CN112611396B - 用于校准激光扫平仪的方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及一种用于校准激光扫平仪的方法，所述方法包括：激光扫平仪向接收单元发射激光，获取并记录所述接收单元上所接收的第一激光位置；将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转180度，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第一检测值；调节所述激光扫平仪发射的激光的坡度，使得所述接收单元上的激光位于所述第一激光位置，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第二检测值；以及基于所述第一检测值和所述第二检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。依据本公开内容所提出的用于校准激光扫平仪的方法借助于激光水平仪自身所具有的坡度功能来实现校准，基本上不太需要特定的仪器的辅助，其校准过程简单方便，而且精度也较高。

Description

用于校准激光扫平仪的方法

技术领域

本公开内容涉及智能测绘领域，更为具体地涉及一种用于校准激光扫平仪的方法。

背景技术

激光扫平仪的水平轴精度是指激光扫平仪正常安平之后进行水平面扫描时，水平面的前后左右四个方向中的每一个方向上，扫平仪激光面与绝对水平面的夹角大小的范围，比如±20arcsec。根据几何原理，水平轴的精度还经常表示为某特定距离外的高度值范围，比如30米处高度在±3mm的范围之内。

市面上常见的扫平仪校准方法是基于激光扫平仪与激光扫平仪接收器之间的固定距离实现的，对固定距离的测量及精度范围换算都会影响校准操作的效率和可靠性。

市面上常见的扫平仪校准方法是对激光扫平仪的精度偏差进行计算，根据精度偏差来调整传感器偏差，达到校准的目的。

US10684129B2专利中提及了一种激光扫平仪的水平面精度校准方式，需要配合数字激光探测器完成。

发明内容

有鉴于对于背景技术中所存在的问题的深刻理解，本公开内容的发明人在提高精度的同时也考虑到如何提高检测和校准过程的效率。本公开内容的发明人创新地想到例如通过激光扫平仪的坡度功能来实现校准的目的，不需要特定的激光接收器，而且校准过程简单。

具体而言，本公开内容提出了一种用于校准激光扫平仪的方法，所述方法包括：

激光扫平仪向接收单元发射激光，获取并记录所述接收单元上所接收的第一激光位置；

将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转180度，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第一检测值；

调节所述激光扫平仪发射的激光的坡度，使得所述接收单元上的激光位于所述第一激光位置，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第二检测值；以及

基于所述第一检测值和所述第二检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

依据本公开内容所提出的用于校准激光扫平仪的方法借助于激光水平仪自身所具有的坡度功能来实现校准，基本上不太需要特定的仪器的辅助，其校准过程简单方便，而且精度也较高。

所述接收单元包括激光探测器、靶板、电子靶、标尺以及带记号的用户界面、墙面中的任意一种。

在依据本公开内容的一个实施例之中，所述方法还包括：

所述激光扫平仪向接收单元发射激光前，先对所述激光扫平仪进行安平；以及在获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第一检测值、第二检测值前，先分别对所述激光扫平仪进行安平。

在依据本公开内容的一个实施例之中，基于所述第一检测值和所述第二检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准进一步包括：

基于所述第一检测值和所述第二检测值确定第一实际误差值；

将所述实际误差值和第一误差门限值进行比较，以确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一实际误差值为所述第一检测值和所述第二检测值之差的一半。

在依据本公开内容的一个实施例之中，在需要对所述激光扫平仪进行校准的情况下，以所述第一实际误差值对所述激光扫平仪进行校准。

在依据本公开内容的一个实施例之中，所述方法还包括：提供激光扫平仪和接收单元，其中，所述激光扫平仪和所述接收单元相距第一距离。

在依据本公开内容的一个实施例之中，将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转进一步包括：

借助于支撑所述激光扫平仪的底座来旋转所述激光扫平仪。

在依据本公开内容的一个实施例之中，所述方法还包括：

将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转90度，获取并记录所述接收单元上所接收的第二激光位置；

