歪曲的状态的说明图。

图5是表示第二实施例的光学系统的示意图。

图6是第三实施例的主视图。

图7是所述第三实施例的侧视图。

图8(A)是用于第三实施例的铅直角度检测器的剖面图，图8(B)是在转动轴处于倾斜状态时的说明图。

图9是表示用于所述铅直角度检测器的角度检测图形的一个例子的说明图。

图10是第四实施例的主视图。

图11是表示第四实施例的光电测距仪、基准图形投影光学系统的示意结构图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。

图1表示本发明第一实施例的测量仪的基本结构。另外，在图1中，1表示观察光学系统，2表示光电测距仪(EDM：Electro-OpticalDistanceMeasurement)。

所述观察光学系统1具有观察光轴3，所述光电测距仪2具有测距光轴4，就所述观察光学系统1和所述光电测距仪2而言，所述观察光轴3和所述测距光轴4相平行，并以已知间隔设置。另外，所述观察光学系统1与所述光电测距仪2机械地形成一体从而构成测定部10，该测定部10以可在水平方向和铅直方向的两个方向上转动的方式被转动机构5支撑。

在所述观察光学系统1中，所述观察光轴3上具有：物镜6、变焦光学系统7、图像传感器8，该图像传感器8设置于所述变焦光学系统7的焦点位置。

所述图像传感器8采用由多个像素集合体而构成的CCD传感器、CMOS传感器等，各像素以如下方式构成：发送受光信号并基于所发送的信号能确定在所述图像传感器8中的位置。

来自该图像传感器8的输出信号是来自所述像素的输出信号的集合，其作为数字图像信号向运算控制部9输出。

在所述观察光轴3上，关于所述物镜6，在物体一侧配设有例如半透明反射镜(halfmirror)12的光路分割光学构件。所述观察光轴3穿过所述半透明反射镜12，在该半透明反射镜12的反射光轴3a上配置有聚光透镜13，在该聚光透镜13的焦点位置配置有基准图形14。

该基准图形14以能够检测基准位置、倍率及像畸变的方式构成(图形)，例如是由如图2所示那样垂直相交的纵横线而构成的格子，在该基准图形14的中心设置有垂直相交的粗基准线17，而且在所述基准图形14的中心部具有精密图形14a，该精密图形14a的方格相对于周围的方格以规定倍率缩小而设定(在图示中每边为1/2倍)。

若使所述反射光轴3a相对于所述转动机构5的转动轴(水平转动轴和铅直转动轴)(未图示)不产生机械性的位置变化(固定为已知关系)，则在所述图像传感器8上的所述基准图形14的位置反映测量仪的机械位置、姿态。在此，所述半透明反射镜12、所述聚光透镜13、所述基准图形14构成将该基准图形14以无穷远的状态投影至所述观察光学系统1的基准图形投影光学系统18。

所述转动机构5在水平转动轴、铅直转动轴分别具备水平角度检测器15、铅直角度检测器16，所述水平角度检测器15、所述铅直角度检测器16分别用于检测所述测定部10的水平转动角、铅直转动角。

所述光电测距仪2向所述测距光轴4上射出测距光，并接收来自测定对象物的反射光，且基于接收结果测定到测距光照射的点(测定点)为止的距离。此外，测距光可以为可见光、不可见光中的任意一种，但若采用可见光，则能通过目视或在图像上确认测定中的测定点。

所述运算控制部9将所述图像传感器8拍摄的影像图像显示于显示部11。另外，所述运算控制部9处理来自所述图像传感器8的影像信号图像信号而并提取所述基准图形基准图形14。作为提取该基准图形基准图形14的一种方法能够采用如下方法：的一种，取得无所述基准图形基准图形14的影像图像，接着取得有该基准图形基准图形14的影像图像，能通过得到两个影像图像的差别来提取所述基准图形基准图形14。

另外，所述运算控制部9根据来自所述水平角度检测器15、所述铅直角度检测器16的检测信号、以及来自所述半透明反射镜12、所述图像传感器8的图像信号来运算测定点的水平角、铅直角。

