CN112857341B - 基于全站仪的测量方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于全站仪的测量方法、装置、设备及存储介质。应用于控制终端，所述方法包括：获取全站仪采集的图像；确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点；基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息；基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

Description

基于全站仪的测量方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种基于全站仪的测量方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

由于全站仪具有自动化、快速三维坐标测量与定位等功能，使得全站仪在自动化测量领域迅速普及。在利用全站仪进行测量的应用过程中，使用全站仪自动照准目标需要在目标位置布设专用的测量棱镜，全站仪通过发射红外线，再根据接收到的红外线强度来搜索确定棱镜中心的方向。

但是，在实际应用过程中很多位置无法布设棱镜时，常常需要在测点位置粘贴反射片靶标，由于受到反射靶标的质量、天气环境因素和反射片角度等因素的影响，全站仪使用自动目标照准功能时常常无法自动搜索到反射片靶标，或者搜索到的照准误差较大，最终也需要人工进行照准，测量效率较低，且测量的准确度不高。

发明内容

本发明实施例提供一种基于全站仪的测量方法、装置、设备及存储介质。本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种基于全站仪的测量方法，包括：

获取全站仪采集的图像；

确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点；

基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息；

基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

可选地，所述基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息，包括：

获取所述全站仪采集图像时的视场角信息和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标；

基于所述视场角信息、所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息。

可选地，所述基于所述视场角信息、所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，包括：

基于所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点对应的坐标偏移值；

根据所述图像、所述图像对应的视场角信息和所述坐标偏移值，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息。

可选地，所述基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标，包括：

基于所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，确定所述待测点的方向角；

基于所述待测点对应的所述方向角和所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

可选地，所述基于所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，确定所述待测点的方向角，包括：

获取所述全站仪采集图像时的初始方向角；

基于所述初始方向角和所述待测点对应的偏移信息，确定所述待测点的方向角。

可选地，所述基于所述待测点对应的所述方向角和所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标，包括：

基于所述待测点对应的所述方向角，向所述全站仪发送调整指令；其中，所述调整指令，用于将所述全站仪的测距轴调整至与所述待测点对准；

基于调整后的测距轴，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离；

基于所述待测点对应的所述方向角、所述距离以及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

可选地，所述确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点，包括：

接收针对所述图像的区域选择操作，确定所述图像中被选中的至少一个目标区域；

基于所述至少一个目标区域，确定图像所对应的采集区域内的至少一个待测点。

第二方面，本发明实施例提供一种基于全站仪的测量装置，应用于控制终端，包括：

获取模块，用于获取全站仪采集的图像；

确定模块，用于确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点；基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息；基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储可执行指令；

处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现如前述一个或多个技术方案提供的基于全站仪的测量方法。

第四方面，本发明实施例提供一计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时，实现如前述一个或多个技术方案提供的基于全站仪的测量方法。

本发明实施例提供的基于全站仪的测量方法、装置、设备及存储介质。通过获取全站仪采集的图像；确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点；基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息；基于所述偏移信息以及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

如此，在利用全站仪进行测量时无需布设棱镜或靶标，降低了设备成本；在确定所述图像所对应的采集区域内的待测点后，可直接由控制终端实现对待测点实时获取、测量，提高了准确性和测量的自动化程度，并且能够实现对多个待测点的批量测量，提高全站仪的测量效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于全站仪的测量方法的流程示意图；

图2为本示例所提供的一种待测点对应的偏移信息确定方法的示意图；

图3是本发明实施例提供的基于全站仪的测量装置的结构示意图；

图4是本示例提供的一种基于全站仪的测量方法的流程示意图；

图5是本示例提供的所述全站仪采集的图像；

图6是本示例所提供的控制终端的控制程序的界面示意图；

图7是本示例所提供的交互式指定的待测点示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。

本发明实施例提供一种基于全站仪的测量方法，图1是本发明实施例提供的一种基于全站仪的测量方法的流程示意图，应用于控制终端，如图1所示，包括以下步骤：

步骤101，获取全站仪采集的图像；

步骤102，确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点；

步骤103，基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息；

步骤104，基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

本发明实施例中所涉及的基于全站仪的测量方法可以应用于控制终端。这里，所述控制终端是指具备显示屏的任意电子设备，包括移动终端和固定终端。其中，移动终端包括：手机、平板电脑、笔记本电脑等；固定终端包括：个人计算机。

