CN109313263B - 用于运行激光距离测量仪的方法 - Google Patents

Abstract

提出一种用于运行激光距离测量仪（10）、特别是手持式激光距离测量仪（10）的方法，该方法基于如下方法：其中，利用所述激光距离测量仪（10）的激光距离测量单元，通过在第一距离测量方向（24a）上发出激光束（20a）来求取相距第一目标点（30a）的第一距离（28a），并且随后求取相距瞄准的第二目标点（30b）的至少一个第二距离（24b）。根据本发明，在所述激光距离测量仪（10）的显示器（14）上输出至少所述第二目标点（30b）的目标外围（36a、b）的借助于所述激光距离测量仪（10）的相机（32）摄取的图像（34b、52a、52b），其中，与所述图像（34b、52a、52b）叠加地显示出连接线（50）的至少一部分，该连接线在输出的图像（34b、52a、52b）中把所述第一目标点（30a）与所述第二目标点（30b）连接起来。此外提出一种用于执行所述方法的激光距离测量仪（10）。

Description

用于运行激光距离测量仪的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行激光距离测量仪、特别是手持式激光距离测量仪的方法。

背景技术

例如在DE 10 2012 214 880 A1或EP 2669707 A1中已提出一种用于运行激光距离测量仪的方法。

发明内容

所提出的用于运行激光距离测量仪、特别是手持式激光距离测量仪的方法基于如下方法：其中，利用激光距离测量仪的激光距离测量单元，通过在第一距离测量方向上发出激光束来求取相距第一目标点的第一距离，并且随后求取相距瞄准的第二目标点的至少一个第二距离。该第二距离通过在第二距离测量方向上发出激光束来求取。

根据本发明，在激光距离测量仪的显示器上输出至少第二目标点的目标外围的借助于激光距离测量仪的相机摄取的图像，其中，与该图像叠加地显示出连接线的至少一部分，该连接线在输出的图像中把第一目标点与第二目标点连接起来。

激光距离测量仪的激光距离测量单元被设置用于，朝向目标物体发出时间调制的射束、特别是激光束，要求取该目标物体相距测量仪的距离。发出的激光束撞击（auftreffen）到目标物体上的所在点在下面称为目标点。三维空间中的激光束朝向目标物体发出的所在方向在下面称为距离测量方向。就激光距离测量仪而言，距离测量方向是由结构规定的，特别是由激光距离测量单元在激光距离测量仪的壳体中的布置规定。激光距离测量单元具有至少一个用于发出激光辐射的发射装置。术语“激光辐射”和“激光束”在下面被同义地使用。

由指定的（anpeilen）目标物体反射的或散射的、返回的射束被激光距离测量仪、特别是被激光距离测量单元的传感器装置至少部分地探测到，并被用于在距离测量方向上求取待测量的距离。该传感器装置被构造用于探测返回的激光辐射，其中，“传感器装置”是指根据撞击的光强提供探测信号的至少一个探测器元件。“探测器元件”是指对辐射灵敏的、特别是光灵敏的元件，比如光电二极管、例如Pin型二极管或雪崩型光电二极管（APD），但也可以是（调制的）CCD芯片和CMOS像素。在激光距离测量仪的一种实施方式中，至少一个探测器元件由一个单光子雪崩型二极管（SPAD）构成，优选由多个单光子雪崩二极管构成。

由在发出的激光辐射与被目标物体的表面反射的激光辐射之间进行的相位比较，可以求取光传播时间，并通过光速确定激光距离测量仪与目标物体之间、特别是在相应的距离测量方向上激光距离测量仪与目标物体之间的要求出的距离。激光距离测量仪的通常的测量范围处于数厘米到数百米的距离范围内。求取的距离、即距离测量值随后借助于激光距离测量仪的分析或控制装置继续予以处理，和/或使用输出装置、比如显示器而被输出给激光距离测量仪的使用者。

在一种实施方式中，激光距离测量仪被实现为手持式测量仪，该手持式测量仪无需输送和/或保持装置的辅助只用手优选只用一只手就能予以操控。为此，激光距离测量仪的总质量特别是小于500 g，优选小于300 g，特别优选小于200 g。在激光距离测量仪的一种实施方式中，测量仪的所有组件都安置在基本上包围这些组件的壳体中。特别地，该壳体的最长的边的长度小于30 cm，优选小于20 cm，特别优选小于15 cm。

根据本发明，激光距离测量仪具有特别是朝向距离测量方向的相机，该相机用于摄取相应地瞄准的目标点的目标外围的至少一个图像。在一种实施方式中，该相机可以被实现为CCD芯片或另一种特别是在视觉光谱中灵敏的图像检测器件。借助于相机可以特别是与测量激光距离测量仪与目标物体上的目标点之间的距离同时地至少摄取目标点的目标外围的图像。相应的目标点周围的目标外围在此特别是通过如下空间角度或检测角度来规定，光借助于相机的光学器件从所述角度汇集并被转变成图像。在一种实施方式中，目标点的目标外围的图像可以使用射束成型的和/或射束转向的光学元件、特别是例如使用透镜、衍射元件、反射镜等予以改变、特别是减小或增大。替代于此或补充于此，目标点的目标外围的图像也可以在软件支持下予以改变、特别是增大或减小。