对上述结构的测量仪的作用进行说明。

所述基准图形14位于所述聚光透镜13的焦点，因此来自所述基准图形14的光透过所述聚光透镜13而变成平行光，并在所述图像传感器8上成像。在所述观察光轴3和所述反射光轴3a完全一致的状态下，所述基准图形14的中心与所述图像传感器8的中心一致。另外，所述基准图形14与所述变焦光学系统7的倍率相应地而被投影，所述基准图形14上的点的位置(坐标)确定在与所述变焦光学系统7的倍率相应的位置。

另外，在所述观察光轴3相对所述反射光轴3a倾斜的情形下，所述基准图形14以相当于所述观察光轴3的倾斜角的量进行位移并投影至所述图像传感器8。而且，所述反射光轴3a相对所述转动机构5的转动轴(水平转动轴和铅直转动轴)以已知关系被固定，因此若检测所述基准图形14在所述图像传感器8上的位移，则能检测所述观察光轴3的倾斜度。

进一步，参照图3(A)-图3(C)，说明使用所述观察光学系统1进行变焦时候的图像的变化、图像中的测定点的状态，并说明使用该观察光学系统1测定水平角、铅直角的情况。

用所述观察光学系统1使变焦倍率设定为低倍率(例如2倍)的状态下，使所述观察光轴3朝向测定对象物的测定点，使包括测定对象物的广角图像显示于所述显示部11(参照图3(A))。

在该显示部11上，显示所述图像传感器8拍摄的图像，并且所述基准图形14以与该图像相重合的状态被显示。为了易于辨别，该基准图形14的颜色设定为与背景不同的颜色，还可以使其闪烁。另外，所述基准图形14的中心(与所述基准线17交叉的点)表示测定点。

通过所述转动机构5来调整所述测定部10的方向即所述观察光轴3的方向，使得所述基准图形14的中心与测定点对准，即使得测定点成为图像的中心。该观察光轴3的方向通过所述水平角度检测器15、所述铅直角度检测器16来测定。

通过所述变焦光学系统7来阶段性地或连续地提高变焦倍率，由此能容易观察测定对象(参照图3(B)、图3(C))。进而在图像上，除基准图形线之外，还显示用于指定测定点的测定指标19。该测定指标19通过外部的操作能显示于画面上的所期望位置。

通过所述变焦光学系统7来提高变焦倍率，在观察像上的写入的所述基准图形14也与观察像成为一体而被放大。此时，即使产生所述观察光轴3的晃动，观察像与所述基准图形14成为一体而晃动，因此对观察像和观察像上的该基准图形14之间的关系没有影响。因此将该基准图形14作为基准在图像上测定所述测定指标19，由此能校正水平和铅直，并能消除由晃动引起的测定误差。

此外，如图4所示，通常在光学系统中，由于光学变形(lensdistortion)在图像中存在歪曲，由此在计测时需要进行校正。此时，用所述图像传感器8测定构成所述基准图形14的格子的纵线、横线，由此能测定纵线、横线的歪曲状态，根据测定结果能校正测定值。或者，将歪曲的线作为基准进行测定。即使在任意情况下，能通过所述基准图形14测定对应于倍率的歪曲，从而使得不受光学变形影响的高精度测定成为可能。

测定点的测距通过所述光电测距仪2来实施。另外，通过将可见光作为测距光，能在图像上确认测距位置。所述测距光轴4与所述观察光轴3平行，并以已知间隔分离，虽没有准确地测定所述测定点，但所述测定点与所述光电测距仪2的测定位置的偏差很小，因此在实际应用中将用所述光电测距仪2测定的测距结果作为所述测定点的测距距离并无影响。

于是，能实现具有变焦功能且测定点的校准变容易的全站仪。此外，在第一实施例中，作为所述光电测距仪2可以安装市售的手持式光电测距仪，或者也可以采用省略所述光电测距仪2而测定角度的测量仪。

接着，当使用所述观察光学系统1而制作计测用全景图像时，可以使用所述基准图形14。

在制作计测用全景图像时，需要以摄影的转动中心作为中心的拍摄图像，但是用摄像头得到的拍摄图像是透镜主点中心的图像，并不是转动中心的图像。因此，为算出与转动中心的关系，需要基于另一个透镜主点与转动中心的关系重新构成图像。如上所述，若采用变焦功能，则透镜的主点发生变化，从而无法确定透镜主点与转动中心的关系。因此，在采用变焦功能的所述观察光学系统1中无法完成全景图像的制作。