所述全站仪，即全站型电子测距仪，是一种集光、机、点为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上的全部测量工作，所以称之为全站仪。全站仪广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

所述全站仪至少包括：图像采集模组和可旋转结构，所述图像采集模组固定在所述可旋转结构上；例如，所述图像采集模组可为望远镜相机或广角相机等；

示例性地，用户可通过控制终端调整所述全站仪的可旋转结构，带动所述望远镜相机旋转，以调整所述望远镜相机的视野范围；以使所述待测点处于所述全站仪的望远镜相机的视野范围内。

在步骤101中，控制终端可控制所述全站仪采集图像，并接收所述全站仪传输的所述图像；或者，全站仪通过可旋转结构，旋转图像采集模组的朝向，扫描预设区域，并在扫描的同时采集图像，得到发送全站仪的控制终端的图像。

在一些实施例中，控制终端向所述全站仪发送功能控制指令，所述功能控制指令用于指示所述全站仪完成所述功能控制指令所指示的功能；控制终端接收所述全站仪传输采集的图像。

在本发明实施例中，所述全站仪的功能控制指令至少包括：距离测量指令、方向角测量指令、旋转控制指令、图像采集指令和文件传输指令；

其中，若控制终端向所述全站仪发送旋转控制指令，所述旋转控制指令中包含有：用于指示所述待测点的方向角的调整信息；则全站仪接收到所述旋转控制指令后，根据所述旋转控制指令中的所述待测点的方向角，调整所述测距轴的方向角，以使所述测距轴对准所述待测点，完成测距轴的定向。

若控制终端向所述全站仪发送距离获取指令，则所述全站仪接收到所述距离获取指令后，基于所述测距轴测量所述待测点相对于所述全站仪的距离。并将所述距离上传至所述控制终端。

在本发明实施例中，控制终端基于全站仪传输采集的图像，当所述全站仪当前视场范围内包含有所述待测点时，向全站仪发送采集指令，以控制所述全站仪采集图像，并将采集的图像传输至所述控制终端。

在步骤102中，所述待测点是指所述图像对应的采集区域内的待测目标物体；

所述待测点可由用户指定，用户可通过在所述控制终端的用户界面上进行标记操作，确定所述图像上的标记区域；根据所述标记区域，确定所述采集区域内的待测点。

在步骤103中，所述偏移信息是指所述待测点与所述全站仪的测距轴之间相对位置信息；

所述测距轴，用于辅助完成对所述全站仪的定向，以便于所述全站仪测量所述待测点相对于所述全站仪的距离；

需要说明的是，所述测距轴相当于所述全站仪的图像采集模组的物镜的光轴，即从物镜与所述待测点的方向线。全站仪在测量待测点距离时，需要对所述全站仪进行定向，以使所述测距轴与所述待测点对准，从而利用全站仪中测距装置测量所述待测点相对于所述全站仪的距离。

在步骤104中，所述全站仪的地理坐标即为所述全站仪的站点的地理坐标。

需要说明的是，所述全站仪在进行测量之前可被固定在预设位置，并基于所述预设位置，定义以全站仪为原点的坐标系以测量其他待测点与站点的距离和方向角关系，从而确定其他待测点的地理坐标。

示例性地，可通过常规测量方法对全站仪进行设站；例如在已知点设站，并对中整平，将已知点的坐标作为站点坐标；或者通过多个已知点进行后方交会自由设站，确定站点坐标。

在本发明实施例中，根据所述站点的地理坐标和所述待测点对应的偏移信息，确定所述待测点的地理坐标。

在一些实施例中，若所述待测点包括：第一待测点和第二待测点；在确定出所述第一待测点的地理坐标后，所述方法还包括：确定所述第二待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息；基于所述偏移信息和所述全站仪地理坐标，确定所述第二待测点的地理坐标。

在一些实施例中，在所述步骤101之前，所述方法还包括：

建立与所述全站仪的连接；

向所述全站仪发送控制指令；所述控制指令，用于控制所述全站仪调整测距轴方向角以及采集包含有所述待测点的图像。

示例性地，所述控制终端可通过有线或无线的方式与所述全站仪连接；例如，所述控制终端可通过串口数据线与所述全站仪进行有线连接；或者，所述控制终端可通过蓝牙或WIFI等方式与所述全站仪进行无线连接。

