CN105444668A - 电梯井筒内部尺寸测量设备 - Google Patents

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CN105444668A
CN105444668A CN201510587936.3A CN201510587936A CN105444668A CN 105444668 A CN105444668 A CN 105444668A CN 201510587936 A CN201510587936 A CN 201510587936A CN 105444668 A CN105444668 A CN 105444668A
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CN
China
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elevator shaft
camera
dimension measuring
measuring equipment
imaging
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CN201510587936.3A
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山崎雅起
关晃仁
冈田隆三
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications

Abstract

一种电梯井筒内部尺寸测量设备，包括距离测量仪器、成像设备和控制器。距离测量仪器包括：第一激光测距仪，安装到移动通过电梯井筒的内部的移动对象，并且在所述电梯井筒的内壁上辐射激光。成像设备包括：第一相机，安装到移动对象，并且对电梯井筒的内部进行成像。控制器包括计算器、位置计算设备和存储器设备。计算器对从距离测量仪器获得的距离数据以及从成像设备获得的图像数据执行运算。位置计算设备估计所述移动对象的运动并且计算所述移动对象在电梯井筒的内部中的位置。存储器设备存储距离数据和图像数据。

Description

电梯井筒内部尺寸测量设备
技术领域
在此所描述的实施例总体上涉及一种电梯井筒内部尺寸测量设备。
背景技术
在执行电梯的替换或修复的准备阶段中，执行工作以确保电梯井筒内部的状况并且测量对于进行绘制所必须的电梯井筒内部的部分的尺寸。操作者进入电梯井筒并且使用卷尺等来测量尺寸而执行工作。
然而，因为操作者在驾乘电梯轿箱的同时通过测量尺寸来执行工作，所以，例如，在测量距离相对长等的情况下时间和劳力是必须的。
期望相对容易地并且在相对短的时间段中测量电梯井筒内部的尺寸。
发明内容
本发明涉及一种电梯井筒内部尺寸测量设备，包括：距离测量仪器，包括安装到移动通过电梯井筒的内部的移动对象的第一激光测距仪，第一激光测距仪在电梯井筒的内壁上辐射激光；成像设备，包括安装到移动对象的第一相机，第一相机对电梯井筒的内部进行成像；以及控制器，包括计算器、位置计算设备和存储器设备，所述计算器对距离数据和图像数据执行运算，距离数据从距离测量仪器获得，所述图像数据从所述成像设备获得，位置计算设备基于所述图像数据来估计所述移动对象的运动，并且基于距离数据来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置，存储器设备存储所述距离数据和所述图像数据。
附图说明
图1是示出根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的框图；
图2是描述根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量方法的流程图；
图3是示出根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的示意性平面图；
图4是示出电梯井筒内部尺寸测量设备的安装方法的修改的示意性平面图；
图5是示出电梯井筒内部尺寸测量设备的安装方法的另一修改的示意性平面图；
图6是示出电梯井筒内部尺寸测量设备的安装方法的另一修改的示意性平面图；
图7A至图7C是示出投影到所成像的图像上的激光的辐射区域的投影区域的示例的示意性平面图；
图8A和图8B是示出第一相机的运动估计图线的示例的示意图；
图9A和图9B是示出第一相机的运动估计图线的另一示例的示意图；
图10是示出第一激光测距仪的标度估计图线的示例的示意图；
图11是示出根据另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的示意性平面图；
图12是示出根据实施例的修改的电梯井筒内部尺寸测量设备的框图；
图13A和图13B是示出激光测距仪的旋转状态的示意性平面图；
图14A和图14B是示出激光测距仪的其它旋转状态的示意性平面图；
图15是示出根据一个另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的框图；
图16是描述根据一个另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量方法的流程图；
图17是示出根据一个另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的示意性平面图；
图18是示出根据另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的示意性平面图；
图19是示出根据实施例的修改的电梯井筒内部尺寸测量设备的框图；
图20A和图20B是示出激光测距仪的旋转状态的示意性平面图；以及
图21A和图21B是示出激光测距仪的其它旋转状态的示意性平面图。
具体实施方式
根据一个实施例，一种电梯井筒内部尺寸测量设备包括距离测量仪器、成像设备和控制器。所述距离测量仪器包括第一激光测距仪。所述第一激光测距仪安装到移动通过电梯井筒的内部的移动对象，并且在电梯井筒的内壁上辐射激光。所述成像设备包括第一相机。所述第一相机安装到所述移动对象，并且对所述电梯井筒的内部进行成像。所述控制器包括计算器、位置计算设备和存储器设备。所述计算器对距离数据和图像数据执行运算。所述距离数据获得自所述距离测量仪器，所述图像数据获得自所述成像设备。所述位置计算设备基于所述图像数据来估计所述移动对象的运动，并且基于所述距离数据来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置。所述存储器设备存储所述距离数据和所述图像数据。
下文中将参照附图描述各个实施例。
附图是示意性或构思性的；各部分的厚度和宽度、各部分之间的大小的比例等并不一定与其实际值相同。此外，甚至在示出相同部分的情况下，也可能在各附图之间不同地示出尺寸和/或比例。
在该申请的附图和说明书中，通过相似标号来标记与关于之前的附图所描述的组件相似的组件，并且适当地省略其详细描述。
图1是示出根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的框图。图2是描述根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量方法的流程图。
图3是示出根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的示意性平面图。
图1所示的框图是根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的相关组件的示例，并且不一定匹配实际程序模块的配置。
电梯井筒内部尺寸测量设备100包括成像设备110、距离测量仪器120和控制器(电梯井筒内部尺寸测量控制器)130。控制器130与根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量控制器对应。控制器130包括计算器131、存储器设备133和位置计算设备135。