在本实施例中，基准图形是与变焦功能无关地以转动中心为中心的图像，将所述基准图形作为标尺的图像成为以转动中心为中心的图像，从而使计测用全景图像的制作变得容易。

图5表示第二实施例的测量仪的基本结构。

在第二实施例中，用于进一步提高测距精度。此外，在第二实施例中，省略与第一实施例相同的部分，而仅表示光学系统。

第二实施例是设置了测距光轴4的微调机构21的实施例。此外，作为该微调机构21的一个例子，可列举其由一对楔形棱镜而构成的机构。在一对楔棱镜中，能通过使各棱镜相对转动来对所述测距光轴4的偏转进行微调。

在经由该微调机构21的所述测距光轴4上设置半透明反射镜22，直角棱镜23与该半透明反射镜22相对置而配置，并且反射镜24以与该直角棱镜23相对置的方式设置，以使来自该直角棱镜23的反射光入射至观察光学系统1。此外，作为测距光优选采用可见光。

从光电测距仪2射出的测距光的一部分被所述半透明反射镜22所分割，被分割的一部分测距光作为监控用光25入射于所述直角棱镜23，通过该直角棱镜23来与入射光平行地反射，在所述直角棱镜23反射的所述监控用光25进一步通过所述反射镜24来与所述测距光轴4平行地反射，并入射至所述观察光学系统1。另外，入射至该观察光学系统1的所述监控用光25被图像传感器8接收。

测距光轴监控光学系统26包括所述半透明反射镜22、所述直角棱镜23、所述反射镜24。

可以通过所述微调机构21对所述测距光轴4的方向进行微调，由此能够使得用所述光电测距仪2测定的位置对准在用所述观察光学系统1测定的位置上。因此，能够使进行测角的测定点与进行测距的测定点一致，并能进一步提高测定精度。

另外，就所述测距光轴监控光学系统26而言，其反映用所述微调机构21调整的所述测距光轴4的状态并将所述监控用光25入射至所述观察光学系统1，因此能够通过由所述图像传感器8接收所述监控用光25，在图像上算出测距光的照射位置(测定点)。

图6、图7表示第三实施例。在第三实施例中，作为具有变焦光学系统的观察光学系统是使用市售的数码相机而构成经纬仪(transit)的光学系统。

此外，在图6、图7中，与图1中表示的相同部件赋予相同符号并省略其说明。

在三脚架31的上端设置有校平部32，转动基台34经由水平转动轴33以可转动的方式设置于该校平部32。所述校平部32具有铅直地校平所述水平转动轴33的轴心的校平机构(未图示)。在所述转动基台34内部中，容纳有水平转动驱动部(未图示)，所述转动基台34通过该水平转动驱动部以所述水平转动轴33为中心而转动。

在所述转动基台34垂直地设置有架台35。在该架台35设置有在水平方向上延伸的铅直转动台37，该铅直转动台37可通过具有水平轴心的铅直转动轴36进行转动。在所述架台35容纳有铅直转动驱动部(未图示)，所述铅直转动台37通过该铅直转动驱动部以所述铅直转动轴36为中心在铅直方向上转动。

在所述铅直转动台37安装有数码相机38，该数码相机38具备对焦结构。而且该数码相机38具有观察光轴3，该观察光轴3通过所述铅直转动台37的转动来在铅直方向上转动。此外，所述观察光轴3与所述水平转动轴33的轴心交叉，并且在包含所述水平转动轴33的轴心的铅直面内转动。

对所述观察光轴3设置有基准图形投影光学系统18。如上所述，该基准图形投影光学系统18具有反射光轴3a(参照图1)，该反射光轴3a相对于所述水平转动轴33的轴心、所述铅直转动轴36的轴心具有机械固定的关系，所述水平转动轴33的转动量与所述反射光轴3a的水平转动角一致，所述铅直转动轴36的转动量与所述反射光轴3a的铅直转动角一致。

就所述水平转动轴33和所述铅直转动轴36而言，分别设置有水平角度检测器15、铅直角度检测器16，通过所述水平角度检测器15、所述铅直角度检测器16来分别检测所述水平转动轴33、所述铅直转动轴36的转动角。所述水平角度检测器15、所述铅直角度检测器16可采用一般的编码器(encoder)，但在本实施例中采用内装于所述水平转动轴33和所述铅直转动轴36的角度检测器。

