CN114199217A - 测绘系统和辅助测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于位置确定的测绘系统和辅助测量仪。

Description

测绘系统和辅助测量仪

本申请是原案申请号为201880099179.7的发明专利申请(申请日：2018年10月31日，发明名称：测绘系统和辅助测量仪)的分案申请。

技术领域

本发明涉及辅助测量仪、测绘系统或测绘装置和位置确定或标记方法。

背景技术

在大地测量学领域或施工现场和/或建筑领域中的位置确定用测绘系统的多种形式是已知的。这些系统的例子是由具有方向和距离测量仪的固定式测绘装置如全站仪和辅助测量仪如铅垂杆组成的系统，辅助测量仪标记待测点或待标记点。还知道了由固定式激光发射器构成的布局系统，固定式激光发射器借助激光束产生位置基准，位置基准可由在待标记点处的激光接收器接收。因此，通过已知做出定位且因此提供位置基准的固定式仪器与接收或标记和/或可瞄准的测量辅助工具之间的相互作用进行测量活动，由此个别地形点如陆地测量点或在施工现场对象上例如建筑物内部区域或外部区域中或道路结构中的点的位置可以与位置测量或放样相关地被精确确定。

发明内容

本发明的目的是提供改进的测绘系统或改进的系统仪器以及改进的测量方法。

该目的通过实现以下第一方面的特征部分特征来达成。可以由其它方面和包括附图说明在内的说明书中得到以替代方式或有利方式改进本发明的特征。除非另有明确说明，否则在本文中示出的或以其它方式所公开的本发明所有实施例可以相互组合。

本发明的第一方面涉及一种辅助测量仪尤其是测量杆或铅垂杆，其被设计成与具有范围和方向测量功能的特别是固定式的立地式测绘装置尤其是全站仪一起形成一种用于测量和/或放样地形点的系统。“地形点”在此应该以广义来理解并且例如不仅包括在开放地形或自由地形上的点，也包括在内部区域和外部区域中的建筑物或施工现场的点或在建筑物或施工现场上的点。辅助测量仪具有一个具有规定的纵轴线的手持式主体，从而该辅助测量仪可被用作瞄准地形点的便利工具。该辅助测量仪例如被设计为杆状，其一端可被定位在地形点上。从现有技术中也已知道且在此包含如下解决方案，所述点并未被物理瞄准，而是例如通过测距仪的测量光束被瞄准。在任何情况下，从主体的特别是基准点到地形点的距离都由辅助测量仪本身来规定或给定或可确定。

此外，该辅助测量仪具有标靶，标靶按照与纵轴线和基准点的已知规定空间关系被附接至该主体，标靶位置可以通过测绘装置来确定，从而通过用测绘装置瞄准地形点能显示与该地形点相关联的标靶位置。

此外，该辅助测量仪在主体上按照与纵轴线的已知规定空间关系具有附接物体优选是球附件，尤其是其中该物体的中心布置在该纵轴线上。物体在其表面上带有二维编码，二维编码通过图像处理可被双射评估，从而可以确定附件的取向和进而(在知晓已知规定关系情况下)辅助测量仪的取向(横滚角、俯仰角和偏航角)。

可选地，如此设计并在物体表面上分布所述编码，即，可依据物体表面和进而编码的在照相机图像中记录下的片段双射确定辅助测量仪的取向。

作为另一选项，编码至少具有第一和第二分辨率等级，其中第一分辨率等级被设计用于近距离图像记录和编码评估，而第二分辨率等级被设计用于远距离图像记录和编码评估，和/或第一分辨率等级用于粗略的倾斜度和取向确定，而第二分辨率等级用于精细的倾斜度和取向确定。例如，所述编码恰好具有三个分辨率等级。

在一个改进方案中，编码分为两部分地布置在球表面上，做法是第一部分用于编码球表面上的第一方向且特别是长度或经度，第二部分用于编码第二方向且特别是宽度或纬度，特别是其中第一部分和第二部分有不同的颜色，例如红色和绿色。颜色在这里也被理解为处于可见范围之外的颜色，例如在近红外光谱或紫外线范围内。