控制器130可以是与电梯井筒内部尺寸测量设备100不同的外部设备，或可以是电梯井筒内部尺寸测量设备100中所包括的设备。图1所示的硬件配置是示例；根据实施例和特定示例的控制器130的一部分或整个控制器130可以实现为集成电路(如LSI(大规模集成))等或IC(集成电路)芯片组。每个功能块可以单独地配备有处理特征；或一些或所有功能块可以通过集成而配备有处理特征。集成电路不限于LSI，并且可以使用专用电路或通用处理器来实现。
在电梯井筒210的内部或电梯井筒210的外部的至少一个中提供移动装置140。移动装置140在两个方向(例如垂直方向或竖直方向)上在电梯井筒210的内部对移动对象进行移动。移动对象是例如电梯轿箱220。或者，移动对象是例如对重装置(counterweight)230。然而，移动对象不限于电梯轿箱220或对重装置230。在图3所示的示例中，电梯井筒内部尺寸测量设备100安装到电梯轿箱220的上部分221。
成像设备110包括第一相机111，并且对电梯井筒210的内壁211进行成像。可以接收可见光的数字相机、可以接收红外光的数字相机等是第一相机111的示例。
距离测量仪器120包括第一激光测距仪121，并且在成像设备110的第一视场(成像范围)115内部朝向电梯井筒210的内壁211辐射激光。时间差激光测距仪、相位差激光测距仪等是第一激光测距仪121的示例。时间差激光测距仪通过测量从激光辐射到激光受测量对象反射并且返回到激光测距仪的时间来计算激光测距仪与测量对象之间的距离。相位差激光测距仪通过辐射调制为多个的激光并且通过基于碰撞测量对象并且返回到激光测距仪的激光的漫反射分量的相位差来执行确定而确定激光测距仪与测量对象之间的距离。或者，激光测距仪可以基于可以辐射激光的角度而分类。水平激光器和二维激光器是第一激光测距仪121的示例。水平激光器可以在水平方向上在360度的完整圆形中辐射激光。换言之，水平激光器可以绕着移动对象的移动方向的轴线在360度的完整圆形中辐射激光。二维激光器可以在恒定辐射范围中水平地或垂直地辐射激光。
计算器131对从成像设备110获取的数据和从距离测量仪器120获取的数据执行运算。计算器131还控制成像设备110和距离测量仪器120。
存储器设备133存储从成像设备110获取的数据和从距离测量仪器120获取的数据。
位置计算设备135基于从成像设备110获得的图像数据和从距离测量仪器120获得的距离数据来计算移动对象(图3的示例，电梯轿箱220)在电梯井筒210的内部的位置。
移动装置140在电梯井筒210的内部移动电梯轿箱220。
现将描述根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备100的处理。在此，将描述移动对象是图3所示的电梯轿箱220的示例。
如图2所示，成像设备110对电梯轿箱220的行进方向上的范围(第一视场115)进行成像(步骤S111)。
更具体地说，成像设备110对电梯井筒210的内部进行成像，以获取图像(步骤S111)。成像设备110安装到电梯井筒210内部的电梯轿箱220。
预先执行计算第一相机111的焦距等的校准，计算成像设备110与距离测量仪器120之间的位置关系(旋转和平移)的校准。例如，成像设备110与距离测量仪器120之间的校准方法描述于参考文献"ReliableAutomaticCamera-LaserCalibration(AustralasianConferenceonRoboticsandAutomation2010)等中。
如图3所示，在电梯井筒内部尺寸测量设备100安装到电梯轿箱220的上部分221的情况下，成像设备110在朝向电梯井筒210的顶棚213的方向上从电梯轿箱220的上部分221对电梯井筒210的上范围进行成像。
现将描述电梯井筒内部尺寸测量设备的安装方法的修改。
图4是示出电梯井筒内部尺寸测量设备的安装方法的修改的示意性平面图。
图5是示出电梯井筒内部尺寸测量设备的安装方法的另一修改的示意性平面图。
图6是示出电梯井筒内部尺寸测量设备的安装方法的另一修改的示意性平面图。
在图4所示的示例中，电梯井筒内部尺寸测量设备100安装到电梯轿箱220的下部分223。在此情况下，成像设备110在朝向电梯井筒210的坑窖(地板)的方向上从电梯轿箱220的下部分223对电梯井筒210的下范围进行成像。
在图5所示的示例中，电梯井筒内部尺寸测量设备100安装到对重装置230的上部分231。在此情况下，成像设备110在朝向电梯井筒210的顶棚213的方向上从对重装置230的上部分231对电梯井筒210的上范围进行成像。
在图6所示的示例中，电梯井筒内部尺寸测量设备100安装到对重装置230的下部分233。在此情况下，成像设备110在朝向电梯井筒210的坑窖(地板)的方向上从对重装置230的下部分233对电梯井筒210的下范围进行成像。
现返回图1至图3，成像设备110中所包括的相机的范围可以从具有恒定视角的相机到可以在360度中执行全向成像的全向相机。全向相机可以绕着作为轴线的移动对象的移动方向在360度中在所有方向上对电梯井筒210的内壁211进行成像。期望成像设备110在安装有电梯井筒内部尺寸测量设备100的电梯轿箱220的行进方向上成像。然而，不一定将成像设备110安装为平行于或垂直于电梯轿箱220的行进方向的轴线。
距离测量仪器120通过测量从安装到电梯井筒210内部的电梯轿箱220的距离测量仪器120(具体地说，第一激光测距仪121)辐射的激光的反射光来获取距离值(步骤S112)。
距离测量仪器120中所包括的第一激光测距仪121扫描相对窄的范围中所辐射的激光，并且获取第一激光测距仪121与每个位置之间的距离值。也就是说，第一激光测距仪121在图3所示的辐射区域121a中的规定区域上辐射激光。
距离测量仪器120以某辐射角度辐射激光，以缩短电梯井筒210的内壁211与投影到被成像设备110所成像的图像上的激光的辐射区域121a的投影区域121b之间的距离(测量距离)(参照图7A至图7C)，并且缩短投影区域121b与成像设备110的图像的中心位置119(透镜的光学中心位置，参照图7A至图7C)之间的距离(像素单元)。
现将参照图7A至图7C进一步描述该情况。
图7A至图7C是示出投影到所成像的图像上的激光的辐射区域的投影区域的示例的示意性平面图。
也就是说，图7A至图7C示出投影到电梯井筒210的内部的图像上的激光的辐射区域121a的投影区域121b的示例。
例如，图7A至图7C示出从第一激光测距仪121辐射的激光的辐射区域121a的投影区域121b的图像上的投影的示例。与图7A所示的投影区域121b对应的激光的辐射区域121a不同于与图7B和图7C所示的投影区域121b对应的激光的辐射区域121a。与图7B所示的投影区域121b对应的激光的辐射区域121a不同于与图7C所示的投影区域121b对应的激光的辐射区域121a。
投影到电梯井筒210的内部的图像上的激光的辐射区域121a的投影区域121b对于图7A所示的示例比对于图7C所示的示例更靠近图像的中心位置119。电梯井筒210的投影区域121b与内壁211之间的距离(测量距离)对于图7A所示的示例比对于图7B所示的示例更短。
投影到电梯井筒210的内部的图像上的激光的辐射区域121a的投影区域121b对于图7B所示的示例比对于图7A和图7C所示的示例更靠近图像的中心位置119。电梯井筒210的投影区域121b与内壁211之间的距离(测量距离)对于图7B所示的示例比对于图7A和图7C所示的示例更长。也就是说，因为投影区域121b在所成像的图像中经过顶棚213，所以测量距离对于图7B所示的示例比对于图7A和图7C所示的示例更长。
投影到电梯井筒210的内部的图像上的激光的辐射区域121a的投影区域121b对于图7C所示的示例比对于图7A和图7B所示的示例更远离图像的中心位置119。电梯井筒210的投影区域121b与内壁211之间的距离(测量距离)对于图7C所示的示例比对于图7B所示的示例更短。
对于投影到电梯井筒210内部的图像上的激光的辐射区域121a的投影区域121b更靠近图像的中心位置119是更好的一个原因在于，例如，在相对靠近图像的中心位置119的位置处，归因于成像设备110的透镜的特性而产生的图像的失真相对很小。由此，在图2所示的步骤S113中所计算的电梯轿箱220在电梯井筒210的内部中的位置的精度变得很高。