所述控制指令可包括：方向角调整指令和/或图像采集指令；

所述方向角调整指令，用于控制所述全站仪调整所述图像采集模组的视场方向，以使所述待测点处于所述图像采集模组的视场内；所述图像采集指令，用于控制所述图像采集模组采集所述待测点的图像。

示例性地，控制终端建立与所述全站仪的连接后，向所述全站仪发送方向角调整指令，以调整所述图像采集模组；当所述待测点处于所述图像采集模组的视场内时，控制终端向全站仪发送图像采集指令，控制所述图像采集模组采集图像；所述全站仪将所述图像采集模组采集的图像发送至所述控制终端。

可选地，所述步骤103包括：

获取所述全站仪采集图像时的视场角信息和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标；

基于所述视场角信息、所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息。

在本发明实施例中，所述视场角信息包括：第一方向视场角和/或第二方向视场角；

需要说明的是，视场角是指以所述图像采集模组的镜头的焦点为顶点，以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角；视场角的大小决定了所述图像采集模组的视野范围，视场角越大，视野范围就越大。

这里，所述第一方向、第二方向可根据需求进行设定，此处地第一方向和第二方向不同。例如，第一方向和第二反向可为如下方向中的一个：水平方向、竖直方向或倾斜角方向。

所述水平方向视场角是以成像图像的宽度可拍摄范围确定的视场角；所述竖直方向视场角是以成像图像的高度可拍摄范围确定的视场角；所述倾斜角方向视场角是以可视范围直径确定的视场角。

在本发明实施例中，所述测距轴与所述图像中的预设图像点对应；这里，所述与测距轴对应的预设图像点可根据全站仪进行确定；一般而言，所述测距轴对应的预设图像点可为图像中心点；但在实际实施时，所述测距轴对应的预设图像点可能存在偏移，控制终端可直接从全站仪获取所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标。

示例性地，以所述测距轴对应的预设图像点为图像中心点为例，所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标根据图像对应的图像坐标系确定；例如，若以所述预设图像点为原点建立坐标系，所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标为(0,0)；若以所述图像左下顶点作为原点建立坐标系，且所述图像的图像宽度为w，图像高度为h；则所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标为(0.5w,0.5h)。

所述偏移信息可包括：所述待测点相对于所述测距轴的角度偏移信息和/或距离偏移信息。

根据所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点与所述测距轴在图像坐标系内的相对偏移信息；根据所述视场角信息，将所述待测点与所述测距轴在图像坐标系内的相对偏移信息切换为世界坐标系中的偏移信息。

可选地，所述基于所述视场角信息、所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，包括：

基于所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点对应的坐标偏移值；

根据所述图像、所述图像对应的视场角信息和所述坐标偏移值，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息。

在本发明实施例中，所述坐标偏移值用于指示所述待测点在图像中的成像点与所述测距轴对应的预设图像点在图像坐标系中的位置偏差；所述坐标偏移值可包括：水平坐标偏移值和竖直坐标偏移值。例如，所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标为(x₀,y₀)，所述待测点在所述图像中成像点的图像坐标为(x′,y′)，则所述待测点对应的水平坐标偏移值为△x＝x′-x₀，竖直坐标偏移值为△y＝y′-y₀。

在一些实施例中，所述根据所述图像、所述图像对应的视场角信息和所述坐标偏移值，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，包括：

根据所述图像和所述图像对应的视场角信息，确定所述图像对应的比例信息；

基于所述图像对应的比例信息和所述坐标偏移值，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息。

在本发明实施例中，所述比例信息用于指示所述视场角与所述视场角对应的视场范围的比值；由于所述比例信息与所述图像采集模组的焦距相关，基于不同视场角确定的比例信息均相等。例如，所述视场角为水平视场角，则所述水平视场角对应的比例信息为所述水平视场角与所述图像的图像宽度的比值；所述水平视场角对应的比例信息与所述竖直视场角对应的比例信息相等。

示例性地，如图2所示，图2为本示例所提供的一种待测点对应的偏移信息确定方法的示意图。其中，所述图像的图像宽度为w，所述图像宽度对应的水平视场角为A_x；所述图像的图像高度为h，所述图像高度对应的竖直视场角为A_y；所述标号21所示为全站仪的测距轴对应的预设图像点，所述预设图像点的图像坐标为(x₀,y₀)，所述标号22所示为待测点在所述图像中成像点；所述成像点的图像坐标为(x′,y′)。