可选地，该标靶被集成在球附件中，例如做法是球表面具有可通过测绘装置被瞄准的多个后向反射器。作为另一选项，辅助测量仪具有可借此照亮球表面的光源，特别是其中光源布置在球附件内部。作为另一选项，能如此激活该光源，即，通过改变照明如改变颜色和/或强度(如闪光)，可实现将信息传递至例如测绘装置。因此，例如可通过光信号来传达测绘装置当前状态如准备就绪或ID，或者可以在测绘装置上发出对用户的指令。

作为补充或替代，球附件具有至少一个由无法打破的特别是弹性的材料构成的外层并被布置在主体上并且有足够大的尺寸，从而在撞击情况下通过球附件将辅助测量仪的损伤减至最低程度或防止其受损。

本发明还涉及一种例如大地测量的立地式测绘系统，它具有尤其是固定式的具有范围和方向测量功能的测绘装置尤其是全站仪以及如上所述的辅助测量仪，其中该测绘装置具有可借此记录下球附件的至少一部分表面的二维图像的照相机，该系统具有存储在存储器中的用于解码编码的解码指令(解码算法或解码信息)，还具有带解码功能的控制器，控制器被设计成基于解码信息来评估照相机图像，从而能双射确定该辅助测量仪的取向。

在测绘系统的一个改进方案中如此设计该控制器，即，作为解码功能的一部分，一个圆被拟合到在照相机图像中的球绘图，通过拟合圆来查明球绘图的中心，并且解码存在于该中心周围的表面片段中的编码。

可选地，该测绘系统的测绘装置具有：支座；瞄准单元特别是望远镜瞄具，其限定目标方向并可相对于支座绕至少一个轴线、特别是彼此正交的两个轴线转动以瞄准标靶；至少一个测角器以及用于测量目标方向的测角功能；用于测量在目标方向上的距标靶距离的测距仪；以及具有单点确定功能的控制器，在执行该功能中，在控制器的控制下，在地形区域内的借助辅助测量仪所指定的地形点的位置依据所测的目标方向、标靶与测绘装置之间间距以及依据球附件所确定的辅助测量仪的倾斜度和取向被确定。

可选地，这种测绘装置的瞄准单元具有用于产生测量射线优选是激光射线的射束源并且还具有用于在目标方向上作为自由射束发出测量射线的光学单元以及用于探测被标靶反射的测量射线的光电探测器，从中可以确定距标靶距离，其中在单点确定功能的执行中，该辅助测量仪的标靶通过调设该目标方向被瞄准，从而测量射线照中标靶，并且通过测量射线来确定在所述标靶与测绘装置之间间距。

作为另一选项，该测绘系统具有用于自动改变目标方向的驱动机构和标靶跟踪功能，从而在标靶跟踪功能被激活时，目标方向自动跟随移动的辅助测量仪，其中标靶跟踪功能基于球附件的照相机图像的评估，特别是其中作为标靶跟踪功能的一部分，连续记录该球附件的图像，并且如此连续改变目标方向，即，球绘图保持处于图像中心。

可选地，如此设计编码，编码可被双射评估，不论测绘装置距辅助测量仪多远(当然在一定极限内或达到最远距离)。例如该测绘装置的照相机于是配备有自动聚焦功能以便与距离无关地自动生成编码的清晰图像。

本发明也涉及一种用于确定地形点的位置的方法，包括以下步骤：用上述辅助测量仪瞄准地形点，在由立地式测绘装置特别是全站仪瞄准地形点期间测量距由辅助测量仪提供的标靶的距离和相对于标靶的方向，提供标靶与地形点之间间距(就是说，知道了先前固定的距离和/或测量可变距离，例如借助辅助测量仪的激光测距仪)，借助照相机图像的图像评估来确定辅助测量仪的倾斜度和取向，在图像评估中，带有二维编码的物体的至少一部分被描绘出来，并且依据距离和方向、间距和取向从已知的测绘装置位置起确定该地形点的位置。

可选地，该方法包括依据由测绘装置记录下的一系列附接物体图像的辅助测量仪跟踪，例如因为在照相机图像中的球位置相对于理想位置(如图像中心)的偏差总是被确定，并且基于该偏差来连续改变测绘装置的对准，就是说，使目标方向跟踪辅助测量仪的运动。

本发明还包括一种由电磁波实现的计算机程序产品或计算机数据信号，其具有程序代码并用于控制或执行根据本发明的、用上述的带有球编码的辅助测量仪确定地形点位置的方法，尤其当在本发明的测绘系统的控制和评估单元中执行该程序时。