电梯井筒210的内壁211与投影到电梯井筒210的内部的图像上的激光的辐射区域121a的投影区域121b之间的距离(测量距离)很小是更好的一个原因在于，例如，在投影区域121b的测量距离相对短的位置处，所测量的激光的强度相对高，并且可靠性相对高。由此，在图2所示的步骤S113中所计算的电梯井筒210的内部的电梯轿箱220的位置的精度变得很高。
现返回图2，位置计算设备135通过基于从成像设备110获得的图像数据来估计电梯轿箱220的运动(旋转和平移)并且通过基于从距离测量仪器120获得的距离数据来获取真实标度而计算电梯轿箱220在电梯井筒210内部的位置(步骤S113)。
基于步骤S111中所成像的图像数据来计算电梯轿箱220在电梯井筒210内部的位置的处理包括第一处理和第二处理。
在计算电梯轿箱220的位置的处理的开始时，当在相互不同的位置处成像的两个图像首先输入到位置计算设备135时，运行第一处理。在第一处理中，首先，位置计算设备135检测在相互不同的位置处成像的两个图像之间的特征点，并且对于对应位置执行搜索。“特征点”指代成像设备110所成像的图像的内部的特性部分。如果可以获知两个图像之间的特征点的对应性，则可以确定用于当两个图像成像时的第一相机111的位置(平移矢量)和用于当两个图像成像时的第一相机111的定向(旋转矩阵)。
当第一图像成像时的第一相机111的位置不同于当第二图像成像时的第一相机111的位置。当第一图像成像时的第一相机111的定向不同于当第二图像成像时的第一相机111的定向。
接下来，位置计算设备135基于特征点的对应性、所计算的第一相机111的位置以及所计算的第一相机111的定向通过三角测量原理来计算特征点的三维位置。
当在与第一处理的两个图像的位置不同的位置处所成像的图像输入到处于获知特征点的三维位置的状态下的位置计算设备135时，运行第二处理。此时，位置计算设备135基于特征点在图像中的位置和特征点的三维位置来估计电梯轿箱220的运动。位置计算设备135可以每次通过重复地执行第二处理来估计电梯轿箱220在电梯井筒210内部的位置。
现将进一步描述第一处理和第二处理。
图8A和图8B是示出第一相机的运动估计图线的示例的示意图。
图9A和图9B是示出第一相机的运动估计图线的另一示例的示意图。
图10是示出第一激光测距仪的标度估计图线的示例的示意图。
在第一处理中，特征点的三维位置、第一相机111的位置的信息以及第一相机111的定向的信息是未知的。因此，首先，位置计算设备135执行处理，以基于从相互不同的位置成像的两个图像来确定第一相机111的位置和第一相机111的定向。位置计算设备135基于所输入的两个图像来提取特征点。期望抑制特征点在图像的部分中的集中度；并且期望在特征点周围的恒定区域内检测不到特征点。
接下来，如图9B所示，位置计算设备135对于两个图像(第一图像117a和第二图像117b)之间的特征点的对应位置执行搜索。通过在特征点周围设置相对小的区域并且通过基于图像的亮度图案使用SSD(平方差之和)等来估计相似性的程度而执行对于对应位置的搜索。如果可以获知两个图像之间的特征点的对应性，则可以确定用于当两个图像成像时的第一相机111的位置(平移矢量)和用于当两个图像成像时的第一相机111的定向(旋转矩阵)。
第一图像位置241a是第一特征点241的第一图像117a上的位置。第二图像位置242a是第二特征点242的第一图像117a上的位置。第三图像位置243a是第三特征点243的第一图像117a上的位置。
作为上述对于对应位置的搜索的结果，第一图像位置241b是与第一图像位置241a关联的位置。也就是说，第一图像位置241b是第一特征点241的第二图像117b上的位置。作为上述对于对应位置的搜索的结果，第二图像位置242b是与第二图像位置242a关联的位置。也就是说，第二图像位置242b是第二特征点242的第二图像117b上的位置。作为上述对于对应位置的搜索的结果，第三图像位置243b是与第三图像位置243a关联的位置。也就是说，第三图像位置243b是第三特征点243的第二图像117b上的位置。
当第一图像(第一图像117a)成像时的第一相机111的位置不同于当第二图像(第二图像117b)成像时的第一相机111的位置。当第一图像成像时的第一相机111的定向不同于当第二图像成像时的第一相机111的定向。
位置计算设备135基于图像中的特征点的位置关系和第一相机111的所计算的空间位置关系来确定特征点的三维位置。第一处理的初始图像(第一图像117a)在第一相机111的位置处匹配全局坐标。旋转矩阵取为单位矩阵；平移矢量取为零矢量。
在第一处理确定特征点的三维位置的状态下，第二处理估计第一相机111(电梯井筒210内部的移动对象)的位置和第一相机111(电梯井筒210内部的移动对象)的定向。如图9B所示，首先，位置计算设备135在匹配由第一处理所检测到的特征点的输入图像中找寻特征点，并且形成关联(特征点跟踪)。在第一相机111距前次尚未极大地移动的情况下，位置计算设备135可以通过在前次的图像中所找到的特征点周围进行搜索来执行特征点跟踪。
在图8B所示的示例中，作为上述特征点跟踪的结果，第一图像位置241c是与第一图像位置241b关联的位置。也就是说，第一图像位置241c是第一特征点241的第三图像117c上的位置。作为上述特征点跟踪的结果，第二图像位置242c是与第二图像位置242b关联的位置。也就是说，第二图像位置242c是第二特征点242的第三图像117c上的位置。作为上述特征点跟踪的结果，第三图像位置243c是与第三图像位置243b关联的位置。也就是说，第三图像位置243c是第三特征点243的第三图像117c上的位置。
在图8B所示的示例中，第一投影位置241c'是使用第一相机111的位置和第一相机111的定向投影到第一相机111上的第一特征点241的三维位置的位置(“'”指示投影点)。也就是说，第一投影位置241c'是第一特征点241的第三图像117c上的位置。第二投影位置242c'是使用第一相机111的位置和第一相机111的定向投影到第一相机111上的第二特征点242的三维位置的位置。也就是说，第二投影位置242c'是第二特征点242的第三图像117c上的位置。第三投影位置243c'是使用第一相机111的位置和第一相机111的定向投影到第一相机111上的第三特征点243的三维位置的位置。也就是说，第三投影位置243c'是第三特征点243的第三图像117c上的位置。
位置计算设备135基于所跟踪的特征点的三维位置和特征点的图像中的坐标(位置)来估计第一相机111的位置和第一相机111的定向。图8A和图8B是位置计算设备135所运行的处理的直观说明。图8A和图8B示出当三维位置对于第一特征点241、第二特征点242和第三特征点243保持相同以及第一相机111的位置和第一相机111的定向改变时的状态。
在图8A中，第一相机111的位置和第一相机111的定向是正确的。图8A示出所找到的特征点的图像中的位置匹配投影到第一相机111上的特征点的三维位置。
在图8A的示例中，第一投影位置241b'是使用第一相机111的位置和第一相机111的定向投影到第一相机111上的第一特征点241的三维位置。也就是说，第一投影位置241b'是第一特征点241的第二图像117b上的位置。第二投影位置242b'是使用第一相机111的位置和第一相机111的定向投影到第一相机111上的第二特征点242的三维位置。也就是说，第二投影位置242b'是第二特征点242的第二图像117b上的位置。第三投影位置243b'是使用第一相机111的位置和第一相机111的定向投影到第一相机111上的第三特征点243的三维位置。也就是说，第三投影位置243b'是第三特征点243的第二图像117b上的位置。
在图8B所示的示例中可见，误差产生在投影位置中。位置计算设备135基于第一相机111的旋转矩阵R和第一相机111的平移矢量t将特征点的三维位置和所找到的特征点的图像中的位置投影到图像上。位置计算设备135估计旋转矩阵R和平移矢量t，从而特征点的三维位置与所找到的特征点的图像中的位置之间的差变得很小。该处理表示为以下公式。