根据所述待测点对应的图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点对应的坐标偏移值为△x＝x′-x₀和△y＝y′-y₀；则根据所述图像、所述图像对应的视场角信息和所述坐标偏移值，确定所述待测点相对于所述测距轴的水平偏移角为△A_x＝△x·A_x/w，竖直偏移角为△A_y＝△y·A_y/h。

可选地，所述基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标，包括：

基于所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，确定所述待测点的方向角；

基于所述待测点对应的所述方向角和所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

在本发明实施例中，所述待测点的方向角可用于指示所述全站仪调整所述测距轴，完成定向，以使所述全站仪的测距轴能够对准所述待测点。

所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息包括：所述待测点相对于所述测距轴的角度偏移信息和/或距离偏移信息。

基于所述待测点相对于所述测距轴的角度偏移信息，向所述全站仪发送控制指令，以控制所述全站仪基于所述角度偏移信息，调整所述测距轴的角度；基于所述调整后的测距轴的方向角，确定所述待测点的方向角。

根据所述站点的地理坐标、所述待测点对应的距离偏移信息和所述待测点的方向角，确定所述待测点的地理坐标。

可选地，所述基于所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，确定所述待测点的方向角，包括：

获取所述全站仪采集图像时的初始方向角；

基于所述初始方向角和所述待测点对应的偏移信息，确定所述待测点的方向角。

在本发明实施例中，所述初始方向角是指所述全站仪采集图像时，所述测距仪对应的方向角；其中所述初始方向角包括：水平初始方向角和竖直初始方向角。所述待测点对应的偏移信息可为角度偏移信息，所述角度偏移信息包括：水平偏移角和竖直偏移角。所述待测点的方向角可包括：水平方向角和竖直方向角。

在一些实施例中，所述基于所述初始方向角和所述待测点对应的偏移信息，确定所述待测点相对于所述全站仪的方向角，包括：

基于所述水平初始方向角和所述水平偏移角，确定所述待测点的水平方向角；

基于所述竖直初始方向角和所述竖直偏移角，确定所述待测点的竖直方向角。

示例性地，所述全站仪采集图像时的水平初始方向角为

竖直初始方向角为

所述待测点对应的水平偏移角为△A_x，竖直偏移角为△A_y，则根据所述水平初始方向和所述水平偏移角，确定所述待测点的水平方向角为

根据所述竖直初始方向角和竖直偏移角，确定所述待测点的竖直方向角为

如此，基于所述待测点相对于所述全站仪的偏移信息，确定所述待测点的方向角，从而能够基于所述待测点的方向角，实现所述全站仪的自动化定向，提高全站仪定向的效率。

可选地，所述基于所述待测点对应的所述方向角和所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标，包括：

基于所述待测点对应的所述方向角，向所述全站仪发送调整指令；其中，所述调整指令，用于将所述全站仪的测距轴调整至与所述待测点对准；

基于调整后的测距轴，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离；

基于所述待测点对应的所述方向角、所述距离以及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

在本发明实施例中，所述调整指令至少包括：用于指示所述待测点对应的所述方向角的调整信息；

所述调整指令用于供全站仪根据所述调整指令中的调整信息，将所述测距轴调整到对应的方向角，以对准所述待测点。

在一些实施例中，控制终端向所述全站仪发送旋转控制指令，所述旋转控制指令中包含有：用于指示所述待测点的方向角的调整信息；则全站仪接收到所述旋转控制指令后，根据所述状态切换指令中的所述待测点的方向角，调整所述测距轴的方向角，以使所述测距轴对准所述待测点，完成测距轴的定向。

所述基于调整后的测距轴，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离，包括：

获取调整后的测距轴的方向角；

若所述测距轴的方向角满足预设条件，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离。

在本发明实施例中，若所述测距轴的方向角满足预设条件，即所述测距轴已经对准所述待测点，基于所述测距轴，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离。

示例性地，所述预设条件可根据所述待测点的方向角确定。

若所述调整后的方向角与所述待测点的方向角一致，确定所述测距轴的方向角满足预设条件，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离；

若所述调整后的方向角与所述待测点的方向角不一致，继续向所述全站仪发送所述调整指令。

在一些实施例中，所述若所述测距轴的方向角满足预设条件，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离，包括：