将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平再旋转180度，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第三检测值；

调节所述激光扫平仪发射的激光的坡度，使得所述接收单元上的激光位于所述第二激光位置，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第四检测值；以及

基于所述第三检测值和所述第四检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

在依据本公开内容的一个实施例之中，基于所述第三检测值和所述第四检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准进一步包括：

基于所述第三检测值和所述第四检测值确定第二实际误差值；

将所述第二实际误差值和第二误差门限值进行比较，以确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第二误差门限值和所述第一误差门限值相等。

在依据本公开内容的一个实施例之中，在需要对所述激光扫平仪进行校准的情况下，以所述第二实际误差值对所述激光扫平仪进行校准。

在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第二实际误差值为所述第三检测值和所述第四检测值之差的一半。

在依据本公开内容的一个实施例之中，将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转进一步包括：

借助于支撑所述激光扫平仪的底座来旋转所述激光扫平仪。

依据本公开内容所提出的用于校准激光扫平仪的方法借助于激光水平仪自身所具有的坡度功能来实现校准，基本上不太需要特定的仪器的辅助，其校准过程简单方便，而且精度也较高。

附图说明

参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。

图1依据本公开内容的一个实施例的用于校准激光扫平仪的方法100的流程图；

图2示出了依据本公开内容的一个实施例的用于校准激光扫平仪的方法200的流程图；以及

图3示出了实施依据本公开内容的用于校准激光扫平仪的方法的一个实施例的系统的示意图。

本公开内容的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本公开内容一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本公开内容的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本公开内容的所有实施例。可以理解，在不偏离本公开内容的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本公开内容的范围由所附的权利要求所限定。

图1依据本公开内容的一个实施例的用于校准激光扫平仪的方法100的流程图。从图1之中可以看出，本公开内容所提出的用于校准激光扫平仪的方法100包括以下步骤：

首先，在方法步骤110之中，激光扫平仪向接收单元发射激光，获取并记录所述接收单元上所接收的第一激光位置；

接下来，在方法步骤120之中，将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转180度，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第一检测值；

然后，在方法步骤130之中，调节所述激光扫平仪发射的激光的坡度，使得所述接收单元上的激光位于所述第一激光位置，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第二检测值；以及

最后，在方法步骤140之中，基于所述第一检测值和所述第二检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

在此，本领域的技术人员应当了解，此处的180度并非绝对的，其他能够实现坡度功能校准的角度也是可行的，也将会包括在本公开内容所附的权利要求书的保护范围之内。此外，180度左右也是可行的，例如179度或者181度等角度，可以允许在一定的偏差范围内。

依据本公开内容所提出的用于校准激光扫平仪的方法借助于激光水平仪自身所具有的坡度功能来实现校准，基本上不太需要特定的仪器的辅助，接收单元可以是激光探测器、靶板、电子靶、标尺以及带记号的用户界面、墙面等中的任意一种，甚至可以根据实际应用场景选取合适可标记的目标物体作为接收单元。其校准过程简单方便，而且精度也较高。

可选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述方法还包括：

所述激光扫平仪向接收单元发射激光前，先对所述激光扫平仪进行安平；以及在获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第一检测值、第二检测值前，先分别对所述激光扫平仪进行安平。由此能够使得在每个方位确定之后激光扫平仪都能够在发射出具体的激光之前得以安平，从而能够确保较高的校准精度。

在依据本公开内容的一个实施例之中，方法步骤140：基于所述第一检测值和所述第二检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准进一步包括：

基于所述第一检测值和所述第二检测值确定第一实际误差值；

将所述实际误差值和第一误差门限值进行比较，以确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一实际误差值为所述第一检测值和所述第二检测值之差的一半。更为优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，在需要对所述激光扫平仪进行校准的情况下，以所述第一实际误差值对所述激光扫平仪进行校准。