E ( R ^ , t ^ ) = m i n R , t Σ i ( x i - P ( R , t ) X i ) 2 …公式(1)
Xi：所找到的第i个特征的图像中的位置
P(R，t)：透视投影矩阵
R：第一相机111的旋转矩阵
t：第一相机111的平移向量
Xi：以齐次坐标表示的特征的三维位置
通过执行非线性优化来确定旋转矩阵R和平移矢量t，以使得公式(1)的代价函数最小化。因为相邻图像之间的移动不是非常大，所以在前次所估计的运动估计结果可以利用作为初始值。
然而，标度对于所确定的平移矢量t是含糊的。在步骤S112中所获得的距离数据用于使得平移矢量t的标度匹配实际标度(真实标度)。
在变换为真实标度的处理中，在图像中跟踪激光的投影区域121b。然后，基于所跟踪的激光来计算真实标度与相机标度的比率。由此，所计算的平移矢量t的标度变换为真实标度。如图10所示，跟踪激光是在不同时间所成像的各图像之间跟踪图像中的激光的点或区域。具体地说，对于在时间t所辐射的激光点Xt投影的情况下的第一相机111的图像的像素xt，计算在时间t+1第一相机111的图像中投影激光点Xt的情况下像素x't+1(“'”指示所跟踪的点)。可以基于所计算的第一相机111的位置(平移矢量t)和所计算的第一相机111的定向(旋转矩阵R)使用三角测量原理来计算所跟踪的像素x't+1的三维位置。由此，平移矢量t的标度可以通过比较所计算的三维位置与激光点Xt的比率而转换为真实标度。
现返回图2，存储器设备133存储在步骤S111中所获得的图像数据(步骤S114)。存储器设备133存储通过将步骤S112中所获得的距离数据转换为全局坐标所获得的三维配置(步骤S114)。基于通过步骤S113中的计算对于每一次所获得的电梯轿箱220的位置和电梯轿箱220的定向来执行距离数据到全局坐标的变换。
接下来，控制器130确定是否结束处理(步骤S115)。在控制器130确定不结束处理的情况下(步骤S115：No)，重复地运行以上关于步骤S111至步骤S114所描述的处理。在控制器130确定结束处理的情况下(步骤S115：Yes)，电梯井筒内部尺寸测量设备100的处理结束。
在实施例中描述距离测量仪器120包括第一激光测距仪121的情况。然而，距离测量仪器120中所包括的激光测距仪的数量不限于此。距离测量仪器120可以包括两个或更多个激光测距仪。
现将参照附图进一步描述该情况。
图11是示出根据另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的示意性平面图。
图11所示的电梯井筒内部尺寸测量设备100a的距离测量仪器120包括第一激光测距仪121和第二激光测距仪122。第一激光测距仪121和第二激光测距仪122安装到电梯轿箱220的上部分221。第一激光测距仪121在辐射区域121a上辐射激光。第二激光测距仪122在辐射区域122a上辐射激光。
在第一激光测距仪121与第二激光测距仪122之间提供成像设备110。电梯井筒内部尺寸测量设备100a安装到的移动对象是例如电梯轿箱220。或者，电梯井筒内部尺寸测量设备100a安装到的移动对象是例如对重装置230。
期望电梯井筒内部尺寸测量设备100a安装到电梯轿箱220的上部分221或电梯轿箱220的下部分223。期望电梯井筒内部尺寸测量设备100a安装到对重装置230的上部分231或对重装置230的下部分233。
根据实施例，电梯井筒内部尺寸测量设备100和100a基于距离测量仪器120和对电梯井筒210的内壁211进行成像的成像设备110所获得的数据来测量电梯轿箱220或电梯井筒内部尺寸测量设备100和100a的位置、定向和运动。成像设备110和距离测量仪器120安装到电梯轿箱220。由此，电梯井筒内部尺寸测量设备100和100a不必测量顶棚213与电梯井筒内部尺寸测量设备100和100a之间的距离。此外，不必将辊或旋转编码器安装到电梯的导轨中。因此，消除了关于安装设备的辛苦；并且例如，可以甚至在成像环境(例如导轨的大小等)不同的情况下测量电梯井筒210的内部的尺寸。由此，可以相对容易地或在相对短的时间段中测量电梯井筒210的内部的尺寸。
图12是示出根据实施例的修改的电梯井筒内部尺寸测量设备的框图。
图13A和图13B是示出激光测距仪的旋转状态的示意性平面图。
图14A和图14B是示出激光测距仪的其它旋转状态的示意性平面图。
图13A和图14A是示出激光测距仪在电梯轿箱220的垂直运动的向外路径中的位置的示意性平面图。图13B和图14B是示出激光测距仪在电梯轿箱220的垂直运动的向内路径中的位置的示意性平面图。
图12所示的框图是根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的相关组件的示例，并且不一定匹配实际程序模块的配置。
在以上关于图1所描述的实施例中，在距离测量仪器120包括一个激光测距仪(第一激光测距仪121)的情况下，第一激光测距仪121无法在360度中测量电梯井筒210，除非第一激光测距仪121具有360度的辐射角度。因此，与图1所示的电梯井筒内部尺寸测量设备100相比，图12所示的电梯井筒内部尺寸测量设备100b还包括旋转设备150。旋转设备150支承第一激光测距仪121。
电梯井筒内部尺寸测量设备100b通过使用旋转设备150来修改电梯轿箱220的垂直运动的向外路径与电梯轿箱220的垂直运动的向内路径之间的第一激光测距仪121的辐射位置。由于电梯轿箱220进行通过电梯井筒210的一次往返，因此第一激光测距仪121可以在360度中测量电梯井筒210的内部。为了整合电梯轿箱220的垂直运动的向外路径的第一激光测距仪121的测量数据和电梯轿箱220的垂直运动的向内路径的第一激光测距仪121的测量数据，在成像设备110的位置固定的同时，电梯井筒内部尺寸测量设备100b使用旋转设备150来修改第一激光测距仪121的辐射角度。
在图13A和图13B所示的示例中，归因于旋转设备150，向外路径的第一激光测距仪121的位置不同于向内路径的第一激光测距仪121的位置。
在图14A和图14B所示的示例中，向外路径的第一激光测距仪121的位置与向内路径的第一激光测距仪121的位置相同。归因于旋转设备150，向外路径的第一激光测距仪121的角度不同于向内路径的第一激光测距仪121的角度。也就是说，在图14A和图14B所示的示例中，第一激光测距仪121绕着光轴旋转第一激光测距仪121。
在图13A、图13B、图14A和图14B所示的示例中，在成像设备110的位置固定的同时，也就是说，在全局坐标系统固定的同时，电梯井筒内部尺寸测量设备100b可以修改第一激光测距仪121的辐射角度。因此，电梯井筒内部尺寸测量设备100b可以容易地整合向外路径的第一激光测距仪121的测量数据和向内路径的第一激光测距仪121的测量数据。
在旋转设备150旋转成像设备110的位置的情况下，全局坐标系统移动。因此，可以通过确定与旋转设备150的旋转角度有关的信息或在旋转之前的坐标系统与在旋转之后的坐标系统之间的对应性来整合第一激光测距仪121的测量数据。
图15是示出根据一个另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的框图。
图16是描述根据一个另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量方法的流程图。
图17是示出根据一个另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的示意性平面图。
图15所示的框图是根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的相关组件的示例，并且不一定匹配实际程序模块的配置。
根据图15所示的实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备100c基于成像设备的立体相机所成像的图像数据来估计移动对象的运动(旋转和平移)。电梯井筒内部尺寸测量设备100c通过基于成像设备的立体相机所成像的图像数据获取真实标度来计算移动对象在电梯井筒210内部的位置。