这里需要指出，由目标点的目标外围摄取的图像本身的一部分也是目标点的目标外围的图像。在该文献的范畴内，目标点的目标外围的图像的每个子局部本身因而也适合作为目标点的目标外围的图像。

此外，激光距离测量仪具有计算单元，该计算单元被设置和设计用于由借助于激光距离测量单元进行的距离测量来计算距离。此外，计算单元也被设置和设计用于由至少一个所摄取图像的图像数据计算距离，特别是要间接地求取的距离。特别地，可以使用计算单元在空间角度方面分析借助于相机摄取的图像数据。这意味着，特别是借助于相机摄取的图像的每个像素对应于已知的与所用的相机光学器件的角度分辨率有关的空间角度。该空间角度可以—如果相距目标物体的间距已知—例如借助于三角函数换算成间距。由此可以由这些图像数据间接地求取或算得间距，这些间距可以指配于相距位于目标物体的表面上的点的距离。通过由图像数据求取要间接地确定的距离的两个成像在像素中的端点之间的像素距离，可以通过已知的角度分辨率将像素距离原则上换算成在表面上的各目标点的实际距离。

这里需要指出，在本文献的范围内，术语“距离”是指激光距离测量仪与目标物体之间的间距，而“距离”是指两个位于目标物体上的点的间距，即要间接地求取的间距。距离在此经过计算，并等于在目标物体上的两个点之间的最短的连接线的长度，即使该连接线穿过目标物体延伸。距离因而未考虑到表面结构，比如凸起、凹槽等。

在相机的一种实施方式中，该相机被设计成固定焦距相机，也就是说，相机光学器件具有不可变的、固定的放大率或变焦等级。在相机的一种替代性的实施方式中，该相机可以具有可变的变焦等级、即变焦功能。优选地，对于不同的变焦等级来说，相关的角度失真是已知的，并且存储在设备中。

激光距离测量仪还具有显示器，其中，借助于显示器可显示用相机检测的图像或者图像的部分区域。在此，在激光距离测量仪的运行中，可与图像叠加地显示连接线的至少一部分，该连接线在输出的图像、特别是输出的图像的部分区域中将第一目标点与第二目标点连接起来。

根据本发明的用于运行激光距离测量仪的方法例如应用在如下场景中：在该场景中，激光距离测量仪的使用者想要进行间接的距离测量。这种间接的距离测量可以例如在如下时候进行：在要确定其间的实际距离的两个目标点之间，不存在视线连接，和/或激光距离测量仪的使用者无法到达这些目标点中的一个或两个。

在一个应用示例中，激光距离测量仪的使用者可能对确定在房屋正面两扇窗户之间的实际距离感兴趣，其中，这些窗户位于让使用者无法直接够到所希望的（间接的）距离测量的相应端点的高度。

所提出的方法基于如下内容：激光距离测量仪的使用者首先确定三维空间中的第一距离测量方向，其方式为，使用者首先瞄准第一目标点—即各窗户之间的间接的距离测量的起点。该瞄准例如按下述方式进行：即，使用者在激光距离测量仪的显示器上观察（瞄准的）目标外围的图像（或部分图像），并使得沿距离测量方向发出的激光束通过对准激光距离测量仪而在空间中与所希望的第一目标点重叠。在该方法的一种实施方式中，使用者通过使用者输入来确认对第一目标点进行的瞄准。在使用者输入之后，随后测量并分析在第一距离测量方向上相距第一目标点的第一距离。在时间上的关系下，特别是与测量第一距离同时地，相机检测第一目标点的目标外围的第一图像。

然后，激光距离测量仪的使用者瞄准第二目标点、即间接的距离测量的终点。在瞄准之后，或者替代地也连续地在瞄准第二目标点期间，特别是在再次的使用者输入之后，沿现在当前的第二距离测量方向在激光距离测量仪与瞄准的第二目标点之间进行第二次距离测量。在时间上的关系下，特别是与测量第二距离同时地，相机检测第二目标点的目标外围的第二图像。在激光距离测量仪的显示器上输出至少第二目标点的目标外围的借助于激光距离测量仪的相机摄取的图像。与该图像叠加地，或者至少与该图像的一部分叠加地，显示连接线的至少一部分，该连接线在输出的图像中把第一目标点与第二目标点连接起来。该连接线图形地表示间接的距离测量。通过这种方式，使用者可以由输出的图像得到在第一和第二目标点之间的连接线，该连接线表示图像中的借助于间接的长度测量将得到确定的或已确定的距离。

