CN111025408A - 人造物结构扫描装置及其扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人造物结构扫描结构及其扫描方法，包括以下步骤：使一人造物结构扫描装置系沿着一待测区域内的一扫描路径移动，于移动期间分别以人造物结构扫描装置的四个磁场感应器进行磁场量测而分别测得四个磁场量测值序列，并记录磁场量测时的一位置序列，其中四个磁场感应器系设置于不共平面上；以及由四个磁场量测值序列以及位置序列计算而得一磁场变异分布，其中磁场变异分布系相对应于一人造物结构分布。

Description

人造物结构扫描装置及其扫描方法

技术领域

本发明涉及一种人造物结构扫描装置及其扫描方法，由指一种具有至少四个设置于不共平面的磁场感应器的人造物结构扫描装置及其扫描方法。

背景技术

请参阅图12，其是现有技术磁场量测示意图。现有技术是应用于精确量测一地磁场BEarth(向量场)。但由于磁场量测很容易受到干扰，现有技术是将一精密磁场量测仪91悬吊于一直升机90的下方，由直升机90悬吊着精密磁场量测仪91在待测区域进行磁场量测。其悬吊的长度要足够长，才能避免直升机90感应产生的一感应磁场影响到精密磁场量测仪91的量测数据；且需使用高精密度的精密磁场量测仪91，才能精确量测磁场。然而，地面上的人造物结构会因感应而产生出一人造物结构磁场BArtificial(向量场)，特别是当人造物结构包括有导体的材料时，更容易因感应而产生出人造物结构磁场BArtificial。因此，现有技术在进行磁场量测时，精密磁场量测仪91需离地面有一定的高度，以避免受到地面上的一些物体，特别是人造物结构，感应而产生的人造物结构磁场BArtificial的影响。

一般在进行道路路面挖掘或是一些施工区域的挖掘工作时，常常会遇到不小心挖到一些管线的状况。偶尔还会不小心挖到像是瓦斯管线等，非常危险。如何能在进行挖掘的前，就先发现地下是否有管线存在，这一直是个无法解决的问题。现有技术虽能精确地量测磁场，但其所量测到的磁场量测值(向量)是包含了量测位置的地磁场BEarth以及人造物结构磁场BArtificial的总和。因此，现有技术以一个精密磁场量测仪91是无法分别出其磁场量测值(向量)的地磁场BEarth的分量的大小以及方向，也无法分别出人造物结构磁场BArtificial的分量的大小以及方向。故现有技术并无法应用于量测人造物结构感应而产生的人造物结构磁场BArtificial，无法将其应用于扫描地面下的人造物结构。

有鉴于此，发明人开发出简便组装的设计，能够以量测磁场的技术来扫描地面下的人造物结构，不仅安装方便，又具有成本低廉的优点，以兼顾使用弹性与经济性等考量，因此遂有本发明的产生。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题是如何提供一种人造物结构扫描装置及其扫描方法，以扫描地面下的人造物结构，以避免挖掘到地面下的人造物结构。

为解决前述问题，以达到所预期的功效，本发明提供一种人造物结构扫描方法，其中一人造物结构扫描装置包括一磁场感应部，磁场感应部包括一第一磁场感应器、一第二磁场感应器、一第三磁场感应器以及一第四磁场感应器，第一磁场感应器、第二磁场感应器、第三磁场感应器以及第四磁场感应器系设置于不共平面上，人造物结构扫描方法包括以下步骤：步骤A：使人造物结构扫描装置沿着一待测区域内的一扫描路径移动，于移动期间分别以第一磁场感应器、第二磁场感应器、第三磁场感应器以及第四磁场感应器进行磁场量测而分别测得一第一磁场量测值序列、一第二磁场量测值序列、一第三磁场量测值序列以及一第四磁场量测值序列，并记录磁场量测时的一位置序列；以及步骤B：由第一磁场量测值序列、第二磁场量测值序列、第三磁场量测值序列、第四磁场量测值序列以及位置序列计算而得一磁场变异分布，其中磁场变异分布系相对应于一人造物结构分布。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其更包括以下一步骤：步骤A0：由第一磁场感应器、第二磁场感应器、第三磁场感应器以及第四磁场感应器分别量测人造物结构扫描装置所产生的一仪器磁场而分别测得一第一仪器磁场量测值、一第二仪器磁场量测值、一第三仪器磁场量测值以及一第四仪器磁场量测值；其中在步骤B中，磁场变异分布系由第一磁场量测值序列减去第一仪器磁场量测值、第二磁场量测值序列减去第二仪器磁场量测值、第三磁场量测值序列减去第三仪器磁场量测值、第四磁场量测值序列减去第四仪器磁场量测值以及位置序列计算而得；其中方法的步骤执行顺序是(1)依序执行步骤A0、步骤A以及步骤B，或(2)依序执行步骤A、步骤A0以及步骤B。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，步骤B包括以下步骤：由位置序列以及将第一磁场量测值序列减去第一仪器磁场量测值计算出一第一磁场量测值分布；由位置序列以及将第二磁场量测值序列减去第二仪器磁场量测值计算出一第二磁场量测值分布；由位置序列以及将第三磁场量测值序列减去第三仪器磁场量测值计算出一第三磁场量测值分布；由位置序列以及将第四磁场量测值序列减去第四仪器磁场量测值计算出一第四磁场量测值分布；以及由第一磁场量测值分布、第二磁场量测值分布、第三磁场量测值分布以及第四磁场量测值分布计算出磁场变异分布。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其中磁场感应部更包括一第五磁场感应器、一第六磁场感应器、一第七磁场感应器以及一第八磁场感应器；其中步骤A更包括以下步骤：于移动期间分别以第五磁场感应器、第六磁场感应器、第七磁场感应器以及第八磁场感应器进行磁场量测而分别测得一第五磁场量测值序列、一第六磁场量测值序列、一第七磁场量测值序列以及一第八磁场量测值序列；其中于步骤B中，磁场变异分布系由第一磁场量测值序列、第二磁场量测值序列、第三磁场量测值序列、第四磁场量测值序列、第五磁场量测值序列、第六磁场量测值序列、第七磁场量测值序列、第八磁场量测值序列以及位置序列计算而得。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其更包括以下一步骤：步骤A0：由第一磁场感应器、第二磁场感应器、第三磁场感应器、第四磁场感应器、第五磁场感应器、第六磁场感应器、第七磁场感应器以及第八磁场感应器分别量测人造物结构扫描装置所产生的一仪器磁场而分别测得一第一仪器磁场量测值、一第二仪器磁场量测值、一第三仪器磁场量测值、一第四仪器磁场量测值、一第五仪器磁场量测值、一第六仪器磁场量测值、一第七仪器磁场量测值以及一第八仪器磁场量测值；其中在步骤B中，磁场变异分布系由第一磁场量测值序列减去第一仪器磁场量测值、第二磁场量测值序列减去第二仪器磁场量测值、第三磁场量测值序列减去第三仪器磁场量测值、第四磁场量测值序列减去第四仪器磁场量测值、第五磁场量测值序列减去第五仪器磁场量测值、第六磁场量测值序列减去第六仪器磁场量测值、第七磁场量测值序列减去第七仪器磁场量测值、第八磁场量测值序列减去第八仪器磁场量测值以及位置序列计算而得；其中方法的步骤执行顺序是(1)依序执行步骤A0、步骤A以及步骤B，或(2)依序执行步骤A、步骤A0以及步骤B。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其中在步骤A0中，由第一磁场感应器量测仪器磁场，包括以下步骤：步骤A11：使人造物结构扫描装置沿着第一磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由第一磁场感应器进行磁场量测而测得一第一磁场感应器第一轴量测值序列；步骤A12：使人造物结构扫描装置沿着第一磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由第一磁场感应器进行磁场量测而测得一第一磁场感应器第二轴量测值序列，其中第一磁场感应器的第一轴系与第一磁场感应器的第二轴正交；以及步骤A13：由第一磁场感应器第一轴量测值序列以及第一磁场感应器第二轴量测值序列计算出第一仪器磁场量测值；其中由第二磁场感应器量测仪器磁场，包括以下步骤：步骤A21：使人造物结构扫描装置沿着第二磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由第二磁场感应器进行磁场量测而测得一第二磁场感应器第一轴量测值序列；步骤A22：使人造物结构扫描装置沿着第二磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由第二磁场感应器进行磁场量测而测得一第二磁场感应器第二轴量测值序列，其中第二磁场感应器的第一轴系与第二磁场感应器的第二轴正交；以及步骤A23：由第二磁场感应器第一轴量测值序列以及第二磁场感应器第二轴量测值序列计算出第二仪器磁场量测值；其中由第三磁场感应器量测仪器磁场，包括以下步骤：步骤A31：使人造物结构扫描装置沿着第三磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由第三磁场感应器进行磁场量测而测得一第三磁场感应器第一轴量测值序列；步骤A32：使人造物结构扫描装置沿着第三磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由第三磁场感应器进行磁场量测而测得一第三磁场感应器第二轴量测值序列，其中第三磁场感应器的第一轴系与第三磁场感应器的第二轴正交；以及步骤A33：由第三磁场感应器第一轴量测值序列以及第三磁场感应器第二轴量测值序列计算出第三仪器磁场量测值；其中由第四磁场感应器量测仪器磁场，包括以下步骤：步骤A41：使人造物结构扫描装置沿着第四磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由第四磁场感应器进行磁场量测而测得一第四磁场感应器第一轴量测值序列；步骤A42：使人造物结构扫描装置沿着第四磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由第四磁场感应器进行磁场量测而测得一第四磁场感应器第二轴量测值序列，其中第四磁场感应器的第一轴系与第四磁场感应器的第二轴正交；以及步骤A43：由第四磁场感应器第一轴量测值序列以及第四磁场感应器第二轴量测值序列计算出第四仪器磁场量测值。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其中在步骤A0中，其中由第五磁场感应器量测仪器磁场，包括以下步骤：步骤A51：使人造物结构扫描装置沿着第五磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由第五磁场感应器进行磁场量测而测得一第五磁场感应器第一轴量测值序列；步骤A52：使人造物结构扫描装置沿着第五磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由第五磁场感应器进行磁场量测而测得一第五磁场感应器第二轴量测值序列，其中第五磁场感应器的第一轴系与第五磁场感应器的第二轴正交；以及步骤A53：由第五磁场感应器第一轴量测值序列以及第五磁场感应器第二轴量测值序列计算出第五仪器磁场量测值；其中由第六磁场感应器量测仪器磁场，包括以下步骤：步骤A61：使人造物结构扫描装置沿着第六磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由第六磁场感应器进行磁场量测而测得一第六磁场感应器第一轴量测值序列；步骤A62：使人造物结构扫描装置沿着第六磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由第六磁场感应器进行磁场量测而测得一第六磁场感应器第二轴量测值序列，其中第六磁场感应器的第一轴系与第六磁场感应器的第二轴正交；以及步骤A63：由第六磁场感应器第一轴量测值序列以及第六磁场感应器第二轴量测值序列计算出第六仪器磁场量测值；其中由第七磁场感应器量测仪器磁场，包括以下步骤：步骤A71：使人造物结构扫描装置沿着第七磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由第七磁场感应器进行磁场量测而测得一第七磁场感应器第一轴量测值序列；步骤A72：使人造物结构扫描装置沿着第七磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由第七磁场感应器进行磁场量测而测得一第七磁场感应器第二轴量测值序列，其中第七磁场感应器的第一轴系与第七磁场感应器的第二轴正交；以及步骤A73：由第七磁场感应器第一轴量测值序列以及第七磁场感应器第二轴量测值序列计算出第七仪器磁场量测值；其中由第八磁场感应器量测仪器磁场，包括以下步骤：步骤A81：使人造物结构扫描装置沿着第八磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由第八磁场感应器进行磁场量测而测得一第八磁场感应器第一轴量测值序列；步骤A82：使人造物结构扫描装置沿着第八磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由第八磁场感应器进行磁场量测而测得一第八磁场感应器第二轴量测值序列，其中第八磁场感应器的第一轴系与第八磁场感应器的第二轴正交；以及步骤A83：由第八磁场感应器第一轴量测值序列以及第八磁场感应器第二轴量测值序列计算出第八仪器磁场量测值。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，步骤B包括以下步骤：由位置序列以及将第一磁场量测值序列减去第一仪器磁场量测值计算出一第一磁场量测值分布；由位置序列以及将第二磁场量测值序列减去第二仪器磁场量测值计算出一第二磁场量测值分布；由位置序列以及将第三磁场量测值序列减去第三仪器磁场量测值计算出一第三磁场量测值分布；由位置序列以及将第四磁场量测值序列减去第四仪器磁场量测值计算出一第四磁场量测值分布；由位置序列以及将第五磁场量测值序列减去第五仪器磁场量测值计算出一第五磁场量测值分布；由位置序列以及将第六磁场量测值序列减去第六仪器磁场量测值计算出一第六磁场量测值分布；由位置序列以及将第七磁场量测值序列减去第七仪器磁场量测值计算出一第七磁场量测值分布；由位置序列以及将第八磁场量测值序列减去第八仪器磁场量测值计算出一第八磁场量测值分布；以及由第一磁场量测值分布、第二磁场量测值分布、第三磁场量测值分布、第四磁场量测值分布、第五磁场量测值分布、第六磁场量测值分布、第七磁场量测值分布以及第八磁场量测值分布计算出磁场变异分布。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其中磁场变异分布是一磁场梯度向量分布、一磁场梯度向量大小分布、一磁场梯度向量的一水平分量分布或一磁场梯度向量的一水平分量大小分布。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其中第一磁场感应器、第二磁场感应器、第三磁场感应器、第四磁场感应器、第五磁场感应器、第六磁场感应器、第七磁场感应器以及第八磁场感应器系分别位于一平行六面体的八个顶点、一长方体的八个顶点或一正六面体的八个顶点。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其中第一磁场感应器、第二磁场感应器、第三磁场感应器以及第四磁场感应器系分别位于一正三棱锥的四个顶点或一正四面体的四个顶点。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其中人造物结构扫描装置更包括一定位部。