所述水平角度检测器15与所述铅直角度检测器16是相同结构，因此以下参照图8对所述铅直角度检测器16进行说明。

在所述铅直转动轴36的端部形成有与该铅直转动轴36的轴心同心的圆柱状的轴部空间41，轴端部为空心结构。该轴端部通过轴承42以转动自如的方式被所述架台35支撑，在该架台35形成有与所述轴部空间41同心的轴承部空间43，该轴承部空间43与所述轴部空间41具有相同直径。在所述轴部空间41和所述轴承部空间43中容纳有所述铅直角度检测器16的主要结构单元。

在所述轴部空间41设置有第一聚光透镜44，在所述轴承部空间43设置有第二聚光透镜45。所述第一聚光透镜44、所述第二聚光透镜45的倍率分别为一倍，并具有相同的焦点距离。

所述第一聚光透镜44、所述第二聚光透镜45分别具有光轴46a、46b，该光轴46a与所述铅直转动轴36的轴心一致，所述光轴46b与所述轴承部空间43的轴心一致。因此，在所述铅直转动轴36未倾斜的状态下，所述光轴46a与所述光轴46b在同一条直线上一致。

此外，为了避免产生像畸变，所述第一聚光透镜44和所述第二聚光透镜45优选具有相同特性。

在所述轴部空间41的底部设置有角度检测图形47，该角度检测图形47位于所述第一聚光透镜44的焦点位置。另外，在所述轴承部空间43设置有轴部图像传感器48，该轴部图像传感器48位于所述第二聚光透镜45的焦点位置。

在所述轴承部空间43、所述轴部空间41的适当的位置上设置有用于照明所述角度检测图形47的发光部。在图示中，作为一个例子表示了设置于所述轴部空间41的底部、且包围所述角度检测图形47周围的环状的发光部49。

作为所述轴部图像传感器48，使用像素集合体的CCD传感器或CMOS传感器等，各像素能以能够在所述轴部图像传感器48上确定其位置的方式构成。另外，来自该轴部图像传感器48的受光信号输入于信号处理部51，该信号处理部51以基于受光信号测定转动角、所述铅直转动轴36的倾斜(倾斜角)的方式构成。

图9表示所述角度检测图形47的一个例子。

该角度检测图形47的基本形状是圆形，该角度检测图形47的中心与所述第一聚光透镜44的光轴即所述光轴46a一致。

所述角度检测图形47包括：位于其中心部的校正用圆形图形53、配设于该圆形图形53周围的基准图形54。所述圆形图形53是以规定线宽描绘的圆。

所述基准图形54是在径向延伸的线段55以规定角距配置于全周的结构，并且由所述线段55而形成环状的轨迹(track)。在该线段55中，多个规定位置的线段55a是粗线。所述线段55内端和外端，其分别位于与所述圆形图形53同心的圆周上。另外，如图所示，所述线段55a并没有设置于将圆周等分分割的位置，检测所述线段55a的位置，由此能检测所述基准图形54的转动角。

下面对上述铅直角度检测器16的作用进行说明。

所述角度检测图形47通过所述第一聚光透镜44、所述第二聚光透镜45的作用以1∶1的关系投影至所述轴部图像传感器48，该轴部图像传感器48发送与接收的所述角度检测图形47相对应的信号。

若所述铅直转动轴36转动，则所述角度检测图形47与该铅直转动轴36一体转动，转动的角度检测图形47的像投影至所述轴部图像传感器48。该轴部图像传感器48按照每个像素发送受光信号，因此例如所述线段55a移动，则接收来自该线段55a的光的像素的位置发生变化。因此，基于来自所述轴部图像传感器48的信号接收来自所述线段55a的光的像素的位置变化，由此能够检测所述铅直转动轴36相对于所述架台35的转动角。

接着，参照图8(B)对所述铅直转动轴36相对于所述架台35倾斜的情形进行说明。

在所述第一聚光透镜44、所述第二聚光透镜45的作用下，入射至所述第一聚光透镜44的光线通过所述第二聚光透镜45与该光线平行地投影至所述轴部图像传感器48。若所述第一聚光透镜44的所述光轴46a相对于所述第二聚光透镜45的所述光轴46b倾斜，则投影至所述轴部图像传感器48的所述角度检测图形47的像，从倾斜了与所述第一聚光透镜44的所述光轴46a倾斜度相应的角度的方向，投影至所述轴部图像传感器48。因此，所投影的像在所述轴部图像传感器48上只发生与倾斜度相应量的位移。