有利地，通过这种方式可以实现让使用者特别是直观地进而简单地操作激光距离测量仪。可以避免对激光距离测量仪的误操作，特别是避免错误地进行的间接的距离测量。

在根据本发明的用于运行激光距离测量仪的方法的一种实施方式中，采用一系列图像计算待显示的连接线的起点和终点，所述一系列图像具有第一目标点的目标外围的至少一个第一图像和第二目标点的目标外围的至少一个第二图像，其中，至少相邻的图像分别具有至少一个共同的图像区域。

特别地，第一目标点的目标外围的第一图像和第二目标点的目标外围的第二图像可以相同。在这种情况下，第一目标点的目标外围和第二目标点的目标外围体现在唯一的图像中。

在普遍的情况下，在瞄准第一目标点之后摄取第一目标点的目标外围的第一图像。随后，由使用者在空间中如此移动激光距离测量仪，直至瞄准第二目标点。当激光距离测量仪在空间中进行该移动期间，摄取一系列其它的图像。随着瞄准第二目标点，摄取第二目标点的目标外围的至少一个第二图像。由这些图像，即第一目标点的目标外围的第一图像、第二目标点的目标外围的第二图像以及在瞄准第一目标点和瞄准第二目标点之间摄取的一系列图像，可以求取用于间接的距离测量的信息。为此，首先借助于图像处理程序通过计算单元使得图像彼此相关。一系列图像中的相邻的图像在此分别具有共同的图像区域。采用这种共同的图像区域—也叫“叠加区域”，图像通过这些图像区域彼此相关—计算拼接的总图像。该过程由图像处理已知为“缝合”。待显示在显示器上的连接线的起点和终点现在可以采用这种拼接的总图像，由基于总图像的或基础性的像素网格的像素坐标予以确定。通过这种方式，可以采用借助于相机摄取的图像来实现特别简单地确定待显示的连接线的起点和终点。

在用于运行激光距离测量仪的方法的一种实施方式中，与在第一目标点和第二目标点之间的连接线叠加地、实时地与激光距离测量仪的移动同步地进行图像显示。

通过这种方式，在由使用者移动激光距离测量仪期间，始终都输出第二目标点的在给定的时间点瞄准的目标外围的当前图像。在更新地输出图像的同时，也更新地显示在第一目标点和第二目标点之间的连接线。

“实时地与激光距离测量仪的移动同步地”在该关系下特别是指，计算单元的处理速度如此之高，以至于由使用者在空间内重新定位激光距离测量仪直接引起所显示的图像特别是与连接线叠加地发生改变。通过这种方式，激光距离测量仪的使用者可以把利用激光距离测量仪在空间内进行的移动直接地即“同步地”指配于所输出的图像连同连接线在内的改变。

有利地，在显示器上与连接线叠加地显示图像仅受设备内部的处理速度限制，也就是说，特别是受设备内部的信号传输速度以及计算单元的分析速度限制。计算单元特别是被设置用于由相机接收分别利用相机当前摄取的和传送的图像数据。在此，计算单元接收图像数据的速度有利地适配于计算单元的处理速度。由此对不能由计算单元直接处理的图像数据保持不予考虑。

由于处理速度高，激光距离测量仪的使用者会产生如下印象：即，用于利用激光距离测量仪瞄准的目标区域的、特别是目标点的目标外围的图像数据被立即分析，并且，第一目标点与瞄准的第二目标点之间的连接线被立即显示。特别地，激光距离测量仪给使用者如下印象：即，对图像数据的处理以及对待显示的连接线的计算因而至少基本上无延迟地进行。如果直至与连接线叠加地完全显示图像为止，设备内部的处理持续时间特别是小于两秒钟、优选小于一秒钟、特别优选小于0.5秒钟，则认为与连接线叠加地“实时地”显示图像。由此，激光距离测量仪的使用者可以尤其快速地、无延迟地进而可靠地识别出当前在哪些目标点之间计算连接线。因而有利地，可以提供具有高度的操作舒适性的可特别有效地且直观地操作的激光距离测量仪。

在用于运行激光距离测量仪的方法的一种实施方式中，采用第一目标点相距第二目标点的由彼此相关的图像求取的像素-距离，以及采用第一距离，计算第一目标点相距第二目标点的距离。

有利地，可以由第一距离的测量参数和第一目标点相距第二目标点的像素-距离，采用三角函数（例如余弦定律）来计算在目标物体上的第一目标点相距第二目标点的实际的间接的距离。第一目标点相距第二目标点的像素-距离在此由彼此相关的图像求取。通过这种方式，可以尤其快速地且简单地、特别是无需昂贵的计算单元就能够对在目标物体上的第一目标点相距第二目标点的间接的距离进行计算。

在用于运行激光距离测量仪的方法的一种实施方式中，采用第一目标点相距第二目标点的由彼此相关的图像求取的像素-距离，以及采用第一距离和第二距离，计算第一目标点相距第二目标点的距离。

同样，该计算可以采用三角函数、例如余弦定律进行。采用第二距离来计算在目标物体上的第一目标点相距第二目标点的实际的间接的距离，可以有利地对该距离进行特别精确的确定。