于实施时，前述的人造物结构扫描方法，其中定位部系包括选自以下群组的一者：一测距轮、一测距仪、一尺规、一卷尺、一激光定位装置、一超音波定位装置、一雷达波定位装置、一GPS定位装置以及一影像定位装置。

此外，本发明更提供一种人造物结构扫描装置，包括：一磁场感应部，其中磁场感应部包括一第一磁场感应器、一第二磁场感应器、一第三磁场感应器以及一第四磁场感应器，第一磁场感应器、第二磁场感应器、第三磁场感应器以及第四磁场感应器系设置于不共平面上；其中人造物结构扫描装置系用以执行如前述的人造物结构扫描方法。

于实施时，前述的人造物结构扫描装置，其中磁场感应部更包括一第五磁场感应器、一第六磁场感应器、一第七磁场感应器以及一第八磁场感应器。

于实施时，前述的人造物结构扫描装置，其中第一磁场感应器、第二磁场感应器、第三磁场感应器、第四磁场感应器、第五磁场感应器、第六磁场感应器、第七磁场感应器以及第八磁场感应器系分别位于一平行六面体的八个顶点、一长方体的八个顶点或一正六面体的八个顶点。

于实施时，前述的人造物结构扫描装置，其中第一磁场感应器、第二磁场感应器、第三磁场感应器以及第四磁场感应器系分别位于一正三棱锥的四个顶点或一正四面体的四个顶点。

于实施时，前述的人造物结构扫描装置，其更包括一定位部。

于实施时，前述的人造物结构扫描装置，其中定位部系包括选自以下群组的一者：一测距轮、一测距仪、一尺规、一卷尺、一激光定位装置、一超音波定位装置、一雷达波定位装置、一GPS定位装置以及一影像定位装置。

为进一步了解本发明，以下举较佳的实施例，配合图式、图号，将本发明的具体构成内容及其所达成的功效详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一种人造物结构扫描装置的一具体实施例的立体外观示意图。

图2是待测区域内的扫描路径以及磁场变异分布与相对应的人造物结构分布的示意图。

图3是本发明的一种人造物结构扫描装置的另一具体实施例的立体外观示意图。

图4是图3的人造物结构扫描装置的具体实施例的磁场感应部的每一个磁场感应器的三个轴的示意图。

图5是向量V沿着K轴旋转θ角的示意图。

图6是图3的人造物结构扫描装置的具体实施例沿着第一磁场感应器的Z1轴旋转的示意图。

图7A是图3的人造物结构扫描装置的具体实施例沿着第一磁场感应器的Z1轴旋转期间由第一磁场感应器所量测到的磁场的X1轴以及Y1轴的分量。

图7B是图3的人造物结构扫描装置的具体实施例沿着第一磁场感应器的Z1轴旋转期间由第一磁场感应器所量测到的磁场的Z1轴的分量。

图8是图3的人造物结构扫描装置的具体实施例沿着第一磁场感应器的X1轴旋转的示意图。

图9是本发明的一种人造物结构扫描装置的一具体实施例的立体外观示意图。

图10是本发明的一种人造物结构扫描装置的另一具体实施例的立体外观示意图。

图11是图10的人造物结构扫描装置的具体实施例的磁场感应部的每一个磁场感应器的三个轴的示意图。

图12是现有技术磁场量测示意图。

附图标记说明：1-第一磁场感应器；2-第二磁场感应器；3-第三磁场感应器；4-第四磁场感应器；5-第五磁场感应器；6-第六磁场感应器；7-第七磁场感应器；8-第八磁场感应器；10-人造物结构扫描装置；20-定位部；30-承载部；31-前方；40-移动部；50-磁场感应部；60-资料处理部；61-转接部；70-待测区域；71-扫描路径；81,-82,-83,-84-磁场变异较大的区域；90-直升机；91-精密磁场量测仪；K-旋转轴；T1,-T2-金属水管；V,-Vrot-向量；X1,-Y1,-Z1-第一磁场感应器的三轴；X2,-Y2,-Z2-第二磁场感应器的三轴；X3,-Y3,-Z3-第三磁场感应器的三轴；X4,-Y4,-Z4-第四磁场感应器的三轴；X5,-Y5,-Z5-第五磁场感应器的三轴；X6,-Y6,-Z6-第六磁场感应器的三轴；X7,-Y7,-Z7-第七磁场感应器的三轴；X8,-Y8,-Z8-第八磁场感应器的三轴；θ-旋转角度。