如图17所示，成像设备110包括第一相机111和第二相机112。第一相机111和第二相机112安装到电梯轿箱220的上部分221。在第一相机111与第二相机112之间提供距离测量仪器120。电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到的移动对象是例如电梯轿箱220。或者，电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到的移动对象是例如对重装置230。
期望电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到电梯轿箱220的上部分221或电梯轿箱220的下部分223。期望电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到对重装置230的上部分231或对重装置230的下部分233。
在此，将描述电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到电梯轿箱220的上部分221的示例，如图17所示。换言之，将描述移动对象是电梯轿箱220的示例。
如图16所示，成像设备110对电梯轿箱220的行进方向上的范围(第一视场115)进行成像(步骤S211)。
更具体地说，成像设备110通过对电梯井筒210的内部进行成像来获取图像(步骤S211)。
如图17所示，第一相机111对第一视场115进行成像。第二相机112对第二视场116进行成像。第一相机111是以上关于图1至图3所描述的那样。可以接收可见光的数字相机、可以接收红外光的数字相机等是第二相机112的示例。第二视场116和第一视场115的至少一部分重叠。
预先执行计算第一相机111的焦距、第二相机112的焦距等的校准、计算第一相机111与第二相机112之间的位置关系(旋转和平移)的校准、计算成像设备110与距离测量仪器120之间的位置关系(旋转和平移)的校准等。第一相机111与第二相机112之间的校准方法例如描述于参考文献"Flexiblecameracalibrationbyviewingaplanefromunknownorientation(IEEEInt.Conf.ComputerVision1999)等中。
如图17所示，在电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到电梯轿箱220的上部分221的情况下，成像设备110在朝向电梯井筒210的顶棚213的方向上从电梯轿箱220的上部分221对电梯井筒210的上范围进行成像。
电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到电梯轿箱220的下部分223的情况是以上关于图4所描述的那样。电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到对重装置230的上部分231的情况是以上关于图5所描述的那样。电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到对重装置230的下部分233的情况是以上关于图6所描述的那样。
现返回图15至图17，期望成像设备110在电梯井筒内部尺寸测量设备100c安装到的电梯轿箱220的行进方向上成像。然而，无须将成像设备110安装为平行于或垂直于电梯轿箱220的行进方向上的轴线。
距离测量仪器120通过测量从安装到电梯井筒210内部的电梯轿箱220的距离测量仪器120(具体地说，第一激光测距仪121)辐射的激光的反射光来获取距离值(步骤S212)。
距离测量仪器120以某辐射角度辐射激光，以缩短电梯井筒210的内壁211与投影到成像设备110的图像的激光的辐射区域121a的投影区域121b之间的距离(测量距离)(参照图7A至图7C)，并且缩短投影区域121b与成像设备110的图像的中心位置119(透镜的光学中心位置，参照图7A至图7C)之间的距离(像素单元)。该情况如以上关于图1至图3以及图7A至图7C所描述的那样。
位置计算设备135通过基于从成像设备110获得的多个图像数据来估计电梯轿箱220的运动(旋转和平移)并且通过获取真实标度而计算电梯轿箱220在电梯井筒210内部的位置(步骤S213)。也就是说，在步骤S213中，位置计算设备135通过基于在步骤S211中成像设备110所成像的图像数据来估计电梯轿箱220的运动(旋转和平移)并且通过基于预先校准的第一相机111与第二相机112之间的位置关系来获取真实标度而计算电梯轿箱220在电梯井筒210内部的位置。
基于在步骤S211中所成像的多个图像数据来计算电梯轿箱220在电梯井筒210内部的位置的处理包括第一处理和第二处理。
在计算电梯轿箱220的位置的处理的开始时，当第一相机111所成像的图像和第二相机112所成像的图像首先输入到位置计算设备135时，运行第一处理。在第一处理中，首先，位置计算设备135基于第一相机111的图像和第二相机112的图像来检测特征点，并且对于第一相机111的图像与第二相机112的图像之间的对应位置执行搜索。
接下来，位置计算设备135基于特征点的对应性和预先校准的第一相机111与第二相机112之间的位置关系通过三角测量原理来计算特征点的三维位置。
在获知特征点的三维位置的状态下，当第一相机111所成像的图像和第二相机112所成像的图像输入到位置计算设备135时，运行第二处理。此时，位置计算设备135基于特征点的三维位置和图像中的特征点的位置来估计电梯轿箱220的运动。可以通过重复地执行第二处理来估计每次电梯轿箱220在电梯井筒210内部的位置。
现将进一步描述第一处理和第二处理。
在第一处理中，特征点的三维位置、第一相机111的位置的信息、第一相机111的定向的信息、第二相机112的位置的信息以及第二相机112的定向的信息是未知的。因此，首先，位置计算设备135执行处理，以基于第一相机111所成像的图像和第二相机112所成像的图像来确定第一相机111的位置、第一相机111的定向、第二相机112的位置和第二相机112的定向。位置计算设备135基于所输入的第一相机111的图像和所输入的第二相机112的图像来提取特征点。期望抑制特征点在图像的部分中的集中度；并且期望在特征点周围的恒定区域内检测不到特征点。
接下来，位置计算设备135对于第一相机111的图像与第二相机112的图像之间的特征点的对应位置执行搜索。通过在特征点周围设置相对小的区域并且通过基于图像的亮度图案使用SSD(平方差之和)等来估计相似性的程度而执行对于对应位置的搜索。对于第一相机111和第二相机112，预先校准第一相机111与第二相机112之间的相对位置以及第一相机111与第二相机112之间的相对定向。
因此，位置计算设备135基于第一相机111的图像与第二相机112的图像之间的特征点的位置关系、第一相机111的空间位置、以及第二相机112的空间位置来确定特征点的三维位置。在第一相机111的位置和第二相机112的位置处，第一处理的初始图像匹配全局坐标。旋转矩阵取为单位矩阵；平移矢量取为零矢量。
在第一处理确定特征点的三维位置的状态下，第二处理估计第一相机111(电梯井筒210内部的移动对象)的位置、第一相机111(电梯井筒210内部的移动对象)的定向、第二相机112(电梯井筒210内部的移动对象)的位置以及第二相机112(电梯井筒210内部的移动对象)的定向。首先，位置计算设备135关于所输入的第一相机111的图像和所输入的第二相机112的图像找寻匹配由第一处理检测到的特征点的特征点，并且形成关联(特征点跟踪)。在第一相机111和第二相机112距前次尚未极大地移动的情况下，位置计算设备135可以通过在前次的图像中所找到的特征点周围进行搜索来执行特征点跟踪。
位置计算设备135基于所跟踪的特征点的三维位置和特征点的图像中的坐标(位置)来估计第一相机111的位置、第一相机111的定向、第二相机112的位置和第二相机112的定向。在此，例如，使用与以上关于图8A和图8B所描述的方法相同的方法。