此外，在用于运行激光距离测量仪的方法的一种实施方式中，也可以采用其它空间数据、特别是空间角度数据，来计算在目标物体上的第一目标点相距第二目标点的间接的距离。这些空间数据可以通过简单的方式使用惯性传感装置得到。惯性传感装置在此用于检测激光距离测量仪的当前朝向。例如可以设置一种惯性传感装置，借助于该惯性传感装置可以在任意方向上探测并定量地分析激光距离测量仪的转动。替代地或附加地，为此可以使用一组传感器中的一个传感器，这些传感器至少包括对斜度、角度间距、平移速度、加速度以及转动速度灵敏的传感器。

有利地，可以提高间接地确定在目标物体上的第一目标点相距第二目标点的距离的精确度。特别地，也可以在计算在目标物体上的第一目标点相距第二目标点的距离时考虑激光距离测量仪的平移的运动，这种运动在空间中对准激光距离测量仪以便瞄准第二目标点期间会出现。

在用于运行激光距离测量仪的方法的一种实施方式中，第一目标点相距第二目标点的距离用第一目标点与第二目标点之间的所显示的连接线的长度在显示器上表示并予以显示，特别是实时地与激光距离测量仪的移动同步地显示在显示器上，优选显示为数字值。

“显示在显示器上”尤其是指，使用显示器把该长度输出给激光距离测量仪的使用者。例如，可以在把长度显示为图像中的（或部分图像中的）—该图像显示了第二目标点的第二目标外围—数字值的情况下进行所述输出。替代地或附加地，长度可以作为数字值在显示器中显示在与图像分开地显示的区域内。通过这种方式，激光距离测量仪的使用者可以按特别简单的且直观的方式检测第一目标点相距第二目标点的待间接地确定的距离。

通过实时地与激光距离测量仪的移动同步地显示连接线的长度，使用者可以直接地跟踪由于激光距离测量仪在空间内重新定位而引起的在目标物体上的第一目标点与瞄准的第二目标点之间的实际的（间接地确定的）距离的改变。

在该方法的一种实施方式中，由于使用者输入，把在显示器上的与在第一目标点和第二目标点之间的连接线叠加地至少对第二目标点的目标外围的图像和/或该连接线的所显示的长度的输出冻结。

“使用者输入”尤其是指由使用者对激光距离测量仪的操作元件进行操纵。例如，特定的操作元件可以特别地被设置用于在其操纵时将在显示器上对图像的输出和/或对连接线的所显示的长度的输出冻结。这里的“冻结”尤其是指，在激光距离测量仪于空间内继续移动时，在显示器上对图像（或部分图像）和/或对连接线的所显示的长度的输出不再改变。

特别地，使用者输入可以由于引起进一步的距离测量、特别是引起在第二距离测量方向上相距第二目标点的距离测量而得以实现。通过这种方式，可以提出一种用于运行激光距离测量仪的特别直观地易于理解的方法：即，在引起针对第一目标点进行第一次距离测量之后，使用者在空间内移动激光距离测量仪，以便瞄准目标物体上的第二目标点。在此，使用者观察到与其移动激光距离测量仪同步地由第二目标点的第二目标外围求取的在显示器上的图像以及所显示的连接线的同时输出的长度。所显示的连接线的该长度是第一目标点相距瞄准的第二目标点的实际的、间接地确定的距离。如果使用由于瞄准而发现了第二目标点，则该使用者就可以通过引起在测量仪与第二目标点之间的第二次距离测量来将在显示器上对图像和/或对连接线的所显示的长度的输出冻结。输出的长度等于在目标物体上的第一目标点相距第二目标点的间接地确定的距离。

在激光距离测量仪的一种实施方式中，把连接线显示为被分段的比例尺。

“分段”的含义是，连接线具有任何形式的规则性，例如被实现为分度线、连接线上的中断、符号、数字值等等。比例尺的分段用于在没有数字值的情况下就直观地读出连接线的长度。于是可考虑的是，连接线被实现为米比例尺或厘米比例尺。

在一种有利的实施方式中，比例尺的分段可改变，特别是可自动地改变，优选可根据连接线的长度而改变。于是可以例如在数厘米的短小距离的情况下以厘米比例尺对连接线进行分段，而在距离较大或者连接线长度较长的情况下则转用米比例尺以便分段。通过这种方式，激光距离测量仪的使用者也可以按直观且简单的方式借助于对连接线的分段估计出在第一目标点与第二目标点之间的距离。

在用于运行激光距离测量仪的方法的一种实施方式中，与在第一目标点和第二目标点之间的连接线叠加地以至少两个不同的缩放率在显示器上输出图像。

因而可以有利地与连接线叠加地以两个不同的缩放率、特别是放大率为使用者提供对图像的显示。例如，被输出的图像之一可以具有小的缩放率，例如未放大地被输出，而与连接线叠加地在显示器上对图像的第二输出则具有与图像的放大相应的缩放率。由此可以让激光距离测量仪的使用者在瞄准第二目标点时便于定向。特别地，使用者可以采用图像的小的缩放率获得概貌，而使用者与连接线叠加地采用更高程度地缩放的、特别是放大的图像显示，以便实现使得激光距离测量仪精确地对准第二目标点。在该方法的一种实施方式中，可以由激光距离测量仪的使用者改变至少一个所显示的图像（或部分图像）的缩放率。