具体实施方式

请参阅图1，其是本发明的一种人造物结构扫描装置的一具体实施例的立体外观示意图。本发明提供一种人造物结构扫描装置10，包括：一承载部30以及一磁场感应部50。其中磁场感应部50系设置于承载部30的上。磁场感应部50系用以量测磁场。其中磁场感应部50包括一第一磁场感应器1、一第二磁场感应器2、一第三磁场感应器3以及一第四磁场感应器4，其中第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4系设置于不共平面上。在此实施例中，人造物结构扫描装置10的承载部30系以能避免产生感应磁场的材料所构成，例如塑胶，或一些非金属材料。由于人造物结构会因感应而产生出一人造物结构磁场BArtificial(向量场)，特别是当人造物结构包括有导体的材料时，更容易因感应而产生出人造物结构磁场BArtificial。在以人造物结构扫描装置10进行人造物结构扫描时，对于任一个磁场感应器而言，其所量测到的磁场量测值(向量)是包含了量测位置的地磁场BEarth以及人造物结构磁场BArtificial的总和。对于人造物结构扫描装置10上的第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4来说，地磁场BEarth的来源距离非常遥远，若将地磁场BEarth视为一个磁偶极子(magneticdipole)，则其中一极位于地理北极附近，而另一极则位于地理南极附近。相对来说，人造物结构磁场BArtificial的来源距离较近。而由于本发明的第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4系设置于不共平面上，因此，以不同的磁场感应器所量测而得的磁场值(包括一地球磁场分量以及一人造物结构磁场分量)，其中地球磁场分量几乎相同，但人造物结构磁场分量会有所差异。请同时参见图2，其是待测区域内的扫描路径以及磁场变异分布与相对应的人造物结构分布的示意图。本发明提供一种人造物结构扫描方法，包括以下步骤：步骤A：使人造物结构扫描装置10沿着一待测区域70内的一扫描路径71移动，于移动期间分别以第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4进行磁场量测，并记录磁场量测时的一位置序列[PS]，其中第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4分别测得一第一磁场量测值序列[BUC1](向量序列)、一第二磁场量测值序列[BUC2](向量序列)、一第三磁场量测值序列[BUC3](向量序列)以及一第四磁场量测值序列[BUC4](向量序列)；以及步骤B：由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]以及位置序列[PS]计算而得一磁场变异分布BVarD。由于在一个局部区域而言(例如待测区域70)，在短时间内的地磁场BEarth不太会变化。且对于第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4来说地磁场BEarth的来源距离非常遥远。因此，由第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4所分别量测出的地磁场BEarth分量并无差异，而人造物结构磁场BArtificial分量则因为人造物结构磁场BArtificial来源距离较近，且由于本发明的第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4系设置于不共平面上，因此不论人造物结构磁场BArtificial的向量方向为何，第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4中至少有两个磁场感应器所量测到的人造物结构磁场BArtificial分量是不相同的。因此，可由第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4所分别量测而得的第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]来分别计算出人造物结构磁场BArtificial分量，也可计算出地磁场BEarth分量。在此实施例中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]所计算而得的一磁场梯度向量大小序列(纯量序列)，再搭配上磁场量测时的位置序列[PS]而成为一磁场梯度向量大小分布(纯量)，而其中磁场变异分布BVarD系由人造物结构所产生的人造物结构磁场BArtificial的部分，亦即磁场变异分布BVarD系相对应于一人造物结构分布。由于本发明的第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4系设置于不共平面上，因此不论人造物结构磁场BArtificial的向量方向为何，皆可以在任一方向上计算磁场梯度(若是第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4系设置于一共平面上，则无法计算该共平面的法向量上的磁场梯度)。在图2中，系以灰阶颜色来显示磁场变异分布BVarD，其中灰阶颜色越深表示磁场变异越大。其中磁场变异较大的四个区域为图中的81、82、83以及84。由此可知，待测区域70内的81、82、83以及84的下方应有相对应的人造物结构分布。其中在图2的上方的左边的照片有金属水管T1以及右边的照片有金属水管T2。其中左边的照片有金属水管T1延伸至待测区域70内相对应于82的区域的下方。其中右边的照片有金属水管T2延伸至待测区域70内相对应于84的区域的下方。因此，本发明的一种人造物结构扫描方法确实可扫描出待测区域70内的下方相对应的人造物结构分布，以利于施工挖掘时能避开这些人造物结构。

在一些实施例中，系可以选择以手持的方式来移动人造物结构扫描装置10。在一些实施例中，记录磁场量测时的位置序列[PS]系可以简易的测距工具来达成，例如一测距轮、一测距仪、一尺规或一卷尺等等。在一些实施例中，系可将人造物结构扫描装置10固定于测距轮的把手上，以达到边移动边量测磁场边记录位置。在一些实施例中，系可以于待测区域70内的扫描路径71上，事先规划好欲量测磁场的点，并先量测出这些点的位置而得到位置序列[PS]，再将人造物结构扫描装置10移动至这些点并进行磁场量测。在一些实施例中，系可于承载部30的下安装轮子，以方便稳定移动人造物结构扫描装置10，惟，轮子的材料系以能避免产生感应磁场的材料所构成。在一些实施例中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]所计算而得的一磁场梯度(gradient)向量序列，再搭配上磁场量测时的位置序列[PS]而成为一磁场梯度(gradient)向量分布(向量)。在一些实施例中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]所计算而得的一磁场梯度向量的一水平分量序列(向量序列)，再搭配上磁场量测时的位置序列[PS]而成为一磁场梯度向量的一水平分量分布(向量)。在另一些实施例中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]所计算而得的一磁场梯度向量的一水平分量大小序列(纯量序列)，再搭配上磁场量测时的位置序列[PS]而成为一磁场梯度向量的一水平分量大小分布(纯量)。由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]以及量测位置的位置序列[PS]计算出磁场变异分布BVarD并不限于以上方法。当量测出第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]以及知道量测位置的位置序列[PS]，即可很轻易地计算出磁场变异分布BVarD。

请参阅图3，其是本发明的一种人造物结构扫描装置的一具体实施例的立体外观示意图。图3的实施例的主要结构系与图1的实施例的结构大致相同，惟，其更包括一转接部61、一移动部40以及一定位部20。其中定位部20以及转接部61系设置于承载部30的上。定位部20系用以定位位置，以记录磁场量测时的位置序列[PS]。其中一资料处理部60系与转接部61以有线的方式相连接，并凭借转接部61分别与第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4以及定位部20以有线的方式相连接。资料处理部60系用以记录第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4所量测的磁场资料以及来自定位部20的定位位置资料(或者用以记录资料以及处理资料)。在此实施例中，资料处理部60系设置于人造物结构扫描装置10的外。人造物结构扫描装置10具有一前方31。移动部40系设置于承载部30的下，移动部40系用以承载人造物结构扫描装置10，并使人造物结构扫描装置10移动。移动部40也可以转动方向，使得人造物结构扫描装置10的前方31的方向转向。请同时参阅图4，其是图3的人造物结构扫描装置的具体实施例的磁场感应部的每一个磁场感应器的三个轴的示意图。其中磁场感应部50的每一个磁场感应器都具有三个轴，例如，第一磁场感应器1具有一X1轴、一Y1轴以及一Z1轴；第二磁场感应器2具有一X2轴、一Y2轴以及一Z2轴；第三磁场感应器3具有一X3轴、一Y3轴以及一Z3轴；第四磁场感应器4具有一X4轴、一Y4轴以及一Z4轴。通常磁场感应部50的每一个磁场感应器所具有的三个轴于磁场感应器出厂时即已标示于磁场感应器的上，以利于使用者的使用。在此实施例中，移动部40是具有马达动力且可转向的轮子，由于马达的运作会产生出磁场来，故本发明的人造物结构扫描装置10会产生出一仪器磁场BInst(向量场)。因此，在以人造物结构扫描装置10进行人造物结构扫描时，对于任一个磁场感应器而言，其所量测到的磁场量测值(向量)是包含了量测位置的地磁场BEarth、人造物结构磁场BArtificial以及仪器磁场BInst的总和。仪器磁场BInst会对磁场感应部50的每一个磁场感应器都造成干扰，因此必须先将仪器磁场BInst对磁场感应部50的每一个磁场感应器的干扰去除。由于仪器磁场BInst是由人造物结构扫描装置10所产生，因此仪器磁场BInst的方向会随着人造物结构扫描装置10的前方31朝向何方而有所改变。而第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4系设置于人造物结构扫描装置10的承载部30的上，因此当人造物结构扫描装置10的前方31朝向何方有所改变时，第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4所分别具有的X1轴、Y1轴、Z1轴、X2轴、Y2轴、Z2轴、X3轴、Y3轴、Z3轴、X4轴、Y4轴以及Z4轴会随着人造物结构扫描装置10的前方31的朝向何方而改变。也因此，不论人造物结构扫描装置10的前方31的朝向如何改变，对于磁场感应部50的每一个磁场感应器来说，仪器磁场BInst都分别是一个大小以及方向不变的向量，只是对于磁场感应部50的不同的磁场感应器来说所能量测到的仪器磁场BInst的值(向量)并不相同，亦即分别以第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4量测仪器磁场BInst(向量场)，所量测到的值分别为一第一仪器磁场量测值BInst1(向量)、一第二仪器磁场量测值BInst2(向量)、一第三仪器磁场量测值BInst3(向量)以及一第四仪器磁场量测值BInst4(向量)，其中第一仪器磁场量测值BInst1、第二仪器磁场量测值BInst2、第三仪器磁场量测值BInst3以及第四仪器磁场量测值BInst4系分别为四个各不相同的向量。然而，地磁场BEarth并不会随着人造物结构扫描装置10的前方31朝向何方而有所改变。也就是说当人造物结构扫描装置10的前方31若由朝向东方转为朝向北方(亦即逆时针转90度)，则仪器磁场Blnst的方向也会跟着逆时针转90度；但地磁场BEarth并不会因此改变方向。