若所述测距轴的方向角满足预设条件，向所述全站仪发送距离获取指令；其中，所述距离获取指令，用于控制所述全站仪测量所述待测点相对于所述全站仪的距离；

基于所述全站仪发送的响应信息，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离。

在本发明实施例中，若所述调整后的测距轴的方向角满足预设条件，控制终端向所述全站仪发送距离获取指令，以控制所述全站仪测量所述待测点相对于所述全站仪的距离。所述全站仪接收到所述距离获取指令，基于所述测距轴测量所述待测点相对于所述全站仪的距离。

在一些实施例中，若所述调整后的测距轴的方向角满足预设条件，控制终端向所述全站仪发送状态切换指令，以使所述全站仪将工作状态切换为测距模式，以测量所述待测点相对于所述全站仪的距离。

需要说明的是，所述测距模式可为无棱镜测距模式，又称为无接触测距模式，是指所述全站仪的测距光束径经待测点的自然表面漫反射后；根据反射回的光束径，测量所述待测点相对于所述全站仪的距离。

如此，通过控制终端控制所述全站仪调节所述测距轴，以使所述测距轴对阵所述待测点，从而能够准确的获得所述待测点与所述全站仪的距离，从而准确确定出所述待测点的地理坐标；保证测量的准确性。

可选地，所述确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点，包括：

接收针对所述图像的区域选择操作，确定所述图像中被选中的至少一个目标区域；

基于所述至少一个目标区域，确定图像所对应的采集区域内的至少一个待测点。

在本发明实施例中，所述控制终端包括：用户界面；所述控制终端通过所述用户界面向用户呈现所述图像；并通过所述用户界面接收所述用户针对所述图像的区域选择操作，根据所述区域选择操作，确定所述图像中被选中的至少一个目标区域；

这里，所述区域选择操作可包括但不限于触摸操作、框选操作等。

根据所述图像与所述采集区域的对应关系，确定与所述目标区域对应的待测点。

在一些实施例中，为了便于用户进行选择，所述接收针对所述图像的区域选择操作，确定所述图像中被选中的至少一个目标区域，包括：响应用户在所述用户界面的放大操作，获取放大后的图像；基于用户对所述放大后的图像的区域选择操作，确定所述图像中被选中的至少一个目标区域。

下面，本发明实施例提供基于全站仪的测量装置30，如图3所示，图3是本发明实施例提供的基于全站仪的测量装置的结构示意图，应用于控制终端。所述装置包括：

获取模块31，用于获取全站仪采集的图像；

确定模块32，用于确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点；基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息；基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

可选地，所述确定模块32，用于：获取所述全站仪采集图像时的视场角信息和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标；基于所述视场角信息、所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息。

可选地，所述确定模块32具体用于：基于所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点对应的坐标偏移值；

根据所述图像、所述图像对应的视场角信息和所述坐标偏移值，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息。

可选地，所述确定模块32用于：基于所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，确定所述待测点的方向角；

基于所述待测点对应的所述方向角和所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

可选地，所述确定模块32用于：获取所述全站仪采集图像时的初始方向角；基于所述初始方向角和所述待测点对应的偏移信息，确定所述待测点的方向角。

可选地，所述确定模块32用于：基于所述待测点对应的所述方向角，向所述全站仪发送调整指令；其中，所述调整指令，用于将所述全站仪的测距轴调整至与所述待测点对准；

基于调整后的测距轴，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离；

基于所述待测点对应的所述方向角、所述距离以及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

可选地，所述确定模块32用于：接收针对所述图像的区域选择操作，确定所述图像中被选中的至少一个目标区域；基于所述至少一个目标区域，确定图像所对应的采集区域内的至少一个待测点。