另一方面，本发明涉及一种用于测量和/或放样地形点的尤其是大地测量的立地式测绘系统，其具有尤其固定式的具有范围和方向测量功能的测绘装置特别是全站仪和辅助测量仪，其中测绘装置具有：支座；瞄准单元特别是望远镜瞄具，其限定目标方向并可相对于支座绕至少一个轴线尤其彼此正交的两个轴线枢转；测距仪和还有用于测量在目标方向上的距标靶距离的测距功能；以及至少一个测角器和还有用于测量目标方向的测角功能。辅助测量仪具有一个手持杆，杆的一端打算用于物理接触地形点，还具有一个标靶，标靶附接至该杆的尤其是另一端并可通过测绘装置被瞄准，其中该标靶距接触端有一定距离地被附接至杆，该距离被限定和存储在测绘系统的存储器中，从而可通过使地形点与接触点接触来提供与地形点相关联的标靶位置。

此外，该测绘系统具有带有评估功能的控制器，其中作为评估功能的一部分，可基于目标方向和在标靶与测绘装置之间间距来确定标靶位置，且该控制器具用于确定地形点位置的球冠测量功能，其中在球冠测量功能执行中，分别依据目标方向和距离来确定至少三个与地形点相关联的非共面标靶位置，其中例如通过辅助测量仪的接触地形点的杆的至少三个不同的对准或倾斜来提供非共面标靶位置。此外，作为球冠测量功能的一部分，球冠与相关的球中心点一起依据所述三个标靶位置和在所述标靶与接触端之间的存储间距被计算，且该球中心点被当作该地形点的位置。

作为替代，标靶不必安装在距接触端的已知规定距离处，因为球冠计算并非基于三个、而是至少四个非共面标靶位置。然后，在标靶和地形点之间的可能已知间距能可选地被用于提高球冠计算或点确定的稳固性，或被用于验证计算结果。

可选地，辅助测量仪的标靶是后向反射的，并且瞄准单元具有用于产生测量射线的射束源和用于在目标方向上作为自由射束定向发射测量射线的光学单元以及还有用于探测被标靶反射的测量射线的光电探测器，从而可以基于探测到的测量射线确定被用来确定标靶位置的距标靶距离。

作为另一选项，该辅助测量仪具有用户显示器，并且该控制器被设计成，作为球冠功能的一部分，在用户显示器上向用户显示与使辅助测量仪转动来生成非共面标靶位置的指令，特别是关于标靶位置最佳布置、尤其是均匀和/或大面积的布置。

在一个改进方案中，基于在接触地形点时该辅助测量仪及其周围区域的照相机图像来提供该指令，其中该照相机图像借助测绘装置的照相机被记录下来。可选地，依据照相机图像进行待排除的、不适于或无法用于由测绘装置瞄准的接触的辅助测量仪的枢转区的查明，和/或执行特别好地适用于由测绘装置瞄准的接触的辅助测量仪的最佳枢转区的查明。作为替代或补充，所述指令或用户提示至少基于所确定的第一标靶位置。

作为另一选项，指令以图形方式进行，做法是在用户显示器上进行一个转动区域和/或多个单独转动位置相对于接触的辅助测量仪的要执行的转动运动的图形指示(例如所建议的和/或不利的距离或位置)。例如该图形指示被嵌入在接触的辅助测量仪的周围区域的基于照相机图像的绘图(就是说，照相机图像或从中算出的虚拟绘图)中，其中该照相机图像通过测绘装置的照相机被记录下来和/或用户视角指向辅助测量仪和/或其所在位置。

可选地，标靶位置被保存在测绘系统的临时存储器中并且在地形点确定完成之后被舍弃或擦除。

本发明还涉及一种通过具有球冠测量功能的上述测绘系统来确定地形点位置的方法，其中该方法包括以下步骤：使地形点与辅助测量仪的接触端接触，枢转接触的辅助测量仪以提供至少三个与地形点相关联的不同标靶位置，借助测绘装置来确定所述至少三个标靶位置，依据所述至少三个标靶位置和在标靶与辅助测量仪接触端之间的已知间距并通过计算与球冠相关联的球中心点来计算球冠，由此由该球中心点确定地形点位置，或者包括以下步骤：使地形点接触辅助测量仪的接触端，使接触的辅助测量仪转动以提供至少四个与地形点相关联的不同标靶位置，借助测绘装置来确定所述至少四个标靶位置，依据所述至少四个标靶位置并通过计算与球冠相关联的球中心点来计算球冠，由此由该球中心点确地形点位置。