位置计算设备135基于用于第一相机111和第二相机112的旋转矩阵R以及用于第一相机111和第二相机112的平移矢量t将特征点的三维位置和所找到的特征点的图像中的位置投影到图像上。位置计算设备135估计旋转矩阵R和平移矢量t，从而特征点的三维位置与所找到的特征点的图像中的位置之间的差变得很小。该处理表示为以下公式。
E ( R ^ , t ^ ) = m i n R , t Σ i ( x i - P ( R , t ) X i ) 2 …公式(2)
Xi：所找到的第i个特征的图像中的位置
P(R，t)：透视投影矩阵
R：第一相机111和第二相机112的旋转矩阵
t：第一相机111和第二相机112的平移向量
Xi：以齐次坐标表示的特征的三维位置
通过执行非线性优化来确定旋转矩阵R和平移矢量t，以使得公式(2)的代价函数最小化。因为相邻图像之间的移动不是非常大，所以在前次所估计的运动估计结果可以利用作为初始值。
基于预先校准的第一相机111与第二相机112之间的位置关系来将所确定的平移矢量t的标度变换为真实标度。因此，如在以上关于图1至图14B中描述的电梯井筒内部尺寸测量设备100、100a和100b中那样，位置计算设备135不必从距离测量仪器120获取距离数据。
步骤S214的处理与以上关于图2描述的步骤S114的处理相同。步骤S215的处理与以上关于图2描述的步骤S115的处理相同。
在实施例中描述距离测量仪器120包括第一激光测距仪121的情况。然而，距离测量仪器120中所包括的激光测距仪的数量不限于此。距离测量仪器120可以包括两个或更多个激光测距仪。
现将参照附图进一步描述该情况。
图18是示出根据另一实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的示意性平面图。
图18中所示的电梯井筒内部尺寸测量设备100d的距离测量仪器120包括第一激光测距仪121和第二激光测距仪122。第一激光测距仪121和第二激光测距仪122安装到电梯轿箱220的上部分221。第一激光测距仪121朝向第一相机111的第一视场115的内部在辐射区域121a中辐射激光。第二激光测距仪122朝向第二相机112的第二视场116的内部在辐射区域122a中辐射激光。
在第一相机111与第二相机112之间提供距离测量仪器120。电梯井筒内部尺寸测量设备100d安装到的移动对象是例如电梯轿箱220。或者，电梯井筒内部尺寸测量设备100d安装到的移动对象是例如对重装置230。
期望电梯井筒内部尺寸测量设备100d安装到电梯轿箱220的上部分221或电梯轿箱220的下部分223。期望电梯井筒内部尺寸测量设备100d安装到对重装置230的上部分231或对重装置230的下部分233。
图19是示出根据实施例的修改的电梯井筒内部尺寸测量设备的框图。
图20A和图20B是示出激光测距仪的旋转状态的示意性平面图。
图21A和图21B是示出激光测距仪的其它旋转状态的示意性平面图。
图20A和图21A是示出激光测距仪在电梯轿箱220的垂直运动的向外路径中的位置的示意性平面图。图20B和图21B是示出激光测距仪在电梯轿箱220的垂直运动的向内路径中的位置的示意性平面图。
图19所示的框图是根据实施例的电梯井筒内部尺寸测量设备的相关组件的示例，并且不一定匹配实际程序模块的配置。
在以上关于图15所描述的实施例中，在距离测量仪器120包括一个激光测距仪(第一激光测距仪121)的情况下，第一激光测距仪121无法在360度中测量电梯井筒210，除非第一激光测距仪121具有360度的辐射角度。因此，与图15所示的电梯井筒内部尺寸测量设备100c相比，图19所示的电梯井筒内部尺寸测量设备100e还包括旋转设备150。
电梯井筒内部尺寸测量设备100e通过使用旋转设备150来修改电梯轿箱220的垂直运动的向外路径与电梯轿箱220的垂直运动的向内路径之间的第一激光测距仪121的辐射位置。由于电梯轿箱220进行通过电梯井筒210的一次往返，因此第一激光测距仪121可以在360度中测量电梯井筒210的内部。为了整合电梯轿箱220的垂直运动的向外路径的第一激光测距仪121的测量数据和电梯轿箱220的垂直运动的向内路径的第一激光测距仪121的测量数据，在成像设备110的位置固定的同时，电梯井筒内部尺寸测量设备100e使用旋转设备150来修改第一激光测距仪121的辐射角度。
在图20A和图20B所示的示例中，归因于旋转设备150，向外路径的第一激光测距仪121的位置不同于向内路径的第一激光测距仪121的位置。
图21A和图21B所示的示例，向外路径的第一激光测距仪121的位置与向内路径的第一激光测距仪121的位置相同。归因于旋转设备150，向外路径的第一激光测距仪121的角度不同于向内路径的第一激光测距仪121的角度。也就是说，在图21A和图21B所示的示例中，第一激光测距仪121绕着光轴旋转第一激光测距仪121。
在图20A、图20B、图21A和图21B所示的示例中，在成像设备110的位置固定的同时，也就是说，在全局坐标系统固定的同时，电梯井筒内部尺寸测量设备100e可以修改第一激光测距仪121的辐射角度。因此，电梯井筒内部尺寸测量设备100e可以容易地整合向外路径的第一激光测距仪121的测量数据和向内路径的第一激光测距仪121的测量数据。
在旋转设备150旋转成像设备110的位置的情况下，全局坐标系统移动。因此，可以通过确定与旋转设备150的旋转角度有关的信息或在旋转之前的坐标系统与在旋转之后的坐标系统之间的对应性来整合第一激光测距仪121的测量数据。
根据实施例，电梯井筒内部尺寸测量设备100c、100d和100e基于距离测量仪器120和对电梯井筒210的内壁211进行成像的成像设备110所获得的数据来测量电梯轿箱220或电梯井筒内部尺寸测量设备100c、100d和100e的位置、定向和运动。成像设备110和距离测量仪器120安装到电梯轿箱220。由此，电梯井筒内部尺寸测量设备100c、100d和100e不必测量顶棚213与电梯井筒内部尺寸测量设备100c、100d和100e之间的距离。此外，不必将辊或旋转编码器安装到电梯的导轨中。因此，消除了关于安装设备的辛苦；并且例如，可以甚至在成像环境(如导轨的大小等)不同的情况下测量电梯井筒210的内部的尺寸。
电梯井筒内部尺寸测量设备100c、100d和100e的成像设备110包括第一相机111和第二相机112。因此，基于预先校准的第一相机111与第二相机112之间的位置关系来将平移矢量t的标度变换为真实标度。由此，位置计算设备135可以通过基于预先校准的第一相机111与第二相机112之间的位置关系来获取真实标度而无需从距离测量仪器120获取距离数据来计算电梯轿箱220在电梯井筒210内部的位置。由此，可以相对容易地或在相对短的时间段中测量电梯井筒210的内部的尺寸。
虽然已经描述了特定实施例，但这些实施例仅是通过示例的方式陈述的，而并非意图限制本发明的范围。实际上，在此所描述的新实施例可以通过各种其它形式来实施；此外，可以在不脱离本发明的精神的情况下进行在此所描述的实施例的形式方面的各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物意图覆盖将落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。
一种电梯井筒内部尺寸测量设备的第一特征如下。
所述设备包括：距离测量仪器，包括安装到移动通过电梯井筒的内部的移动对象的第一激光测距仪，所述第一激光测距仪在所述电梯井筒的内壁上辐射激光；成像设备，包括安装到所述移动对象的第一相机，所述第一相机对所述电梯井筒的内部进行成像；以及控制器，包括计算器、位置计算设备和存储器设备。所述计算器对距离数据和图像数据执行运算。所述距离数据获得自所述距离测量仪器。所述图像数据获得自所述成像设备。所述位置计算设备基于所述图像数据来估计所述移动对象的运动，并且基于所述距离数据来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部的位置。所述存储器设备存储所述距离数据和所述图像数据。
所述设备的第二特征如下。
在所述第一特征中，所述第一激光测距仪朝向所述第一相机的成像范围的内部辐射激光。