结合本发明上述实施例，下面将说明本发明实施例在一个实际的应用场景中的示例性应用。

本示例提供了一种基于全站仪的测量方法，如图4所示，图4是本示例提供的一种基于全站仪的测量方法的流程示意图，所述方法包括：

步骤401，全站仪设站，并建立全站仪与所述控制终端的连接；

所述全站仪设站是指给所述全站仪定义一个坐标系(站点坐标和方位角)，将全站仪的站点作为起算坐标，测得其他观测点与站点的距离、方位角和竖直角关系。

可通过常规测量方法对全站仪进行设站；例如在已知点设站，并对中整平，将已知点的坐标作为站点坐标；或者通过多个已知点进行后方交会自由设站，确定站点坐标。

完成全站仪设站后，建立所述全站仪和控制终端的通信连接。

在一些实施例中，所述全站仪和控制终端之间的通信连接可包括：有线连接或无线连接。

示例性地，所述全站仪可通过串口数据线与所述控制终端之间建立有线连接；或者，所述全站仪可通过蓝牙或WIFI等方式与所述控制终端建立无线连接。

在本发明实施例中，所述控制终端包含有：控制程序；所述控制终端通过执行所述控制程序，以控制所述全站仪。

示例性地，以徕卡TS60全站仪为例，所述徕卡TS60全站仪配备有广角相机和望远镜相机，其中，望远镜相机与测距轴同轴，同时提供GeoCOM的二次开发接口。其中，通过所述徕卡TS60全站仪的二次开发接口，开发基于笔记本电脑的终端应用程序；并通过RS232串口数据线或蓝牙、WIFI等方式连接全站仪与安装有所述终端应用程序的笔记本电脑。

步骤402，控制终端控制所述全站仪采集图像；

通过所述控制终端中的控制程序，控制所述全站仪将测距轴概略的指向待测点的方向，保证所述待测点在所述全站仪望远镜相机视场内可见。控制终端通过所述控制程序，控制与所述全站仪测距轴同轴的望远镜相机进行图像采集；并将采集的图像传输至所述控制终端，记录所述全站仪拍照时的水平初始方向角和竖直初始方向角。

在一些实施例中，控制终端通过所述控制程序，向所述全站仪发送视场调整指令，以使所述待测点在所述全站仪的望远镜相机的视场内可见，并向所述全站仪发送图像采集指令，控制所述全站仪，利用与所述测距轴同轴的望远镜相机进行图像采集，并采集的图像传输至所述控制终端。

示例性地，用户可通过笔记本电脑上的应用程序控制所述徕卡TS60全站仪利用望远镜相机采集图像。如图5所示，图5是本示例提供的所述全站仪采集的图像。

步骤403，基于所述控制终端，交互式指定待测点；

所述控制终端接收到所述全站仪传输的图像后，通过用户界面呈现所述图像，并接收针对所述图像的区域选择操作，确定所述图像中被选中的至少一个目标区域；根据所述至少一个目标区域，确定所述图像对应的采集区域的至少一个待测点。

示例性地，如图6所示，图6是本示例所提供的控制终端的控制程序的界面示意图。用户可在笔记本电脑上的控制程序中打开所述图像，并通过鼠标点选的方式，在所述图像上添加多个目标区域；所述笔记本电脑根据用户操作，确定所述图像中被选中的多个目标区域后，根据所述多个目标区域，确定所述图像对应的采集区域的多个待测点。如图7所示，图7是本示例所提供的交互式指定的待测点示意图。

步骤404，全站仪自动照准所述待测点；

控制终端获取所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标、所述全站仪的测距轴对应的预设图像点的图像坐标以及所述全站仪在采集图像时的视场角信息；根据所述视场角信息、所述待测点对应的图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏转角度；

所述控制终端根据所述待测点相对于所述测距轴的偏转角度和所述全站仪采集图像时的初始方向角，确定所述待测点相对于所述测距轴的方向角；根据所述待测点相对于所述测距轴的方向角，向所述全站仪发送调整指令；其中，所述调整指令包括：所述待测点相对于所述测距轴的方向角；所述全站仪根据所述调整指令，调整所述测距轴，以使调整后的测距轴与所述待测点对准。

示例性地，以所述图像的图像宽度为w，所述图像宽度对应的水平视场角为A_x；所述图像的图像高度为h，所述图像高度对应的竖直视场角为A_y；待测点在所述图像中成像点的图像为(x′,y′)，所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标为(x₀,y₀)为例，根据待测点对应的图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，计算所述待测点和所述测距轴之间的图像坐标偏移值为△x＝x′-x₀和△y＝y′-y₀；根据所述图像、所述图像对应的视场角信息和所述图像坐标偏移值，确定所述待测点相对于所述测距轴的水平偏移角为△A_x＝△x·A_x/w，竖直偏移角为△A_y＝△y·A_y/h。根据所述待测点相对于所述测距轴的偏转角度和所述全站仪采集图像时的初始方向角，确定所述待测点相对于所述测距轴的水平方向角为