可选地，在枢转期间由测绘装置执行自动标靶跟踪和标靶位置自动确定。

作为另一选项，如果因为缺乏测绘装置瞄准标靶的能力或其能力不足而不足以或无法确定标靶位置，则向用户输出警告。

在该方法的一个改进方案中进行对地形点位置质量的自动评估或用户侧评估，其中在质量被评估为不足的情况下进行标靶位置的重新确定或附加确定。在此情况下，可选地进行基于计算出的球冠的超定(例如出现超定是因为存在超过三个或四个所需定位点，或者因为知道了在标靶与接触点之间的实际间距)的质量尺度的自动生成以用于评估。作为另一选项，对于用户侧评估，基于地形点位置的图形表示被生成。

作为另一选项，一旦满足预定的结束标准，尤其经过最长时间段、已达到所需精度和/或已确定最少标靶位置，就进行标靶位置确定的自动结束。

可选地，标靶位置的确定和球冠的计算如此同时进行，即，一旦有了最少数量的标靶位置并且其它标靶位置用于所计算的球冠的连续更新和/或细化，就立即进行计算。

本发明还包括一种由电磁波实现的计算机程序产品或计算机数据信号，其具有程序代码并用于控制或执行根据本发明的用于通过球冠计算或球冠测量功能确定地形点位置的方法，尤其当该程序在本发明测绘系统的控制和评估单元中执行时。

在第三方面，本发明涉及一种辅助测量仪，它被设计成与具有范围和方向测量功能的特别是固定式的立地式测绘装置特别是全站仪一起形成一种用于特别是大地测量和/或放样对象点的系统。该辅助测量仪具有有一定长度的手持式主体以及至少一个按照规定方式布置在主体上且被设计成在与测绘装置置相互作用下测量该辅助测量仪的位置和取向的元件。为此，在辅助测量仪的第二端处附接有一个物体且尤其是球。在这种情况下，该物体打算用于借助测绘装置的辅助测量仪位置的基于光学图像的确定。

优选地，该物体是表面带有二维编码的载体并且在这种情况下被设计成可通过二维编码照相机图像的图像评估并依据例如在测绘装置的存储器中存储的解码信息(借助测绘装置)来确定球附件和进而辅助测量仪的取向和距离。该距离与关于辅助测量仪的测定方向一起给出辅助测量仪的空间位置或相对于测绘装置的位置，从而总之可以依据该物体来确定辅助测量仪的所在位置(取向和位置、六个自由度)。

另外，该辅助测量仪具有人机接口。

此外，该辅助测量仪按照笔的形状和尺寸来设计，其中，待测量的或待标记的对象点能利用辅助测量仪的第一端以单手方式被瞄准。

优选地，该辅助测量仪可以符合人体工程学地单手拿持和引导，特别是该主体为此具有适配人手的凹陷和/或隆凸，尤其是至少用于用户的拇指和食指和尤其还有中指的抓握区域，和/或如此调整辅助测量仪的质量分布，即其质心满足人体工程学方面。

可选地，该辅助测量仪具有惯性测量单元(IMU)，从而可通过惯性测量单元的测量数据和基于物体所确定的位置数据的组合来完全确定该辅助测量仪的所在位置。

作为另一选项，第一端被设计为探针球，其具有根据探针球尺寸对测量偏移进行电子校正和/或机械校正的功能。在这种情况下，该校正优选通过如此附接的探针球进行，即，为了测量对象点而使该探针球准确地以探针球半径偏移。

可选地，第一端被设计为自触发式传感器尖头，它在接触时自动触发测量。可选地，该端头是可换的，并且该主体具有底座(连接件)，其旨在容纳不同的工具和/或传感器尖头，特别是其中该底座具有传感器系统，该传感器系统用于自动识别各自尖头。可选地，在识别过程中进行尖头长度的识别，即，该测绘系统被自动通知所述尖头的测量点或标记点。

作为另一选项，工具尖头和/或传感器尖头被设计为标记笔特别是毡笔、铅笔或蜡笔和/或有源式工具尖头特别是打印机和/或喷射器和/或标记激光器且特别是线激光器，和/或被设计成传感器尖头、特别是(触式)探针和/或金属探测器、查线器(例如具有将信号主动调制到线上的功能)和/或激光测距仪。