所述设备的第三特征如下。
在所述第一特征或第二特征中，所述移动对象是在两个方向上移动通过所述电梯井筒的电梯轿箱。
所述设备的第四特征如下。
在所述第一特征或第二特征中，所述移动对象是在两个方向上移动通过所述电梯井筒的对重装置。
所述设备的第五特征如下。
在所述第一特征至第四特征之一中，所述距离测量仪器基于图像的投影区域与中心位置之间的距离并且基于所述投影区域与所述内壁之间的距离来设置所述激光的辐射角度，所述图像由所述成像设备进行成像，所述投影区域是投影到所述图像上的激光的辐射区域。
所述设备的第六特征如下。
在所述第一特征至第五特征之一中，所述位置计算设备通过基于所述距离数据获取所述运动的真实标度来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置。
所述设备的第七特征如下。
在所述第一特征至第六特征之一中，所述第一相机是全向相机，能够绕着在所述移动对象的移动方向的轴线在360度中对所述内壁进行成像。
所述设备的第八特征如下。
在所述第一特征至第五特征之一中，所述成像设备还包括：第二相机，安装到所述移动对象，所述第二相机对所述电梯井筒内部进行成像。
所述设备的第九特征如下。
在所述第八特征中，所述第二相机的成像范围和所述第一相机的成像范围的至少一部分重叠。
所述设备的第十特征如下。
在所述第八特征或第九特征中，校准所述第一相机与所述第二相机之间的位置关系，并且所述位置计算设备通过基于校准后的位置关系获取运动的真实标度来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置。
所述设备的第十一特征如下。
在所述第一特征至第十特征之一中，所述设备还包括：旋转设备，支承所述第一激光测距仪并且修改所述激光的辐射角度。
所述设备的第十二特征如下。
在所述第十一特征中，在所述成像设备的位置固定的同时，所述旋转设备修改所述第一激光测距仪的位置或所述第一激光测距仪的角度。
所述设备的第十三特征如下。
在所述第一特征至第十二特征之一中，所述距离测量仪器还包括：第二激光测距仪，安装到所述移动对象，所述第二激光测距仪在所述电梯井筒的内壁上辐射激光。
所述设备的第十四特征如下。
在所述第一特征中，所述第一相机是数字相机，能够接收可见光或红外光。
一种电梯井筒内部尺寸测量控制器设备的第十五特征如下。
所述控制器包括：计算器，对距离数据和图像数据执行运算，所述距离数据获得自包括安装到移动通过电梯井筒的内部的移动对象的激光测距仪的距离测量仪器，所述激光测距仪在所述电梯井筒的内壁上辐射激光，所述图像数据获得自包括安装到所述移动对象的第一相机的成像设备，所述第一相机对所述电梯井筒的内部进行成像；位置计算设备，基于所述图像数据来估计所述移动对象的运动，并且基于所述距离数据来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置；以及存储器设备，存储所述距离数据和所述图像数据。
所述控制器的第十六特征如下。
在所述第十五特征中，所述位置计算设备通过基于所述距离数据获取所述运动的真实标度来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置。
所述控制器的第十七特征如下。
在所述第十五特征中，所述成像设备还包括安装到所述移动对象的第二相机，所述第二相机对所述电梯井筒的内部进行成像，所述第一相机与所述第二相机之间的位置关系被校准，所述位置计算设备通过基于校准后的位置关系来获取所述运动的真实标度而计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置。
一种电梯井筒内部尺寸测量方法的第十八特征如下。
所述方法包括：对距离数据和图像数据执行运算，所述距离数据获得自包括安装到移动通过电梯井筒的内部的移动对象的激光测距仪的距离测量仪器，所述激光测距仪在所述电梯井筒的内壁上辐射激光，所述图像数据获得自包括安装到所述移动对象的第一相机的成像设备，所述第一相机对所述电梯井筒的内部进行成像；基于所述图像数据来估计所述移动对象的运动，并且基于所述距离数据来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置；以及存储所述距离数据和所述图像数据。
所述方法的第十九特征如下。
在所述第十八特征中，所述方法包括：通过基于所述距离数据获取所述运动的真实标度来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置。
所述方法的第二十特征如下。
在所述第十八特征中，所述成像设备还包括安装到所述移动对象的第二相机，所述第二相机对所述电梯井筒的内部进行成像，所述第一相机与所述第二相机之间的位置关系被校准，并且通过基于校准后的位置关系来获取所述运动的真实标度而计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置。

Claims (10)

1.一种电梯井筒内部尺寸测量设备，包括：
距离测量仪器，包括安装到移动通过电梯井筒的内部的移动对象的第一激光测距仪，所述第一激光测距仪在所述电梯井筒的内壁上辐射激光；
成像设备，包括安装到所述移动对象的第一相机，所述第一相机对所述电梯井筒的内部进行成像；以及
控制器，包括计算器、位置计算设备和存储器设备，
所述计算器对距离数据和图像数据执行运算，所述距离数据从所述距离测量仪器获得，所述图像数据从所述成像设备获得，
所述位置计算设备基于所述图像数据来估计所述移动对象的运动，并且基于所述距离数据来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部中的位置，
所述存储器设备存储所述距离数据和所述图像数据。
2.如权利要求1所述的电梯井筒内部尺寸测量设备，其中，所述第一激光测距仪朝向所述第一相机的成像范围的内部辐射激光。
3.如权利要求1或2所述的电梯井筒内部尺寸测量设备，其中，所述移动对象是在两个方向上移动通过所述电梯井筒的电梯轿箱。
4.如权利要求1或2所述的电梯井筒内部尺寸测量设备，其中，所述移动对象是在两个方向上移动通过所述电梯井筒的对重装置。
5.如权利要求1-4之一所述的电梯井筒内部尺寸测量设备，其中，所述距离测量仪器基于图像的投影区域与中心位置之间的距离并且基于所述投影区域与所述内壁之间的距离来设置所述激光的辐射角度，所述图像由所述成像设备进行成像，所述投影区域是投影到所述图像上的激光的辐射区域。
6.如权利要求1或2所述的电梯井筒内部尺寸测量设备，其中，所述位置计算设备通过基于所述距离数据获取运动的真实标度来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部的位置。
7.如权利要求1-6之一所述的电梯井筒内部尺寸测量设备，其中，所述第一相机是全向相机，能够绕着所述移动对象的移动方向的轴线在360度中对所述内壁进行成像。
8.如权利要求1-5之一所述的电梯井筒内部尺寸测量设备，其中，所述成像设备还包括安装到所述移动对象的第二相机，所述第二相机对所述电梯井筒的内部进行成像。
9.如权利要求8所述的电梯井筒内部尺寸测量设备，其中，所述第二相机的成像范围和所述第一相机的成像范围的至少一部分重叠。
10.如权利要求8或9所述的电梯井筒内部尺寸测量设备，其中：
所述第一相机与所述第二相机之间的位置关系被校准，以及
所述位置计算设备通过基于校准后的位置关系获取运动的真实标度来计算所述移动对象在所述电梯井筒的内部的位置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107436127A (zh) * 2017-09-07 2017-12-05 王镛 一种用于轨道列车车体内部空间尺寸高精度测量的装置及方法
CN109470158A (zh) * 2017-09-08 2019-03-15 株式会社东芝 影像处理装置及测距装置
CN112034473A (zh) * 2020-08-31 2020-12-04 福建省特种设备检验研究院 一种电梯导轨支架间距测量方法、装置、设备和存储介质