利用此特性，若将人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的Z1轴旋转一θ角，想象一下以第一磁场感应器1的角度来看，将看到地磁场BEarth是在绕着第一磁场感应器1的Z1轴旋转；而以第一磁场感应器1的角度来看，仪器磁场BInst则是一个固定值(不会绕着第一磁场感应器1的Z1轴旋转)。请同时参阅图5，其是向量V沿着K轴旋转θ角的示意图。有关向量绕着一旋转轴旋转以及旋转角度θ的间的关系，可参照罗德里格旋转公式(Rodrigues’rotation formula)：

V_rot＝V cosθ+(K×V)sinθ+K(K·V)(1-cosθ)……………(式1)

(其中向量V沿着K轴旋转了θ角的后变成V_rot；×是外积；·是内积)

请同时参阅图6，其是图3的人造物结构扫描装置的具体实施例沿着第一磁场感应器的Z1轴旋转的示意图。如图6所示，当人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的Z1轴(第一轴)旋转了θ角时，若以第一磁场感应器1来进行磁场量测，则第一磁场感应器1所量测到的结果如下：

BZ1_{total_θ}＝BEarth_{rotate_Z1_θ}+BInst1

＝(BEarth cosθ+(Z1×BEarth)sinθ+Z1(Z1·BEarth)(1-cosθ))+BInst1………………………………………………(式2)

在式2中，第一磁场感应器第一轴量测值BZ1_{total_θ}是人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的Z1轴旋转了θ角时，第一磁场感应器1所量测到的磁场量测值(向量)；BEarth_{rotate_Z1_θ}是第一磁场感应器第一轴量测值BZ1_{total_θ}当中的地磁场BEarth的分量，亦即人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的Z1轴旋转了θ角时，第一磁场感应器1所量测到的地磁场BEarth的磁场量测值(向量)；第一仪器磁场量测值BInst1是第一磁场感应器第一轴量测值BZ1_{total_θ}当中的仪器磁场BInst的分量，亦即人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的Z1轴旋转了θ角时，第一磁场感应器1所量测到的仪器磁场BInst的磁场量测值(向量)。其实不论人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的Z1轴旋转了几度，第一磁场感应器1所量测到的仪器磁场BInst的磁场量测值都是第一仪器磁场量测值BInst1。利用上述的特性，本发明的一种人造物结构扫描方法更包括以下一步骤：步骤A0：由第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4分别逐一量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，其中第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4分别量测得到一第一仪器磁场量测值BInst1、一第二仪器磁场量测值BInst2、一第三仪器磁场量测值BInst3以及一第四仪器磁场量测值BInst4。其中在步骤B中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列[BUC1]减去第一仪器磁场量测值BInst1、第二磁场量测值序列[BUC2]减去第二仪器磁场量测值BInst2、第三磁场量测值序列[BUC3]减去第三仪器磁场量测值BInst3、第四磁场量测值序列[BUC4]减去第四仪器磁场量测值BInst4、以及位置序列[PS]计算而得，藉此以分别去除仪器磁场BInst对第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4的干扰。其中本发明的一种人造物结构扫描方法的步骤执行顺序系可为(1)依序执行步骤A0、步骤A以及步骤B，或(2)依序执行步骤A、步骤A0以及步骤B。其中在步骤A0中，由第一磁场感应器1量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，包括以下步骤：步骤A11、步骤A12以及步骤A13。其中步骤A11：(如图6所示)将人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的第一轴(在此实施例中，第一磁场感应器1的第一轴是Z1轴或与Z1轴几乎重合的轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第一磁场感应器1进行磁场量测，而测得一第一磁场感应器第一轴量测值序列[BZ1](向量的序列)；其中第一磁场感应器第一轴量测值序列[BZ1]系由第一磁场感应器第一轴量测值BZ1_{total_θ}所组成的序列，亦即当人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的Z1轴旋转期间，在不同的θ角时，由第一磁场感应器1所量测到的磁场量测值(向量)所组成的序列。请同时参见图7A以及图7B，其系分别为图3的人造物结构扫描装置的具体实施例沿着第一磁场感应器的第一轴(Z1轴)旋转期间由第一磁场感应器所量测到的磁场的X1轴、Y1轴的分量以及Z1轴的分量。图7A以及图7B是人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的第一轴(Z1轴)旋转360°的例子。其中图7A中显示第一磁场感应器第一轴量测值序列[BZ1]中的每一个第一磁场感应器第一轴量测值BZ1_{total_θ}的X1轴以及Y1轴的分量；在图7B中显示第一磁场感应器第一轴量测值序列[BZ1]中的每一个第一磁场感应器第一轴量测值BZ1_{total_θ}的Z1轴的分量。但由于实际旋转的轴是几乎与第一磁场感应器1的第一轴(Z1轴)重合的轴，因此图7B中的第一磁场感应器第一轴量测值序列[BZ1]亦有小幅度的变化。上述的式2可以改写成底下的式3：

BZ1_{total_θ}

＝(BEarth cosθ+(Z1×BEarth)sinθ-Z1(Z1·BEarth)cosθ)+(Z1(Z1·BEarth)+BInst1)…………………(式3)

在式3当中，

(BEarth cosθ+(Z1×BEarth)sinθ-Z1(Z1·BEarth)cosθ)是与θ角有关的分量，而(Z1(Z1·BEarth)+BInst1)则是与θ角无关的分量。在不知道地磁场BEarth的大小的状况下，并无法从步骤A11的量测而计算出仪器磁场Blnst1。因此，还需要进行步骤A12。请同时参见图8，其是图3的人造物结构扫描装置的具体实施例沿着第一磁场感应器的X1轴旋转的示意图。其中步骤A12：(如图8所示)将人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的第二轴(在此实施例中，第一磁场感应器1的第二轴是X1轴或与X1轴几乎重合的轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第一磁场感应器1进行磁场量测，而测得一第一磁场感应器第二轴量测值序列[BX1](向量的序列)，其中第一磁场感应器1的第二轴系与第一磁场感应器1的第一轴正交。其中第一磁场感应器第二轴量测值序列[BX1]系由第一磁场感应器第二轴量测值BX1_{total_θ}所组成的序列，亦即当人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的第二轴(X1轴)旋转期间，在不同的θ角时，由第一磁场感应器1所量测到的磁场量测值(向量)所组成的序列。其中第一磁场感应器第二轴量测值BX1_{total_θ}，请见底下式4：

BX1_{total_θ}＝BEarth_{rotate_X1_θ}+BInst1

＝(BEarth cosθ+(X1×BEarth)sinθ+X1(X1·BEarth)(1-cosθ))+BInst1

＝(BEarth cosθ+(X1×BEarth)sinθ-X1(X1·BEarth)cosθ)+(X1(X1·BEarth)+BInst1)……………………(式4)