在用于运行激光距离测量仪的方法的一种实施方式中，把第一和/或第二目标点标记在所显示的图像中，特别是借助于符号予以标记。

通过这种方式，使用者在显示于显示器上的图像中进行特别直观的定向。此外，由此可以实现把第一目标点和/或第二目标点准确地指配给所显示的图像。

此外，可考虑激光距离测量仪的如下功能：即，其中连接线在瞄准第二目标点时自动地“搭接（einrasten）”在明显的点、例如凸起等上，也就是说，连接线自动地针对该明显的点作为预估的第二目标点被显示。通过这种方式可行的是，更快地且更精确地求取待间接地确定的距离。在激光距离测量仪的示例性的实施方式中，例如可以在相继地求取的距离中通过突变的区别求取这种明显的点，这些距离可以例如推断出台阶、凸起、边棱等等。

此外提出一种用于执行根据本发明的方法的根据本发明的激光距离测量仪、特别是手持式激光距离测量仪。该激光距离测量仪具有：至少一个激光距离测量单元，其用于无接触地测量相距目标点的距离；至少一个朝向距离测量方向的相机，其用于摄取目标点的目标外围的至少一个图像；至少一个计算单元，其用于由借助于激光距离测量单元进行的距离测量来计算距离，以及用于由至少一个所摄取的图像的图像数据来计算距离；和显示器，其中，借助于该显示器可与连接线的至少一部分叠加地显示用相机检测的图像，该连接线在输出的图像中把第一目标点与第二目标点连接起来。

如已述，借助于显示器可显示的或已显示的图像也可以是用相机检测的图像的部分图像。

在激光距离测量仪的一种实施方式中，设置有一个两部件式的显示器和/或两个显示器，以用于以两个不同的缩放率与在第一目标点和第二目标点之间的连接线叠加地输出图像。

附图说明

在下面的说明中借助于图中所示实施例详述本发明。附图、说明书和权利要求书含有众多特征组合。本领域技术人员也可有益地单独地考察各特征，并且组成其它有利的组合。附图中相同的附图标记表示相同的元件。其中：

图1为根据本发明的激光距离测量仪的一种设计的透视图；

图2a为根据本发明的激光距离测量仪的一种设计的示意图，其位于示例性的待测量的外围中；

图2b为基于造型的距离分析示意图，其包含有两个借助于相机摄取的图像；

图3a、b为在执行根据本发明的方法期间根据本发明的激光距离测量仪的一种设计的示意性的俯视图；

图4为根据本发明的方法的呈方法流程图形式的示意图；

图5为在执行根据本发明的方法期间根据本发明的激光距离测量仪的一种替代设计的示意性的俯视图。

具体实施方式

图1所示为示例性地设计的、手持式激光距离测量仪10的透视图，其具有壳体12、显示器14以及操纵元件16，该操纵元件用于接通和切断激光距离测量仪10且用于开始或配置测量过程。为了测量激光距离测量仪10相距目标物体18的距离（参见图2a），在激光距离测量仪10的运行中，平行的激光辐射20a、20b（参见图2a）通过发射光学器件22朝向目标物体18的方向发射，该发射光学器件例如由未详细示出的透镜系统构成。激光距离测量仪10发送激光辐射的所在方向在下面称为距离测量方向24、24a、24b。由目标物体18的表面反射的激光辐射（未详细示出）通过接收光学器件26被引至未详细示出的传感器装置，并在那里被探测。由在发出的激光辐射20a、20b与被远处物体18的表面反射的激光辐射之间进行的相位比较，可以求取光传播时间，并通过光速在距离测量方向24、24a、24b上确定激光距离测量仪10与目标物体18之间的要求取的距离28a、28b。在该实施例中，激光辐射20a、20b被实现为红色的激光。在目标物体18上，发送的激光辐射20a、20b产生投影的激光点，即所谓的目标点30a、30b。

根据本发明，激光距离测量仪10具有相机32，该相机被设置用于摄取目标点30a、30b的目标外围36a、36b的至少一个图像34a、34b。在此，相机32如此安置在激光距离测量仪10中，特别是如此安置在激光距离测量仪10的壳体12中，使得该相机朝向距离测量方向24。由此，相机32相对于壳体12位置固定地安置在壳体12中。

激光距离测量仪10为了其能量供应而具有未详细示出的能量供应装置、特别是电池或蓄电池、优选锂离子蓄电池。此外，激光距离测量仪10具有在附图中未详细示出的组件。这些组件至少包括计算单元，其用于由距离测量来计算距离28a、28b，以及用于由至少一个所摄取的图像34a、34b的图像数据来计算要间接地确定的距离38。该计算单元被设计和设置用于执行根据本发明的方法。