CN112573312A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 日立楼宇技术（广州）有限公司 电梯轿厢位置确定方法、装置、电梯系统及存储介质
CN113716418A (zh) * 2021-08-06 2021-11-30 日立楼宇技术（广州）有限公司 电梯井道勘测装置及勘测方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107438495B (zh) 2015-02-12 2021-02-05 格罗弗治公司 云控制激光制造
US10509390B2 (en) 2015-02-12 2019-12-17 Glowforge Inc. Safety and reliability guarantees for laser fabrication
WO2018095739A1 (de) 2016-11-24 2018-05-31 Inventio Ag Verfahren zur montage und ausrichtvorrichtung zur ausrichtung einer führungsschiene einer aufzuganlage
WO2018098396A1 (en) 2016-11-25 2018-05-31 Glowforge Inc. Multi-user computer-numerically-controlled machine
WO2018098395A1 (en) 2016-11-25 2018-05-31 Glowforge Inc. Improved engraving in a computer numerically controlled machine
WO2018098393A1 (en) 2016-11-25 2018-05-31 Glowforge Inc. Housing for computer-numerically-controlled machine
CN110226137A (zh) 2016-11-25 2019-09-10 格罗弗治公司 借助图像跟踪进行制造
WO2018098397A1 (en) 2016-11-25 2018-05-31 Glowforge Inc. Calibration of computer-numerically-controlled machine
WO2018098398A1 (en) 2016-11-25 2018-05-31 Glowforge Inc. Preset optical components in a computer numerically controlled machine
WO2018098399A1 (en) 2016-11-25 2018-05-31 Glowforge Inc. Controlled deceleration of moveable components in a computer numerically controlled machine
JP6673265B2 (ja) * 2017-03-06 2020-03-25 フジテック株式会社 情報処理装置
JP7167994B2 (ja) * 2018-10-10 2022-11-09 三菱電機ビルソリューションズ株式会社 エレベーターの昇降路の内部を点検する機能を備えた点検装置および点検システム
JP7111639B2 (ja) * 2019-02-22 2022-08-02 株式会社日立ビルシステム エレベータの基準芯位置演算装置および基準芯演算方法
US11740608B2 (en) 2020-12-24 2023-08-29 Glowforge, Inc Computer numerically controlled fabrication using projected information
US11698622B2 (en) 2021-03-09 2023-07-11 Glowforge Inc. Previews for computer numerically controlled fabrication
CN113670261B (zh) * 2021-09-24 2024-04-02 广东粤能工程管理有限公司 一种电力工程信息化现场监理装置及监理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1315285A (zh) * 2000-03-31 2001-10-03 因温特奥股份公司 移动电梯轿厢的辅助装置和对轿厢位置和移动的监视装置
JP2004037203A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの寸法測定装置
JP2005098786A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの昇降路寸法測定装置
JP2005096919A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの寸法測定装置及びエレベータの寸法測定方法
WO2014027144A1 (en) * 2012-08-17 2014-02-20 Kone Corporation Method in the management of data relating to an elevator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1315285A (zh) * 2000-03-31 2001-10-03 因温特奥股份公司 移动电梯轿厢的辅助装置和对轿厢位置和移动的监视装置
JP2004037203A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの寸法測定装置
JP2005098786A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの昇降路寸法測定装置
JP2005096919A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの寸法測定装置及びエレベータの寸法測定方法
WO2014027144A1 (en) * 2012-08-17 2014-02-20 Kone Corporation Method in the management of data relating to an elevator

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107436127A (zh) * 2017-09-07 2017-12-05 王镛 一种用于轨道列车车体内部空间尺寸高精度测量的装置及方法
CN109470158A (zh) * 2017-09-08 2019-03-15 株式会社东芝 影像处理装置及测距装置
CN112034473A (zh) * 2020-08-31 2020-12-04 福建省特种设备检验研究院 一种电梯导轨支架间距测量方法、装置、设备和存储介质
CN112034473B (zh) * 2020-08-31 2024-02-27 福建省特种设备检验研究院 一种电梯导轨支架间距测量方法、装置、设备和存储介质
CN112573312A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 日立楼宇技术（广州）有限公司 电梯轿厢位置确定方法、装置、电梯系统及存储介质
CN112573312B (zh) * 2020-12-03 2023-02-28 日立楼宇技术（广州）有限公司 电梯轿厢位置确定方法、装置、电梯系统及存储介质
CN113716418A (zh) * 2021-08-06 2021-11-30 日立楼宇技术（广州）有限公司 电梯井道勘测装置及勘测方法

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