在此，若将在所述轴部图像传感器48上的图形图像的位移量设为Δ，将所述第一聚光透镜44的所述光轴46a的倾斜度设为α，将所述第二聚光透镜45的焦点设为f，则构成tanα＝Δ/f。而且，所述圆图形53的中心表示所述角度检测图形47的中心，通过检测接收来自所述圆形图形53的光的所述轴部图像传感器48的各像素的位置，能算出所述圆形图形53的中心，通过算出该圆图形53的中心与所述轴部图像传感器48的中心的偏差，能算出所述位移量Δ。因此，能够基于所述轴部图像传感器48的受光结果检测所述第一聚光透镜44的所述光轴46a的倾斜度即所述铅直转动轴36的倾斜角。

能够以所述轴部图像传感器48的像素单位来检测所述角度检测图形47在所述轴部图像传感器48上的转动、或所述角度检测图形47的中心位置的位移量，因此可进行高精度的测定。

而且，能检测转动角和所述铅直转动轴36的倾斜度。根据所检测的倾斜度进行测定值的校正，由此能够得到消除了所述铅直转动轴36的倾斜影响的测定结果。因此，即使在所述铅直转动轴36的转动包含误差的状态下，也能进行高精度的角度检测。因此，即使不要求所述铅直转动轴36的部件精度、组合的高精度，也能降低所述铅直角度检测器16的制作成本。

此外，在上述实施例中，可以在所述铅直转动轴36一侧设置所述轴部图像传感器48，也可以在所述架台35侧设置所述角度检测图形47。

图10、图11表示第四实施例。在第四实施例中，作为具有变焦光学系统的观察光学系统是使用市售的数码相机来构成全站仪的光学系统。

此外，在图10、图11中，对于与图1和图5-图7中表示的部件相同的部件赋予相同附图标记并省略其说明。

在第四实施例中，将光电测距仪2与基准图形投影光学系统18一体地设置于在所述铅直转动台37，可以用市售的数码相机进行测角，并能用所述光电测距仪2进行测距且用微调机构21对测距光轴4进行偏转，使测距的测定点与测角的测定点一致。

进而，所述光电测距仪2可以是安装市售的手持式光电测距仪。此时，通过组合市售的数码相机和市售的手持式所述光电测距仪2，能简便地构成全站仪。

Claims (6)

1.一种测量仪，具备：观察光学系统，其具有用于输出数字图像信号的图像传感器和变焦光学系统；基准图形投影光学系统，其将基准图形以无穷远的状态入射至所述观察光学系统并成像于所述图像传感器；转动机构，其将所述观察光学系统和所述基准图形投影光学系统作为一体可在水平、铅直的两个方向上转动；水平角度检测器、铅直角度检测器，其用于检测该转动机构在两个方向上转动的水平角、铅直角；以及运算控制部，其中，该运算控制部根据所述水平角度检测器、所述铅直角度检测器的检测结果测定所述观察光学系统的水平角、铅直角，并在图像传感器拍摄的图像上显示用于指定测定点的测定指标，将该基准图形作为基准在图像上测定所述测定指标，根据测定结果消除由所述观察光学系统的光轴晃动引起的测定误差，从而测定所述测定点的水平角、铅直角。

2.权利要求1所述的测量仪，还具备光电测距仪，对测定对象物的测定点进行测距，其中该光电测距仪具有与所述观察光学系统的光轴平行的测距光轴。

3.权利要求2所述的测量仪，还具备微调机构，该微调机构设置在所述测距光轴上，并对该测距光轴的偏转进行微调，而且所述测量仪以使测距的测定点与所述观察光学系统的测定点相一致的方式构成。

4.权利要求1-3中任一项所述的测量仪，其中，所述基准图形是由垂直相交的线构成的格子，通过测定投影至所述图像传感器的所述格子的线间距来运算变焦倍率。

5.权利要求1-3中任一项所述的测量仪，其中，所述基准图形是由垂直相交的线构成的格子，通过测定投影至所述图像传感器的所述格子来运算图像的畸变，并根据运算结果来校正测定结果。

6.权利要求1-3中任一项所述的测量仪，其中，所述观察光学系统是市售的数码相机。