可选地，该人机接口具有触敏显示器和/或滚轮和/或麦克风(用于语音控制)和/或用于视觉用户信息的照明机构和/或按钮。这种按钮可选地被设计成单独形成和/或单独布置在主体上的触发按钮，其中该触发按钮打算用于触发辅助测量仪的位置和取向的测量，和/或该辅助测量仪具有有源式工具尖头和/或传感器尖头，且触发按钮打算用于触发工具尖头的动作(例如标记)和/或借助传感器尖头的测量。

作为另一选项，辅助测量仪具有长度可变的、特别是可移除的、尤其具有锁止功能的卷尺，其中该卷尺旨在用于圆形结构，从而尤其是该圆的中心位于纵轴线上。

在一个改进方案中，打算用于位置和取向测量的所述至少一个元件被设计为球附件，它在其表面上带有二维编码，二维编码可以通过对用照相机拍摄的图像的图像处理被双射评估。

可选地，该辅助测量仪的长度可按照规定方式变化，尤其如此变化，即，该主体其由纵轴线限定的一端具有用于容纳杆状延伸件的底座，特别是其中该底座具有用于自动识别各自延伸件的传感器系统，和/或该主体设计成是可伸缩的，因此其长度是尤其是无级可变的，其中可通过辅助测量仪的位置编码器或例如安置在内部空腔中的集成式电子测距仪测量各自可用长度。

作为另一选项，该辅助测量仪具有通信接口、特别是IRDA或BLT接口，以便由此与测绘装置通信。

本发明还涉及一种立地式测绘系统，其具有特别是固定式的具有范围和方向测量功能的测绘装置特别是全站仪和如上所述的笔状辅助测量仪。

可选地，该系统的测绘装置具有：支座；瞄准单元特别是望远镜瞄具，其限定目标方向并可相对于支座绕至少一个轴线特别是彼此正交的两个轴线枢转，尤其是其中瞄准单元具有用于产生测量射线的射束源以及用于作为自由射束定向发出测量射线的光学单元；至少一个测角器以及用于测量目标方向的测角功能；具有单点确定功能的控制器，在单点确定功能执行中，在控制器的控制下确定在地形区域内的借助辅助测量仪所指定的对象点的位置。

本发明还涉及一种用于确定位置和/或标记地形点的方法，该方法包括以下步骤：用如上所述的笔状辅助测量仪瞄准对象点，在借助立地式测绘装置尤其是全站仪瞄准对象点过程中确定辅助测量仪的位置和取向，通过基于地面的测量设备，从测绘仪的已知位置起基于辅助测量仪的所确定的位置和取向来确定所述位置和/或标记所述对象点(标记和/或测量)。

可选地，在该方法的过程中进行辅助测量仪的位置和取向的连续确定(跟踪)，并且在到达预定的位置和取向时，自动触发对象点的标记，也就是说，在经过要到达的对象点时自动标记该点。

本发明还包括一种由电磁波实现的计算机程序产品或计算机数据信号，它具有程序代码并且用于控制或执行这种用于借助这种笔状辅助测量仪确定地形点位置的方法，尤其当该程序在根据本发明的测绘系统的控制和评估单元中执行时。

本发明的另一方面涉及一种用于施工活动或在施工现场场区中的用于采集表示位置基准的激光束或激光的激光接收器，该激光接收器有包括正面和背面的外壳，其中该正面具有用于探测激光的线状或面状的激光探测器，该背面被设计成使激光接收器可以沿大面积的对象表面移动并可跟随对象表面轮廓。对象表面优选是建筑物表面，或者类似的已知的至少部分平坦的表面，例如基于建筑物平面图或其它施工/设计平面图或模型已知的表面。

激光接收器还具有打标器特别是打印机，其中该打标器被设计和布置成，在打标器被放置在对象表面上的状态下可对在标记区域内的对象表面施加物理标记。此外，该激光接收器有控制器，该控制器被设计成，依据由所采集的激光所给出的位置基准，一旦例如因为激光接收器至少大致到达或经过该计划位置而使计划位置进入标记区域，就可以在存储在电子存储器中的计划位置或既定位置上借助打标器将标记位置准确地自动施加到对象表面。