在式4中，第一磁场感应器第二轴量测值BX1_{total_θ}是人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的第二轴(X1轴)旋转了θ角时，第一磁场感应器1所量测到的磁场量测值(向量)；BEarth_{rotate_X1_θ}是第一磁场感应器第二轴量测值BX1_{total_θ}当中的地磁场BEarth的分量，亦即人造物结构扫描装置10沿着第一磁场感应器1的第二轴(X1轴)旋转了θ角时，第一磁场感应器1所量测到的地磁场BEarth的磁场量测值(向量)；第一仪器磁场量测值BInst1是第一磁场感应器第二轴量测值BX1_{total_θ}当中的仪器磁场BInst的分量。其中步骤A13：由第一磁场感应器第一轴量测值序列[BZ1]以及第一磁场感应器第二轴量测值序列[BX1]计算出第一仪器磁场量测BInst1。

相似地，在步骤A0中，由第二磁场感应器2量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，包括以下步骤：步骤A21：将人造物结构扫描装置10沿着第二磁场感应器2的第一轴(Z2轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第二磁场感应器2进行磁场量测，而测得一第二磁场感应器第一轴量测值序列[BZ2](向量的序列)；步骤A22：将人造物结构扫描装置10沿着第二磁场感应器2的第二轴(X2轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第二磁场感应器2进行磁场量测，而测得一第二磁场感应器第二轴量测值序列[BX2](向量的序列)，其中第二磁场感应器2的第二轴系与第二磁场感应器2的第一轴正交；以及步骤A23：由第二磁场感应器第一轴量测值序列[BZ2]以及第二磁场感应器第二轴量测值序列[BX2]计算出第二仪器磁场量测值BInst2。在步骤A0中，由第三磁场感应器3量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，包括以下步骤：步骤A31：将人造物结构扫描装置10沿着第三磁场感应器3的第一轴(Z3轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第三磁场感应器3进行磁场量测，而测得一第三磁场感应器第一轴量测值序列[BZ3](向量的序列)；步骤A32：将人造物结构扫描装置10沿着第三磁场感应器3的第二轴(X3轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第三磁场感应器3进行磁场量测，而测得一第三磁场感应器第二轴量测值序列[BX3](向量的序列)，其中第三磁场感应器3的第二轴系与第三磁场感应器3的第一轴正交；以及步骤A33：由第三磁场感应器第一轴量测值序列[BZ3]以及第三磁场感应器第二轴量测值序列[BX3]计算出第三仪器磁场量测值BInst3。在步骤A0中，由第四磁场感应器4量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，包括以下步骤：步骤A41：将人造物结构扫描装置10沿着第四磁场感应器4的第一轴(Z4轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第四磁场感应器4进行磁场量测，而测得一第四磁场感应器第一轴量测值序列[BZ4](向量的序列)；步骤A42：将人造物结构扫描装置10沿着第四磁场感应器4的第二轴(X4轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第四磁场感应器4进行磁场量测，而测得一第四磁场感应器第二轴量测值序列[BX4](向量的序列)，其中第四磁场感应器4的第二轴系与第四磁场感应器4的第一轴正交；以及步骤A33：由第四磁场感应器第一轴量测值序列[BZ4]以及第四磁场感应器第二轴量测值序列[BX4]计算出第四仪器磁场量测值BInst4。

在一些实施例中，资料处理部60系与定位部20以无线的方式相连接。在一些实施例中，资料处理部60系分别与第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4以无线的方式相连接。在一些实施例中，资料处理部60系不设置于人造物结构扫描装置10的承载部30的上。在一些实施例中，移动部40是轮子。在一些实施例中，定位部20系包括选自以下群组的一者：一测距轮、一测距仪、一尺规、一卷尺、一激光定位装置、一超音波定位装置、一雷达波定位装置、一GPS定位装置以及一影像定位装置。在一些实施例中，人造物结构扫描装置10系凭借定位部20的定位功能使人造物结构扫描装置10沿着待测区域70内的扫描路径71移动。在一较佳的实施例中，第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4系可同步进行磁场量测，且定位部20系可同步记录下磁场量测时的位置。故，在第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]以及第四磁场量测值序列[BUC4]中的每一个磁场量测值系相对应于位置序列[PS]中的一个磁场量测时的位置。

在一些实施例中，步骤B包括以下步骤：由位置序列[PS]以及将第一磁场量测值序列[BUC1]减去第一仪器磁场量测值BInst1计算出一第一磁场量测值分布BCD1(亦即，第一磁场量测值与其量测位置的分布)；由位置序列[PS]以及将第二磁场量测值序列[BUC2]减去第二仪器磁场量测值BInst2计算出一第二磁场量测值分布BCD2；由位置序列[PS]以及将第三磁场量测值序列[BUC3]减去第三仪器磁场量测值BInst3计算出一第三磁场量测值分布BCD3；由位置序列[PS]以及将第四磁场量测值序列[BUC4]减去第四仪器磁场量测值BInst4计算出一第四磁场量测值分布BCD4；以及由第一磁场量测值分布BCD1、第二磁场量测值分布BCD2、第三磁场量测值分布BCD3以及第四磁场量测值分布BCD4计算出磁场变异分布BVarD。

在一些实施例中，第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4系分别位于一正三棱锥的四个顶点。在另一些实施例中，第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3以及第四磁场感应器4系分别位于一正四面体的四个顶点。

请参阅图9，其是本发明的一种人造物结构扫描装置的另一具体实施例的立体外观示意图。图9的实施例的主要结构系与图1的实施例的结构大致相同，惟，其中磁场感应部50更包括一第五磁场感应器5、一第六磁场感应器6、一第七磁场感应器7以及一第八磁场感应器8，其中第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8系设置于一正六面体的八个顶点(设置于不共平面上)。在此实施例中，本发明提供一种人造物结构扫描方法，包括以下步骤：步骤A：使人造物结构扫描装置10沿着一待测区域70内的一扫描路径71移动，于移动期间分别以第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8进行磁场量测进行磁场量测，并记录磁场量测时的一位置序列[PS]，其中第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、一第六磁场感应器6、一第七磁场感应器7以及一第八磁场感应器8分别测得一第一磁场量测值序列[BUC1](向量序列)、一第二磁场量测值序列[BUC2](向量序列)、一第三磁场量测值序列[BUC3](向量序列)、一第四磁场量测值序列[BUC4](向量序列)、一第五磁场量测值序列[BUC5](向量序列)、一第六磁场量测值序列[BUC6](向量序列)、一第七磁场量测值序列[BUC7](向量序列)以及一第八磁场量测值序列[BUC8](向量序列)；以及步骤B：由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]、第五磁场量测值序列[BUC5]、第六磁场量测值序列[BUC6]、第七磁场量测值序列[BUC7]、第八磁场量测值序列[BUC8]以及位置序列[PS]计算而得一磁场变异分布BVarD，其中磁场变异分布BVarD系相对应于一人造物结构分布。在此实施例中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列

[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]、第五磁场量测值序列[BUC5]、第六磁场量测值序列[BUC6]、第七磁场量测值序列[BUC7]、第八磁场量测值序列[BUC8]所计算而得的一磁场梯度向量大小序列(纯量序列)，再搭配上磁场量测时的位置序列[PS]而成为一磁场梯度向量大小分布(纯量)。在另一些实施例中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]、第五磁场量测值序列[BUC5]、第六磁场量测值序列[BUC6]、第七磁场量测值序列[BUC7]、第八磁场量测值序列[BUC8]所计算而得的一磁场梯度(gradient)向量序列，再搭配上磁场量测时的位置序列[PS]而成为一磁场梯度(gradient)向量分布(向量)。在一些实施例中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]、第五磁场量测值序列[BUC5]、第六磁场量测值序列[BUC6]、第七磁场量测值序列[BUC7]、第八磁场量测值序列[BUC8]所计算而得的一磁场梯度向量的一水平分量序列(向量序列)，再搭配上磁场量测时的位置序列[PS]而成为一磁场梯度向量的一水平分量分布(向量)。在另一些实施例中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]、第五磁场量测值序列[BUC5]、第六磁场量测值序列[BUC6]、第七磁场量测值序列[BUC7]、第八磁场量测值序列[BUC8]所计算而得的一磁场梯度向量的一水平分量大小序列(纯量序列)，再搭配上磁场量测时的位置序列[PS]而成为一磁场梯度向量的一水平分量大小分布(纯量)。由第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]、第五磁场量测值序列[BUC5]、第六磁场量测值序列[BUC6]、第七磁场量测值序列[BUC7]、第八磁场量测值序列[BUC8]计算出磁场变异分布BVarD并不限于以上方法。当量测出第一磁场量测值序列[BUC1]、第二磁场量测值序列[BUC2]、第三磁场量测值序列[BUC3]、第四磁场量测值序列[BUC4]以及知道量测位置的位置序列[PS]，即可很轻易地计算出磁场变异分布BVarD。