图2a以示意图示出一种测量情况，在该测量情况下采用了使用相机32的激光距离测量仪10。图2b以同样示意性的视图示出了基于该测量情况的造型。在所示实施方式中，激光距离测量仪10位于三维空间中。在此，激光距离测量仪10经过如此定向，使得距离测量方向24a朝向目标物体18、该目标物体这里被示为房子。基于该场景，下面参照附图2a、2b、3和4介绍根据本发明的方法的方法步骤及其设计。

在所显示的初始场景下，激光距离测量仪10的使用者对两个窗框41a、41b的两个顶角40a、40b的实际距离38感兴趣。为了求取在房屋正面在这两个顶角40a、40b之间的实际距离38，使用者在激光距离测量仪10的自由移动中使得激光距离测量仪10以激光束20a首先朝向窗框41a的左下角40a（图4中的方法步骤100）。该自由移动在图2a中用双向箭头表示。由激光距离测量仪10发送的激光束20a在目标物体18的表面上产生呈良好可见的红色光点形式的第一目标点30a。同时，激光距离测量仪10的相机32检测相应的目标外围的多个图像，这些图像连续地在激光距离测量仪10的显示器14上输出，并且因而如同实时图像那样在激光距离测量仪10在空间中移动时发生改变（图4中的方法步骤102；以实时图像的形式连续地输出，这在图4的方法流程图中用带附图标记103的箭头示出）。

还要说明，图像的输出也包含输出图像的一部分，例如输出图像的放大的局部。

特别地，相机32也摄取第一目标点30a周围的第一目标外围36a的在图2a和2b中示出的图像34a。由相机32摄取的图像34a在图2a和2b中用点划线示出。

在这个时间点，图3a中所显示的显示内容被成像在激光距离测量仪10的显示器14上。在图3a所显示的实施方式中，通过激光距离测量仪10的显示器14，同时把目标外围36a的两个图像42a、42b输出给使用者。在显示器14的上半部，输出了第一目标外围36a的借助于相机32摄取的图像34a的未放大的图像42a。缩放率在输出的图像42a中用字符串“1x”表示。在该显示器-图像42a中，使用者看到目标物体18的局部和在图像42a的中心示出的、投影到目标物体18上的目标点30a。优选地，该目标点30a也可以用一个符号叠加地表示。在图3a中的借助于显示器14输出的显示内容的下半部，示出了第一目标外围36a的借助于相机32摄取的图像34a的放大的图像42b。示例性地，在该显示内容中，输出的图像42b具有10倍的用字符串“10x”表示的放大率。使用者可以由该输出的图像42b获知在显示器14上部示出的图像42a的放大的显示内容。通过输出第二放大的图像42b，可以实现使得发送的激光束20a准确地对准窗框41a的左下角40a（在下面的显示内容中实现了准确的对准，目标点30a准确地位于窗框41a的顶角40a处）。

在用激光距离测量仪10瞄准第一目标点30a之后，激光距离测量仪10的使用者通过操纵操作元件16（图4中的方法步骤104）来求取激光距离测量仪10与第一目标点30a之间的第一距离28a（图4中的方法步骤106）。测得的距离28a被提供给激光距离测量仪10的控制装置，以用于后续处理。此后，在操纵操作元件16之后，所有其它的测量、特别是对间接距离38的求取和对所摄取的图像数据的分析都针对第一目标点30a。

使用者现在三维空间中自由地如此移动激光距离测量仪10（方法步骤108），使得发送的激光束20b朝向窗框41b的第二顶角40b的方向移动。在此，发送的激光束20b、特别是投影到目标物体18的表面上的目标点30b，朝向窗框41b的第二顶角40b掠过目标物体18的表面。当激光距离测量仪10在空间内自由移动期间，相机32连续地摄取图像34b（这里为明了起见仅示出一个其它的图像34b，而不是示出多个图像），这些图像在激光距离测量仪10的显示器14上作为相应瞄准的目标外围36b的“实时图像”输出给使用者（方法步骤110）。由相机32摄取的图像34b在图2a和2b中用虚线示出。用以摄取这些图像以及图像34b的时间上的频率如此之高，以至于相应相继地摄取的图像34b具有至少一个叠加的图像区域37（参见图2a、2b）。在该实施例中，相机32用以摄取图像34a、34b的频率为50 Hz。通过这种方式可以确保相应彼此相继地摄取的图像34a、34b（或者换句话说：相应相邻的图像34a、34b）具有至少一个共同的图像区域37。

根据由这些图像34a、34b得到的图像数据，即根据由相机32摄取的全部图像34a、34b，可以在使用计算单元的情况下进行全面的分析（方法步骤112至118）。特别地，借助于计算单元如此处理图像34a、34b，使得这些图像通过共同的图像区域37的匹配而分别彼此相关（方法步骤112）。通过这种方式拼接成全景图像44，至少一个由相机32摄取的图像、优选多个由相机32摄取的图像（这里为两个图像34a、34b）构成了所述全景图像。该全景图像44在图2a和2b中用虚线示出。