竖直方向角为

基于所述水平方向角和所述竖直方向角，向所述全站仪发送调整指令；所述全站仪接收到所述调整指令后，将所述测距轴指向所述待测点，并基于所述测距轴，测量所述待测点与所述全站仪之间的距离。

步骤405，确定所述待测点的地理坐标；

控制终端根据所述待测点对应的方向角、所述待测点与所述测距轴的距离以及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

如此，本发明实施例在测量过程中无需布设棱镜或者靶标，减少了应用成本。同时，本发明实施例在用户完成对所述全站仪的设站后，无需再人工操作全站仪，后续的测量工作可直接由控制终端控制实现，能够实时获取测量结果，提高了测量的自动化程度。

本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括：

存储器，用于存储可执行指令；

处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现如前述一个或多个技术方案提供的基于全站仪的测量方法。

下面对本发明实施例提供的一种电子设备的硬件结构做详细说明，电子设备包括但不限于服务器或终端。可选的，所述电子设备可进一步包括至少一个通信接口，电子设备中的各个组件通过总线系统耦合在一起，可理解，总线系统用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。

可以理解，存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本发明实施例中的存储器用于存储各种类型的数据以所述电子设备的操作。这些数据的示例包括：用于在所述电子设备上操作的任何计算机程序，实现本发明实施例方法的程序可以包含在存储器中。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。

在示例性实施例中，所述电子设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，ProgrammableLogic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)、通用处理器、控制器、微控制器(MCU，Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行后，并执行前述一个或多个技术方案提供的基于全站仪的测量方法，例如，可执行如图1所示的方法。

本发明实施例提供的计算机存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。可选为，所述计算机存储介质可为非瞬间存储介质。这里的非瞬间存储介质又可以称为非易失性存储介质。

在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。计算机可以是包括智能终端和服务器在内的各种计算设备。

在一些实施例中，可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言)来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。

作为示例，可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言(HTML，Hyper TextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。

作为示例，可执行指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。

以上所述，仅为本发明的实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于全站仪的测量方法，其特征在于，应用于控制终端，包括：

获取全站仪采集的图像；

确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点；

基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息；其中，所述偏移信息包括坐标偏移值和角度偏移信息；

基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息，包括：

获取所述全站仪采集图像时的视场角信息和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标；

基于所述视场角信息、所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述视场角信息、所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，包括：

基于所述待测点对应的所述图像坐标和所述测距轴对应的预设图像点的图像坐标，确定所述待测点对应的所述坐标偏移值；

根据所述图像和所述图像对应的视场角信息，确定所述图像对应的比例信息；

基于所述图像对应的比例信息和所述坐标偏移值，确定所述待测点相对于所述测距轴的所述角度偏移信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标，包括：

基于所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，确定所述待测点的方向角；

基于所述待测点对应的所述方向角和所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测点相对于所述测距轴的偏移信息，确定所述待测点的方向角，包括：

获取所述全站仪采集图像时的初始方向角；

基于所述初始方向角和所述待测点对应的偏移信息，确定所述待测点的方向角。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测点对应的所述方向角和所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标，包括：

基于所述待测点对应的所述方向角，向所述全站仪发送调整指令；其中，所述调整指令，用于将所述全站仪的测距轴调整至与所述待测点对准；

基于调整后的测距轴，确定所述待测点相对于所述全站仪的距离；

基于所述待测点对应的所述方向角、所述距离以及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点，包括：

接收针对所述图像的区域选择操作，确定所述图像中被选中的至少一个目标区域；

基于所述至少一个目标区域，确定图像所对应的采集区域内的至少一个待测点。

8.一种基于全站仪的测量装置，其特征在于，应用于控制终端，包括：

获取模块，用于获取全站仪采集的图像；

确定模块，用于确定所述图像所对应的采集区域内的至少一个待测点；基于所述待测点在所述图像上成像点的图像坐标，确定所述待测点相对于所述全站仪的测距轴的偏移信息；其中，所述偏移信息包括坐标偏移值和角度偏移信息；基于所述偏移信息及所述全站仪的地理坐标，确定所述待测点的地理坐标。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储可执行指令；

处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现如权利要求1-7任一项所述的基于全站仪的测量方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的基于全站仪的测量方法。

Images