在一些实施例中，磁场感应部50包括四个磁场感应器或是多于四个磁场感应器，其中磁场感应部50的其中至少四个磁场感应器系设置于不共平面上。

请参阅图10，其是本发明的一种人造物结构扫描装置的另一具体实施例的立体外观示意图。图10的实施例的主要结构系与图3的实施例的结构大致相同，惟，其中磁场感应部50更包括一第五磁场感应器5、一第六磁场感应器6、一第七磁场感应器7以及一第八磁场感应器8，其中第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8系设置于一正六面体的八个顶点(此部分与图9的实施例相同)；资料处理部60系设置于承载部30的上；且此实施例并不包括转接部61；其中资料处理部60系分别与第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7、第八磁场感应器8以及定位部20以有线的方式相连接，用以记录第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8所量测的磁场资料以及来自定位部20的定位位置资料(或者用以记录资料以及处理资料)。请同时参阅图11，其是图10的人造物结构扫描装置的具体实施例的磁场感应部的每一个磁场感应器的三个轴的示意图。其中磁场感应部50的每一个磁场感应器都具有三个轴，例如，第一磁场感应器1具有一X1轴、一Y1轴以及一Z1轴；第二磁场感应器2具有一X2轴、一Y2轴以及一Z2轴；第三磁场感应器3具有一X3轴、一Y3轴以及一Z3轴；第四磁场感应器4具有一X4轴、一Y4轴以及一Z4轴；第五磁场感应器5具有一X5轴、一Y5轴以及一Z5轴；第六磁场感应器6具有一X6轴、一Y6轴以及一Z6轴；第七磁场感应器7具有一X7轴、一Y7轴以及一Z7轴；第八磁场感应器8具有一X8轴、一Y8轴以及一Z8轴。相似地，本发明的人造物结构扫描装置10也会产生出一仪器磁场BInst(向量场)，尤其是当移动部40是具有马达动力的轮子，马达的运作会产生出磁场来。仪器磁场BInst会对磁场感应部50的每一个磁场感应器都造成干扰，因此必须先将仪器磁场BInst对磁场感应部50的每一个磁场感应器的干扰去除。因此，在此实施例中，本发明提供一种人造物结构扫描方法系大致与图9的实施例的步骤相同，惟，其更包括以下一步骤：步骤A0：由第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8分别逐一量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，其中第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8分别量测得到一第一仪器磁场量测值BInst1、一第二仪器磁场量测值BInst2、一第三仪器磁场量测值BInst3、一第四仪器磁场量测值BInst4、一第五仪器磁场量测值BInst5、一第六仪器磁场量测值BInst6、一第七仪器磁场量测值BInst7以及一第八仪器磁场量测值BInst8。其中在步骤B中，磁场变异分布BVarD系由第一磁场量测值序列[BUC1]减去第一仪器磁场量测值BInst1、第二磁场量测值序列[BUC2]减去第二仪器磁场量测值BInst2、第三磁场量测值序列[BUC3]减去第三仪器磁场量测值BInst3、第四磁场量测值序列[BUC4]减去第四仪器磁场量测值BInst4、第五磁场量测值序列[BUC5]减去第五仪器磁场量测值BInst5、第六磁场量测值序列[BUC6]减去第六仪器磁场量测值BInst6、第七磁场量测值序列[BUC7]减去第七仪器磁场量测值BInst7、第八磁场量测值序列[BUC8]减去第八仪器磁场量测值BInst8、以及位置序列[PS]计算而得，藉此以分别去除仪器磁场BInst对第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8的干扰。其中本发明的一种人造物结构扫描方法的步骤执行顺序系可为(1)依序执行步骤A0、步骤A以及步骤B，或(2)依序执行步骤A、步骤A0以及步骤B。

其中在步骤A0中，由第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4分别量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst的步骤请参见在前述的说明。相似地，在步骤A0中，由第五磁场感应器5量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，包括以下步骤：步骤A51：将人造物结构扫描装置10沿着第五磁场感应器5的第一轴(Z5轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第五磁场感应器5进行磁场量测，而测得一第五磁场感应器第一轴量测值序列[BZ5](向量的序列)；步骤A52：将人造物结构扫描装置10沿着第五磁场感应器5的第二轴(X5轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第五磁场感应器5进行磁场量测，而测得一第五磁场感应器第二轴量测值序列[BX5](向量的序列)，其中第五磁场感应器5的第二轴系与第五磁场感应器5的第一轴正交；以及步骤A53：由第五磁场感应器第一轴量测值序列[BZ5]以及第五磁场感应器第二轴量测值序列[BX5]计算出第五仪器磁场量测值BInst5。在步骤A0中，由第六磁场感应器6量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，包括以下步骤：步骤A61：将人造物结构扫描装置10沿着第六磁场感应器6的第一轴(Z6轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第六磁场感应器6进行磁场量测，而测得一第六磁场感应器第一轴量测值序列[BZ6](向量的序列)；步骤A62：将人造物结构扫描装置10沿着第六磁场感应器6的第二轴(X6轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第六磁场感应器6进行磁场量测，而测得一第六磁场感应器第二轴量测值序列[BX6](向量的序列)，其中第六磁场感应器6的第二轴系与第六磁场感应器6的第一轴正交；以及步骤A63：由第六磁场感应器第一轴量测值序列[BZ6]以及第六磁场感应器第二轴量测值序列[BX6]计算出第六仪器磁场量测值BInst6。在步骤A0中，由第七磁场感应器7量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，包括以下步骤：步骤A71：将人造物结构扫描装置10沿着第七磁场感应器7的第一轴(Z7轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第七磁场感应器7进行磁场量测，而测得一第七磁场感应器第一轴量测值序列[BZ7](向量的序列)；步骤A72：将人造物结构扫描装置10沿着第七磁场感应器7的第二轴(X7轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第七磁场感应器7进行磁场量测，而测得一第七磁场感应器第二轴量测值序列[BX7](向量的序列)，其中第七磁场感应器7的第二轴系与第七磁场感应器7的第一轴正交；以及步骤A73：由第七磁场感应器第一轴量测值序列[BZ7]以及第七磁场感应器第二轴量测值序列[BX7]计算出第七仪器磁场量测值BInst7。在步骤A0中，由第八磁场感应器8量测人造物结构扫描装置10所产生的仪器磁场BInst，包括以下步骤：步骤A81：将人造物结构扫描装置10沿着第八磁场感应器8的第一轴(Z8轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第八磁场感应器8进行磁场量测，而测得一第八磁场感应器第一轴量测值序列[BZ8](向量的序列)；步骤A82：将人造物结构扫描装置10沿着第八磁场感应器8的第二轴(X8轴)旋转至少180°，并于旋转期间由第八磁场感应器8进行磁场量测，而测得一第八磁场感应器第二轴量测值序列[BX8](向量的序列)，其中第八磁场感应器8的第二轴系与第八磁场感应器8的第一轴正交；以及步骤A83：由第八磁场感应器第一轴量测值序列[BZ8]以及第八磁场感应器第二轴量测值序列[BX8]计算出第八仪器磁场量测值BInst8。

在一些实施例中，步骤B包括以下步骤：由位置序列[PS]以及将第一磁场量测值序列[BUC1]减去第一仪器磁场量测值BInst1计算出一第一磁场量测值分布BCD1(亦即，第一磁场量测值与其量测位置的分布)；由位置序列[PS]以及将第二磁场量测值序列[BUC2]减去第二仪器磁场量测值BInst2计算出一第二磁场量测值分布BCD2；由位置序列[PS]以及将第三磁场量测值序列[BUC3]减去第三仪器磁场量测值BInst3计算出一第三磁场量测值分布BCD3；由位置序列[PS]以及将第四磁场量测值序列[BUC4]减去第四仪器磁场量测值BInst4计算出一第四磁场量测值分布BCD4；由位置序列[PS]以及将第五磁场量测值序列[BUC5]减去第五仪器磁场量测值BInst5计算出一第五磁场量测值分布BCD5；由位置序列[PS]以及将第六磁场量测值序列[BUC6]减去第六仪器磁场量测值BInst6计算出一第六磁场量测值分布BCD6；由位置序列[PS]以及将第七磁场量测值序列[BUC7]减去第七仪器磁场量测值BInst7计算出一第七磁场量测值分布BCD7；由位置序列[PS]以及将第八磁场量测值序列[BUC8]减去第八仪器磁场量测值BInst8计算出一第八磁场量测值分布BCD8；以及由第一磁场量测值分布BCD1、第二磁场量测值分布BCD2、第三磁场量测值分布BCD3、第四磁场量测值分布BCD4、第五磁场量测值分布BCD5、第六磁场量测值分布BCD6、第七磁场量测值分布BCD7以及第八磁场量测值分布BCD8计算出磁场变异分布BVarD。