可选地，打标器有线状或面状的标记区域和/或被设计为喷墨打印机和/或用于将文本和/或图形打印到对象表面。这样的图形例如是二维、三维的条形码或QR码，它们例如用于测量点的单射识别。作为另一选项，打标器适用于在天花板上打印(打印方向“向上”，与重力相反)和/或还设计用于施加标记的密封，例如借助透明清漆或保护膜。

作为另一选项，所述计划位置作为施工平面图如如建筑物平面图的一部分被存储起来。

作为另一选项，该激光接收器被设计用于手动移动，特别是因为它具有可手握的外壳和/或被附接至可手握的外壳的延续部的造型。

在一个改进方案中，激光接收器有至少一个位置编码器用于连续确定激光接收器的位置和/或取向，特别是其中该控制器设计成使得在此无法用激光实现位置参考的区域可通过位置编码器的位置数据被弥补，和/或该位置编码器设计成可通过测绘装置尤其后向反射器来测量的标靶和/或按照规定方式布置在外壳上且可在照相机图像中被采集到的至少三个照明机构和/或如带有加速度传感器和转速传感器的惯性测量单元和/或光学的或机械的线性编码器。

可选地，该背面具有用于移动激光接收器的多个轮子和/或履带。作为另一选项，该激光接收器有用于清洁对象表面的清洁装置，特别是具有用于喷射压缩空气和/或溶剂的装置和/或用于独立移动的驱动机构。

本发明还涉及一种移动式建筑施工现场打印机，它用于在施工作业中或相似的施工相关作业中在平坦表面尤其是建筑物表面上大面积地自动打印施工现场标记，例如在竖立或转换建筑物或建筑物构件时，例如还有在商品交易会大厅中或在大面积的其它对象如轮船或飞机上的组装和拆卸作业。该打印机具有打印区域；打印机被设计成使用户能用手沿着对象表面移动打印机并跟随对象表面轮廓，其中沿对象表面的移动造成关于一个方向的平移运动和关于两个轴线的转动是预先设定的。打印机具有至少一个位置编码器例如与倾斜传感器结合的偏航角传感器，借此可以连续确定与打印机的两个剩余平移自由度和一个剩余旋转自由度相关的位置。此外，打印机具有控制器，该控制器被设计成可将打印机的(连续确定)位置与存储在电子存储器中的对象表面上的计划位置连续比较，从而一旦计划位置进入打印区域，就是说例如打印机在移动过程中至少近似经过该计划位置，就可以在所述移动过程中在存储的计划位置上位置精确且不间断地将施工现场标记自动打印到对象表面上。

本发明还涉及一种用于在施工作业过程中在对象表面上自动打印施工现场标记的移动式施工现场打印机，其中该打印机具有打印区域，该打印机能以活动方式沿对象表面移动，该打印机具有至少一个位置编码器，从而可完全确定打印机相对于对象表面的所在位置和对准，且该打印机具有控制器，该控制器被设计成使打印机的所在位置和对准能相对于存储于电子存储器的对象表面上的计划位置被连续比较，从而一旦计划位置进入打印区域就在移动过程中在存储的计划位置上将施工现场标记自动且位置准确地打印到对象表面。

根据本发明的激光接收器的上述改进方案也可以相应地被应用于根据本发明的相应的移动式施工现场打印机。

本发明还涉及一种用于在对象表面上物理标记尤其作为建筑物平面图的一部分被存储在电子存储器中的计划位置以用于施工活动的方法，其包括以下步骤：通过自由射束激光提供位置基准，在对象表面上移动一个带有打标器尤其是打印机的激光接收器，通过激光接收器来捕获代表位置基准的激光，一旦至少大致使激光接收器移动经过计划位置，就基于由所捕获的激光所给出的位置基准在移动过程中在对象表面上电子控制且位置准确地自动物理标记从存储器中调取的计划位置。

本发明还涉及一种用于在对象表面上标记尤其作为建筑物平面图的一部分被存储在电子存储器中的计划位置以用于施工活动的方法，其包括以下步骤：使移动式施工现场打印机沿对象表面移动，其中打印机的位置和可选地还有取向或对准被连续确定，自动将各自位置与存储在电子存储器中的在对象表面上的计划位置连续比较，一旦激光接收器已至少大致经过计划位置，就在移动过程中在对象表面上的计划位置处上位置准确地自动打印标记，特别是其中不需要为了打印而中断所述移动。