如图2b中所示，全景图像44基于像素-网格35，或者说，像素-网格35作为基础。在所示实施例中，该像素-网格35对应于激光距离测量仪10的由相机32的光学器件和CMOS芯片规定的角度分辨率。通过分析像素，即特别是通过标记在第一图像34a中标记第一目标点30a的像素以及在刚摄取的图像34b中标记目标物体18上的当前瞄准的目标点30b的像素，可以求取待显示的连接线50的起点46和终点48（方法步骤114）。

采用相距第一目标点30a测得的第一距离28a以及采用第一目标点30a相距瞄准的第二目标点30b的由彼此相关的图像34a、34b求取的像素-距离39（参见图2b），可以运用余弦定律确定出第一目标点30a相距瞄准的第二目标点30b的实际距离38（方法步骤116）。替代地或附加地，对第一目标点30a相距瞄准的第二目标点30b的距离38的计算，可以利用第一目标点30a相距瞄准的第二目标点30b的由彼此相关的图像34a、34b求取的像素-距离39以及利用朝向瞄准的第二目标点30b的第一距离28a以及另一距离28b进行。特别是可以通过这种方式实现在目标物体18的表面上的第一目标点30a与第二目标点30b之间的所计算的、间接地测量的距离38的较大的精确度。

图3b中示出了当激光距离测量仪10在三维空间内移动期间输出给使用者的在显示器14上的显示内容。显示器14上的显示内容还包括两个图像52a、52b。类似于针对图3a的说明，在图3b中，在显示器14的上部也输出了未放大的图像52a（缩放率“1x”），在显示器14的下部示出了放大十倍的图像52b（缩放率“10x”）。就显示内容的可用性而言，如已针对图3a所做的论述以不同的缩放率在此同样适用。与图像52a、52b叠加地，连接线50的至少一部分输出给使用者，其中，连接线50在输出的图像52a、52b中把第一目标点30a与瞄准的第二目标点30b连接起来（方法步骤118）。

在显示器14上对相机图像34b的图像52a、52b的显示，当激光距离测量仪10在三维空间内移动期间实时地与激光距离测量仪10的移动同步地进行。特别地，输出的图像52a、52b以如此高的重复率更新（图4中用带附图标记120的箭头表示），从而使激光距离测量仪10的使用者觉得好像“实时图像”一样在显示器14上输出。同时，相应地快速地由图像数据和测得的相距第一目标点30a的距离28a，计算并同样显示与图像52a、52b叠加地输出的连接线50。

有利地，当激光距离测量仪10在三维空间内移动期间，在使用者看来，连接线50就像在第一目标点30a与瞄准的第二目标点30b之间拉紧的橡皮筋一样。在图3b的显示内容52a、52b中，瞄准的第二目标点30b用一个“x”号表示为第二目标点30b的象征性的标记54。通过示出连接线50，同时把连接线50的长度56、特别是把在目标物体18的表面上的第一目标点30a与瞄准的第二目标点30b的通过连接线50表示的距离，输出给使用者。在图3b中，该距离38的输出的数字值为“3.5 m”。随着激光距离测量仪10在三维空间内移动，连接线50连续地改变。同时，连续地确定连接线50的长度，并作为数字的数值56予以输出。在所示实施例中，该长度作为数字值56紧靠在连接线50旁边、特别是在该连接线上面或下面示出。

如果激光距离测量仪10的使用者在激光距离测量仪朝向瞄准的第二目标点30b的情况下已来到在目标物体18的表面上的所希望的位置，使用者重新操纵操作元件16（方法步骤122）。由于操纵了操作元件16，借助于显示器14显示的显示器-图像52a、52b被“冻结”（方法步骤124）。即使激光距离测量仪10在三维空间内继续移动，输出的显示内容，即显示器-图像52a、52b、连接线50以及用于所求取的距离38的显示的数字值56，也不再改变。接下来，可以利用操作元件16把包括输出的图像52a、52b在内的测量结果存储起来（方法步骤126）。

在进行测量之后，该方法可以重新开始。这在图4中用箭头128表示。

在激光距离测量仪10的图5所显示的另一种实施方式中，连接线50作为被分段的比例尺58示出。对该比例尺的分段允许激光距离测量仪10的使用者简单地估计在目标物体18的表面上的距离。

同样，也可以使用第二显示器14b和14c将图像42a、42b或52a、52b（这里在图5中为显示器-图像42a、42b）输出给使用者，这比如在激光距离测量仪10的图5所显示的实施方式中实现。

Claims (12)