在一些实施例中，第一磁场感应器1的第一轴系可为Z1轴或与Z1轴几乎重合的轴，且第一磁场感应器1的第二轴系与第一磁场感应器1的第一轴正交的任一轴。在一些实施例中，第二磁场感应器2的第一轴系可为Z2轴或与Z2轴几乎重合的轴，且第二磁场感应器2的第二轴系与第二磁场感应器2的第一轴正交的任一轴。在一些实施例中，第三磁场感应器3的第一轴系可为Z3轴或与Z3轴几乎重合的轴，且第三磁场感应器3的第二轴系与第三磁场感应器3的第一轴正交的任一轴。在一些实施例中，第四磁场感应器4的第一轴系可为Z4轴或与Z4轴几乎重合的轴，且第四磁场感应器4的第二轴系与第四磁场感应器4的第一轴正交的任一轴。

在一些实施例中，第一磁场感应器1的第一轴系可为任一轴，且第一磁场感应器1的第二轴是任一与第一磁场感应器1的第一轴正交的轴。在一些实施例中，第二磁场感应器2的第一轴系可为任一轴，且第二磁场感应器2的第二轴是任一与第二磁场感应器2的第一轴正交的轴。在一些实施例中，第三磁场感应器3的第一轴系可为任一轴，且第三磁场感应器3的第二轴是任一与第三磁场感应器3的第一轴正交的轴。在一些实施例中，第四磁场感应器4的第一轴系可为任一轴，且第四磁场感应器4的第二轴是任一与第四磁场感应器4的第一轴正交的轴。

在一些实施例中，第五磁场感应器5的第一轴系可为Z5轴或与Z5轴几乎重合的轴，且第五磁场感应器5的第二轴系与第五磁场感应器5的第一轴正交的任一轴。在一些实施例中，第六磁场感应器6的第一轴系可为Z6轴或与Z6轴几乎重合的轴，且第六磁场感应器6的第二轴系与第六磁场感应器6的第一轴正交的任一轴。在一些实施例中，第七磁场感应器7的第一轴系可为Z7轴或与Z7轴几乎重合的轴，且第七磁场感应器7的第二轴系与第七磁场感应器7的第一轴正交的任一轴。在一些实施例中，第八磁场感应器8的第一轴系可为Z8轴或与Z8轴几乎重合的轴，且第八磁场感应器8的第二轴系与第八磁场感应器8的第一轴正交的任一轴。

在一些实施例中，第五磁场感应器5的第一轴系可为任一轴，且第五磁场感应器5的第二轴是任一与第五磁场感应器5的第一轴正交的轴。在一些实施例中，第六磁场感应器6的第一轴系可为任一轴，且第六磁场感应器6的第二轴是任一与第六磁场感应器6的第一轴正交的轴。在一些实施例中，第七磁场感应器7的第一轴系可为任一轴，且第七磁场感应器7的第二轴是任一与第七磁场感应器7的第一轴正交的轴。在一些实施例中，第八磁场感应器8的第一轴系可为任一轴，且第八磁场感应器8的第二轴是任一与第八磁场感应器8的第一轴正交的轴。

在一些实施例中，资料处理部60系分别与第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8以无线的方式相连接。在一些实施例中，第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8系分别位于一平行六面体的八个顶点。在另一些实施例中，第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8系分别位于一长方体的八个顶点。在又一些实施例中，第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8系分别位于一正六面体的八个顶点。

因此，本发明的一种人造物结构扫描方法确实可扫描出待测区域70内的下方相对应的人造物结构分布，以利于施工挖掘时能避开这些人造物结构。且本发明的特点在于，本发明的第一磁场感应器1、第二磁场感应器2、第三磁场感应器3、第四磁场感应器4、第五磁场感应器5、第六磁场感应器6、第七磁场感应器7以及第八磁场感应器8系可使用半导体晶片型的磁场感应器，其售价非常的便宜，但却足以胜任本发明的一种人造物结构扫描方法的所需。

以上所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术手段，根据本文的揭露或教导可衍生推导出许多的变更与修正，仍可视为本发明的构想所作的等效改变，其所产生的作用仍未超出说明书及图式所涵盖的实质精神，均应视为在本发明的保护范畴之内。

Claims (19)

1.一种人造物结构扫描方法，其中一人造物结构扫描装置包括一磁场感应部，该磁场感应部包括一第一磁场感应器、一第二磁场感应器、一第三磁场感应器以及一第四磁场感应器，该第一磁场感应器、该第二磁场感应器、该第三磁场感应器以及该第四磁场感应器设置于不共平面上，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤A：使该人造物结构扫描装置沿着一待测区域内的一扫描路径移动，于移动期间分别以该第一磁场感应器、该第二磁场感应器、该第三磁场感应器以及该第四磁场感应器进行磁场量测而分别测得一第一磁场量测值序列、一第二磁场量测值序列、一第三磁场量测值序列以及一第四磁场量测值序列，并记录磁场量测时的一位置序列；以及

步骤B：由该第一磁场量测值序列、该第二磁场量测值序列、该第三磁场量测值序列、该第四磁场量测值序列以及该位置序列计算而得一磁场变异分布，其中该磁场变异分布相对应于一人造物结构分布。

2.根据权利要求1所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，还包括以下一步骤：步骤A0：由该第一磁场感应器、该第二磁场感应器、该第三磁场感应器以及该第四磁场感应器分别量测该人造物结构扫描装置所产生的一仪器磁场而分别测得一第一仪器磁场量测值、一第二仪器磁场量测值、一第三仪器磁场量测值以及一第四仪器磁场量测值；其中在步骤B中，该磁场变异分布由该第一磁场量测值序列减去该第一仪器磁场量测值、该第二磁场量测值序列减去该第二仪器磁场量测值、该第三磁场量测值序列减去该第三仪器磁场量测值、该第四磁场量测值序列减去该第四仪器磁场量测值以及该位置序列计算而得；其中该方法的步骤执行顺序是(1)依序执行步骤A0、步骤A以及步骤B，或(2)依序执行步骤A、步骤A0以及步骤B。

3.根据权利要求2所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，在该步骤A0中，由该第一磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A11：使该人造物结构扫描装置沿着该第一磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第一磁场感应器进行磁场量测而测得一第一磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A12：使该人造物结构扫描装置沿着该第一磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第一磁场感应器进行磁场量测而测得一第一磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第一磁场感应器的该第一轴与该第一磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A13：由该第一磁场感应器第一轴量测值序列以及该第一磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第一仪器磁场量测值；

其中由该第二磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A21：使该人造物结构扫描装置沿着该第二磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第二磁场感应器进行磁场量测而测得一第二磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A22：使该人造物结构扫描装置沿着该第二磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第二磁场感应器进行磁场量测而测得一第二磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第二磁场感应器的该第一轴与该第二磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A23：由该第二磁场感应器第一轴量测值序列以及该第二磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第二仪器磁场量测值；

其中由该第三磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A31：使该人造物结构扫描装置沿着该第三磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第三磁场感应器进行磁场量测而测得一第三磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A32：使该人造物结构扫描装置沿着该第三磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第三磁场感应器进行磁场量测而测得一第三磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第三磁场感应器的该第一轴与该第三磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A33：由该第三磁场感应器第一轴量测值序列以及该第三磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第三仪器磁场量测值；

其中由该第四磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A41：使该人造物结构扫描装置沿着该第四磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第四磁场感应器进行磁场量测而测得一第四磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A42：使该人造物结构扫描装置沿着该第四磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第四磁场感应器进行磁场量测而测得一第四磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第四磁场感应器的该第一轴与该第四磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A43：由该第四磁场感应器第一轴量测值序列以及该第四磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第四仪器磁场量测值。

4.根据权利要求2所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，该步骤B包括以下步骤：由该位置序列以及将该第一磁场量测值序列减去该第一仪器磁场量测值计算出一第一磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第二磁场量测值序列减去该第二仪器磁场量测值计算出一第二磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第三磁场量测值序列减去该第三仪器磁场量测值计算出一第三磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第四磁场量测值序列减去该第四仪器磁场量测值计算出一第四磁场量测值分布；以及由该第一磁场量测值分布、该第二磁场量测值分布、该第三磁场量测值分布以及该第四磁场量测值分布计算出该磁场变异分布。

5.根据权利要求1所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，该磁场感应部更包括一第五磁场感应器、一第六磁场感应器、一第七磁场感应器以及一第八磁场感应器；其中该步骤A更包括以下步骤：于移动期间分别以该第五磁场感应器、该第六磁场感应器、该第七磁场感应器以及该第八磁场感应器进行磁场量测而分别测得一第五磁场量测值序列、一第六磁场量测值序列、一第七磁场量测值序列以及一第八磁场量测值序列；其中于该步骤B中，该磁场变异分布由该第一磁场量测值序列、该第二磁场量测值序列、该第三磁场量测值序列、该第四磁场量测值序列、该第五磁场量测值序列、该第六磁场量测值序列、该第七磁场量测值序列、该第八磁场量测值序列以及该位置序列计算而得。