可选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述方法100还包括：提供激光扫平仪和接收单元，其中，所述激光扫平仪和所述接收单元相距第一距离。

在依据本公开内容的一个实施例之中，方法步骤120中将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转进一步包括：借助于支撑所述激光扫平仪的底座来旋转所述激光扫平仪。在此，该底座同样能够配置有相应的角度控制装置，从而能够精确地控制激光水平仪的旋转角度，也能够实现自动的旋转，即根据校准方法的执行过程决定旋转的具体时机。

上述校准过程仅仅校准了激光水平仪的一个维度，例如激光扫平仪的X轴，还需要校准另一个维度，例如激光扫平仪的Y轴。此时，如图2所示，图2示出了依据本公开内容的一个实施例的用于校准激光扫平仪的方法200的流程图。在图2所示的方法200之中，与图1所示出的方法步骤一样的步骤将为了简明起见予以了省略，除了图1所示出的方法步骤之外，在图2所示出的方法之中，该方法200还包括：

方法步骤250：将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转90度，获取并记录所述接收单元上所接收的第二激光位置；

方法步骤260：将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平再旋转180度，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第三检测值；

方法步骤270：调节所述激光扫平仪发射的激光的坡度，使得所述接收单元上的激光位于所述第二激光位置，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第四检测值；以及

方法步骤280：基于所述第三检测值和所述第四检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

至此，激光扫平仪在两个相互垂直的维度上均予以了校准，则能够保证整个激光扫平仪的良好运转。

此外，在依据本公开内容的一个实施例之中，方法步骤280：基于所述第三检测值和所述第四检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准进一步包括：基于所述第三检测值和所述第四检测值确定第二实际误差值；以及将所述第二实际误差值和第二误差门限值进行比较，以确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第二误差门限值和所述第一误差门限值相等。进一步优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，在需要对所述激光扫平仪进行校准的情况下，以所述第二实际误差值对所述激光扫平仪进行校准。更为优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第二实际误差值为所述第三检测值和所述第四检测值之差的一半。

可选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转进一步包括：借助于支撑所述激光扫平仪的底座来旋转所述激光扫平仪。在此，该底座同样能够配置有相应的角度控制装置，从而能够精确地控制激光水平仪的旋转角度，也能够实现自动的旋转，即根据校准方法的执行过程决定旋转的具体时机。

如图3所示，作为本公开内容的校准激光扫平仪的方法的一个实施例，将激光扫平仪1安装在远离激光扫平仪1的墙体4距离3远处，实际的激光扫平仪1的激光发射位置到激光扫平仪1的墙体4的距离例如为D上，其中，该距离没有任何限制，可以为任意的合适的距离，使激光扫平仪1的X轴正向朝向激光扫平仪1的墙体4，然后开启激光扫平仪1。等待激光扫平仪1安平完成后，在激光扫平仪1的墙体4上标记当前激光位置。然后再将激光扫平仪1绕竖直中心轴线水平地旋转180度，使得激光扫平仪的X轴负向朝向激光扫平仪1的墙体4，等待激光扫平仪1安平完成之后，记录当前的激光扫平仪1的水平度传感器2的检测值A。在此，如前所述，本领域的技术人员应当了解，此处的180度并非绝对的，其他能够实现坡度功能校准的角度也是可行的，也将会包括在本公开内容所附的权利要求书的保护范围之内。此外，180度左右也是可行的，例如179度或者181度等角度，可以允许在一定的偏差范围内。再然后，调整激光扫平仪1的坡度，使激光线在激光扫平仪1的墙体4上的位置与上面标记的位置重合，记录当前的激光扫平仪1的水平度传感器2的检测值B。接下来可以根据检测值A和检测值B以及允许的最大误差门限值来确定是否需要对激光扫平仪进行校准。在需要校准的情况下，触发激光扫平仪1进行校准动作，激光扫平仪1计算当前轴向安平误差为(A-B)/2，并依据该结果对激光扫平仪1的水平度传感器2的检测结果进行补偿，达到校准的目的。这将完成激光扫平仪1的X轴方向的校准。