1.一种用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其中，利用所述激光距离测量仪(10)的激光距离测量单元，通过在第一距离测量方向(24a)上发出激光束(20a)来求取相距第一目标点(30a)的第一距离(28a)，并且随后求取相距瞄准的第二目标点(30b)的至少一个第二距离(28b)，其特征在于，连续地在瞄准第二目标点(30b)期间在所述激光距离测量仪(10)的显示器(14)上输出至少所述第二目标点(30b)的目标外围(36b)的借助于所述激光距离测量仪(10)的相机(32)摄取的图像(34b、52a、52b)，其中，与所述图像(34b、52a、52b)叠加地显示出连接线(50)的至少一部分，该连接线在输出的图像(34b、52a、52b)中把所述第一目标点(30a)与所述第二目标点(30b)连接起来，其中，与在所述第一目标点(30a)和所述第二目标点(30b)之间的连接线(50)叠加地、实时地与所述激光距离测量仪(10)的移动同步地对所述图像(34b、52a、52b)进行显示，其中能够在计算在目标物体上的第一目标点(30a)相距第二目标点(30b)的距离时考虑激光距离测量仪(10)的平移的运动，这种运动在空间中对准激光距离测量仪(10)以便瞄准第二目标点(30b)期间会出现。

2.如权利要求1所述的用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其特征在于，采用一系列图像(34a、34b)计算待显示的连接线(50)的起点(46)和终点(48)，所述一系列图像具有所述第一目标点(30a)的目标外围(36a)的至少一个第一图像(34a)和所述第二目标点(30b)的目标外围(36b)的至少一个第二图像(34b)，其中，至少相邻的图像(34a、34b)分别具有至少一个共同的图像区域(37)。

3.如权利要求1或2所述的用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其特征在于，采用所述第一目标点(30a)相距所述第二目标点(30b)的由彼此相关的图像(34a、34b)求取的像素-距离(39)，以及采用所述第一距离(28a)，计算所述第一目标点(30a)相距所述第二目标点(30b)的距离(38)。

4.如权利要求1或2所述的用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其特征在于，采用所述第一目标点(30a)相距所述第二目标点(30b)的由彼此相关的图像(34a、34b)求取的像素-距离(39)，以及采用所述第一距离(28a)和所述第二距离(28b)，计算所述第一目标点(30a)相距所述第二目标点(30b)的距离(38)。

5.如权利要求1或2所述的用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其特征在于，所述第一目标点(30a)相距所述第二目标点(30b)的距离(38)通过所述第一目标点(30a)与所述第二目标点(30b)之间的所显示的连接线(50)的长度在所述显示器(14)上予以表示。

6.如权利要求1或2所述的用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其特征在于，由于使用者输入，把在所述显示器(14)上的与在所述第一目标点(30a)和所述第二目标点(30b)之间的连接线(50)叠加地至少对所述第二目标点(30b)的目标外围(36b)的图像(34b、52a、52b)和/或所述连接线(50)的所显示的长度的输出冻结。

7.如权利要求1或2所述的用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其特征在于，把所述连接线(50)显示为被分段的比例尺(58)。

8.如权利要求1或2所述的用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其特征在于，与在所述第一目标点(30a)和所述第二目标点(30b)之间的连接线(50)叠加地以至少两个不同的缩放率同时地在所述显示器(14)上输出所述图像(34b、52a、52b)。

9.如权利要求1或2所述的用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其特征在于，把所述第一目标点(30a)和/或所述第二目标点(30b)在所显示的图像(34b、52a、52b)中借助于符号(54)予以标记。

10.如权利要求1或2所述的用于运行激光距离测量仪(10)的方法，其特征在于，所述第一目标点(30a)相距所述第二目标点(30b)的距离(38)通过所述第一目标点(30a)与所述第二目标点(30b)之间的所显示的连接线(50)的长度实时地与所述激光距离测量仪(10)的移动同步地在所述显示器(14)上显示为数字值(56)。

11.一种用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的激光距离测量仪(10)，具有：至少一个激光距离测量单元，其用于无接触地测量相距第一目标点(30a)的第一距离(28a)和相距第二目标点(30b)的第二距离(28b)；至少一个朝向距离测量方向(24)的相机(32)，其用于摄取所述第一目标点(30a)与所述第二目标点(30b)的目标外围(36a、36b)的至少一个图像(34a、34b)；至少一个计算单元，其用于由借助于所述激光距离测量单元进行的距离测量来计算所述第一距离(28a)和所述第二距离(28b)，以及用于由至少一个所摄取的图像(34a、34b)的图像数据计算所述第一目标点(30a)相距所述第二目标点(30b)的距离(38)；和显示器(14)，其中，借助于所述显示器(14)能够与连接线(50)的至少一部分叠加地显示用所述相机(32)检测的图像(34b、52a、52b)，该连接线在输出的图像(34b、52a、52b)中把所述第一目标点(30a)与所述第二目标点(30b)连接起来。

12.如权利要求11所述的激光距离测量仪(10)，其特征在于，为了以两个不同的缩放率与在所述第一目标点(30a)和所述第二目标点(30b)之间的连接线(50)叠加地输出图像(34b、52a、52b)，设置有两个显示器(14b、14c)和/或一个两部件式的显示器(14d)。