6.根据权利要求5所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，还包括以下一步骤：步骤A0：由该第一磁场感应器、该第二磁场感应器、该第三磁场感应器、该第四磁场感应器、该第五磁场感应器、该第六磁场感应器、该第七磁场感应器以及该第八磁场感应器分别量测该人造物结构扫描装置所产生的一仪器磁场而分别测得一第一仪器磁场量测值、一第二仪器磁场量测值、一第三仪器磁场量测值、一第四仪器磁场量测值、一第五仪器磁场量测值、一第六仪器磁场量测值、一第七仪器磁场量测值以及一第八仪器磁场量测值；其中在步骤B中，该磁场变异分布由该第一磁场量测值序列减去该第一仪器磁场量测值、该第二磁场量测值序列减去该第二仪器磁场量测值、该第三磁场量测值序列减去该第三仪器磁场量测值、该第四磁场量测值序列减去该第四仪器磁场量测值、该第五磁场量测值序列减去该第五仪器磁场量测值、该第六磁场量测值序列减去该第六仪器磁场量测值、该第七磁场量测值序列减去该第七仪器磁场量测值、该第八磁场量测值序列减去该第八仪器磁场量测值以及该位置序列计算而得；其中该方法的步骤执行顺序是(1)依序执行步骤A0、步骤A以及步骤B，或(2)依序执行步骤A、步骤A0以及步骤B。

7.根据权利要求6所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，在该步骤A0中，由该第一磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A11：使该人造物结构扫描装置沿着该第一磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第一磁场感应器进行磁场量测而测得一第一磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A12：使该人造物结构扫描装置沿着该第一磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第一磁场感应器进行磁场量测而测得一第一磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第一磁场感应器的该第一轴与该第一磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A13：由该第一磁场感应器第一轴量测值序列以及该第一磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第一仪器磁场量测值；

其中由该第二磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A21：使该人造物结构扫描装置沿着该第二磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第二磁场感应器进行磁场量测而测得一第二磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A22：使该人造物结构扫描装置沿着该第二磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第二磁场感应器进行磁场量测而测得一第二磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第二磁场感应器的该第一轴与该第二磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A23：由该第二磁场感应器第一轴量测值序列以及该第二磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第二仪器磁场量测值；

其中由该第三磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A31：使该人造物结构扫描装置沿着该第三磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第三磁场感应器进行磁场量测而测得一第三磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A32：使该人造物结构扫描装置沿着该第三磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第三磁场感应器进行磁场量测而测得一第三磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第三磁场感应器的该第一轴与该第三磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A33：由该第三磁场感应器第一轴量测值序列以及该第三磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第三仪器磁场量测值；

其中由该第四磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A41：使该人造物结构扫描装置沿着该第四磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第四磁场感应器进行磁场量测而测得一第四磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A42：使该人造物结构扫描装置沿着该第四磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第四磁场感应器进行磁场量测而测得一第四磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第四磁场感应器的该第一轴与该第四磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A43：由该第四磁场感应器第一轴量测值序列以及该第四磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第四仪器磁场量测值；

其中由该第五磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A51：使该人造物结构扫描装置沿着该第五磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第五磁场感应器进行磁场量测而测得一第五磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A52：使该人造物结构扫描装置沿着该第五磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第五磁场感应器进行磁场量测而测得一第五磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第五磁场感应器的该第一轴与该第五磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A53：由该第五磁场感应器第一轴量测值序列以及该第五磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第五仪器磁场量测值；

其中由该第六磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A61：使该人造物结构扫描装置沿着该第六磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第六磁场感应器进行磁场量测而测得一第六磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A62：使该人造物结构扫描装置沿着该第六磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第六磁场感应器进行磁场量测而测得一第六磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第六磁场感应器的该第一轴与该第六磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A63：由该第六磁场感应器第一轴量测值序列以及该第六磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第六仪器磁场量测值；

其中由该第七磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A71：使该人造物结构扫描装置沿着该第七磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第七磁场感应器进行磁场量测而测得一第七磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A72：使该人造物结构扫描装置沿着该第七磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第七磁场感应器进行磁场量测而测得一第七磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第七磁场感应器的该第一轴与该第七磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A73：由该第七磁场感应器第一轴量测值序列以及该第七磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第七仪器磁场量测值；

其中由该第八磁场感应器量测该仪器磁场，包括以下步骤：

步骤A81：使该人造物结构扫描装置沿着该第八磁场感应器的一第一轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第八磁场感应器进行磁场量测而测得一第八磁场感应器第一轴量测值序列；

步骤A82：使该人造物结构扫描装置沿着该第八磁场感应器的一第二轴旋转至少180°，并于旋转期间由该第八磁场感应器进行磁场量测而测得一第八磁场感应器第二轴量测值序列，其中该第八磁场感应器的该第一轴与该第八磁场感应器的该第二轴正交；以及

步骤A83：由该第八磁场感应器第一轴量测值序列以及该第八磁场感应器第二轴量测值序列计算出该第八仪器磁场量测值。

8.根据权利要求6所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，该步骤B包括以下步骤：由该位置序列以及将该第一磁场量测值序列减去该第一仪器磁场量测值计算出一第一磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第二磁场量测值序列减去该第二仪器磁场量测值计算出一第二磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第三磁场量测值序列减去该第三仪器磁场量测值计算出一第三磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第四磁场量测值序列减去该第四仪器磁场量测值计算出一第四磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第五磁场量测值序列减去该第五仪器磁场量测值计算出一第五磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第六磁场量测值序列减去该第六仪器磁场量测值计算出一第六磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第七磁场量测值序列减去该第七仪器磁场量测值计算出一第七磁场量测值分布；由该位置序列以及将该第八磁场量测值序列减去该第八仪器磁场量测值计算出一第八磁场量测值分布；以及由该第一磁场量测值分布、该第二磁场量测值分布、该第三磁场量测值分布、该第四磁场量测值分布、该第五磁场量测值分布、该第六磁场量测值分布、该第七磁场量测值分布以及该第八磁场量测值分布计算出该磁场变异分布。

9.根据权利要求1所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，该磁场变异分布是一磁场梯度(gradient)向量分布、一磁场梯度向量大小分布、一磁场梯度向量的一水平分量分布或一磁场梯度向量的一水平分量大小分布。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，该第一磁场感应器、该第二磁场感应器、该第三磁场感应器、该第四磁场感应器、该第五磁场感应器、该第六磁场感应器、该第七磁场感应器以及该第八磁场感应器分别位于一平行六面体的八个顶点、一长方体的八个顶点或一正六面体的八个顶点。

11.根据权利要求1-4、9中任一项所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，该第一磁场感应器、该第二磁场感应器、该第三磁场感应器以及该第四磁场感应器分别位于一正三棱锥的四个顶点或一正四面体的四个顶点。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，该人造物结构扫描装置更包括一定位部。

13.根据权利要求12所述的人造物结构扫描方法，其特征在于，该定位部包括选自以下群组的一者：一测距轮、一测距仪、一尺规、一卷尺、一激光定位装置、一超音波定位装置、一雷达波定位装置、一GPS定位装置以及一影像定位装置。

14.一种人造物结构扫描装置，其特征在于，包括：

一磁场感应部，其中该磁场感应部包括一第一磁场感应器、一第二磁场感应器、一第三磁场感应器以及一第四磁场感应器，该第一磁场感应器、该第二磁场感应器、该第三磁场感应器以及该第四磁场感应器设置于不共平面上；其中该人造物结构扫描装置用以执行如权利要求1-4、9中任一项所述的人造物结构扫描方法。

15.根据权利要求14所述的人造物结构扫描装置，其特征在于，该磁场感应部更包括一第五磁场感应器、一第六磁场感应器、一第七磁场感应器以及一第八磁场感应器，其中该人造物结构扫描装置用以执行如申请专利范围第5项至第9项中任一所述的人造物结构扫描方法。

16.根据权利要求15所述的人造物结构扫描装置，其特征在于，该第一磁场感应器、该第二磁场感应器、该第三磁场感应器、该第四磁场感应器、该第五磁场感应器、该第六磁场感应器、该第七磁场感应器以及该第八磁场感应器分别位于一平行六面体的八个顶点、一长方体的八个顶点或一正六面体的八个顶点。

17.根据权利要求14所述的人造物结构扫描装置，其特征在于，该第一磁场感应器、该第二磁场感应器、该第三磁场感应器以及该第四磁场感应器分别位于一正三棱锥的四个顶点或一正四面体的四个顶点。

18.根据权利要求14所述的人造物结构扫描装置，其特征在于，还包括一定位部。

19.根据权利要求18所述的人造物结构扫描装置，其特征在于，该定位部包括选自以下群组的一者：一测距轮、一测距仪、一尺规、一卷尺、一激光定位装置、一超音波定位装置、一雷达波定位装置、一GPS定位装置以及一影像定位装置。

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