与上述方法类似地能够实现激光扫平仪1的Y轴方向的校准，具体而言，在X轴校准完成之后能够将激光扫平仪1旋转90度，使激光扫平仪1的Y轴正向朝向激光扫平仪1的墙体4，重复上述步骤，以完成对Y轴精度的校准。

作为本发明的其他实施例，当选取激光探测器或智能终端充当接收单元4时，可以在激光探测器或智能终端中设置无线通信模块，例如WIFI、红外或蓝牙模块，并与激光扫平仪1通信，实现与激光扫平仪1之间的信息传输。当激光探测器或智能终端探测到激光再次投射到标记的激光位置上时，可以通过无线通信模块发送信息给激光扫平仪1，从而实现更快更精准的激光位置匹配，提高校准精度。

尽管已经描述了本公开内容的不同示例性的实施例，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够进行不同的改变和修改，其能够在并未背离本公开内容的精神和范畴的情况下实现本公开内容的优点中的一个或一些优点。对于那些在本领域技术中相当熟练的技术人员来说，执行相同功能的其他部件可以适当地被替换。应当了解，在此参考特定的附图解释的特征可以与其他附图的特征组合，即使是在那些没有明确提及此的情况中。此外，可以或者在所有使用恰当的处理器指令的软件实现方式中或者在利用硬件逻辑和软件逻辑组合来获得同样结果的混合实现方式中实现本公开内容的方法。这样的对根据本公开内容的方案的修改旨在被所附权利要求所覆盖。

Claims (13)

1.一种用于校准激光扫平仪的方法，其特征在于，所述方法包括：

激光扫平仪向接收单元发射激光，获取并记录所述接收单元上所接收的第一激光位置；

将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转180度，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第一检测值；

调节所述激光扫平仪发射的激光的坡度，使得所述接收单元上的激光位于所述第一激光位置，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第二检测值；以及

基于所述第一检测值和所述第二检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准，其中，基于所述第一检测值和所述第二检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准进一步包括：

基于所述第一检测值和所述第二检测值确定第一实际误差值；

将所述实际误差值和第一误差门限值进行比较，以确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收单元包括激光探测器、靶板、电子靶、标尺、用户界面、墙面中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述激光扫平仪向接收单元发射激光前，先对所述激光扫平仪进行安平；以及

在获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第一检测值、第二检测值前，先分别对所述激光扫平仪进行安平。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一实际误差值为所述第一检测值和所述第二检测值之差的一半。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在需要对所述激光扫平仪进行校准的情况下，以所述第一实际误差值对所述激光扫平仪进行校准。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

提供激光扫平仪和接收单元，其中，所述激光扫平仪和所述接收单元相距第一距离。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转进一步包括：

借助于支撑所述激光扫平仪的底座来旋转所述激光扫平仪。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转90度，获取并记录所述接收单元上所接收的第二激光位置；

将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平再旋转180度，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第三检测值；

调节所述激光扫平仪发射的激光的坡度，使得所述接收单元上的激光位于所述第二激光位置，获取所述激光扫平仪中的水平度传感器的第四检测值；以及

基于所述第三检测值和所述第四检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述第三检测值和所述第四检测值确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准进一步包括：

基于所述第三检测值和所述第四检测值确定第二实际误差值；

将所述第二实际误差值和第二误差门限值进行比较，以确定是否需要对所述激光扫平仪进行校准。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二误差门限值和所述第一误差门限值相等。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在需要对所述激光扫平仪进行校准的情况下，以所述第二实际误差值对所述激光扫平仪进行校准。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二实际误差值为所述第三检测值和所述第四检测值之差的一半。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述激光扫平仪沿竖直轴线水平旋转进一步包括：

借助于支撑所述激光扫平仪的底座来旋转所述激光扫平仪。