可选地，在这些方法的过程中，除了位置标记外，还调取存储在电子存储器中的元数据，并且通过打标器或打印机在位置标记过程中将再现元数据的表示、特别是文本和/或图形施加到对象表面。

可选地，在标记之前，在计划位置处通过激光接收器或移动式打印机清洁对象表面。作为另一选项，在标记之后进行将保护层施加到标记上，例如施加保护涂层或保护膜。

本发明还包括一种由电磁波实现的计算机程序产品或计算机数据信号，其具有程序代码并用于控制或执行将标记施加到对象表面的标记或打印过程。

本发明的另一方面涉及一种用于依据计划位置来测量和/或标记对象上的点以用于施工活动的方法，包括以下步骤：在对象的周围环境中在第一已知定位处设立固定式测绘装置，其中该测绘装置具有：支座；瞄准单元且特别是望远镜瞄具，其限定目标方向并可以相对于支座绕至少一个轴线特别是彼此正交的两个轴线枢转；用于产生射线的射束源特别是激光源以及还有用于在目标方向上作为自由射束发出该射线的光学单元，其中该自由射束用于测量和/或标记对象点；特别是测距仪和还有用于在目标方向上测量距标靶距离的测距功能；至少一个测角器和还有用于测量目标方向的测角功能；具有单点确定功能的控制器以及还有存储器，在存储器中尤其作为建筑物或房间的平面图的一部分可存储输入位置或测量位置。

在该方法过程中还执行以下步骤：从存储器中调取待测量和/或待标记的一组对象点，依据目标方向从第一定位中测量和/或标记这组对象点中的能从第一定位中通过自由射束被测量和/或标记的对象点，查明这组对象点中的丢失的对象点，重新布置测绘装置至在对象周围区域内的未知的第二定位，由测绘装置基于第一定位的了解自动确定第二定位，从而知道第二定位，并且借助来自第二定位的自由射束来测量和/或标记丢失的对象点。

作为一个选项，在重新布置之前根据存储位置由测绘装置的控制器至少大致查明适用于第二定位的定位建议并在显示器上将定位建议显示给用户。

可选地，用作用以计算定位建议的标准是自由射束入射在包含仍要测量的对象点的对象表面上的计算(理论)入射角。对于这样的测量操作或标记操作，垂直入射是最佳的。因此缘故，寻求一种允许垂直入射或至少尽可能垂直的入射的定位，以用于要获得的各自对象点或最重要的对象点或一组对象点，于是例如以该组的所有对象点的所有入射角的平均值的最佳值的形式。

作为另一选项，在定位建议的确定中考虑关于与至少其中一个无法被标记的位置有关的目标方向的信息。

可选地，定位建议的显示以图形形式进行，尤其被嵌入到建筑物或房间的平面图的可视化中，或被嵌入到周围区域的现场记录的二维或三维全景图像中，和/或作为例如被显示在AR眼镜上的周围区域实时视频图像中的增强现实显示。

在该方法的一个改进方案中，第二位置的自动确定基于由在第二定位中的测绘装置所产生的周围区域绘图来进行，特别是其中该周围区域的绘图通过测绘装置的照相机图像和/或借助自由射束进行的激光扫描来产生。可选地，在第二定位的自动确定过程中，将第二定位的周围区域的绘图与在第一定位中产生的周围区域的绘图进行比较，特别是其中在两个周围区域绘图中都能看到的且从第一定位被标记的位置用作位置基准和/或与建筑物或房间的存储数字平面图进行比较。

作为替代或补充，第二定位的自动确定通过运动恢复结构算法基于测绘装置的惯性测量单元的测量数据和/或在测绘装置内记录的一系列照相机图像来执行。

本发明也包括一种由电磁波实现的计算机程序产品或计算机数据信号，其具有程序代码并用于控制或执行这种用于基于计划位置来测量和/或标记对象上的点以用于施工活动的方法。

本发明还涉及一种用于依据计划位置测量和/或光学标记对象上的多个点以用于施工活动的固定式测绘装置，其中该测绘装置具有：支座；瞄准单元且尤其是望远镜瞄具，其限定目标方向且能相对于支座绕至少一个轴线尤其是相互正交的两个轴线枢转；用于产生射线的射束源尤其是激光源还有用于在目标方向上作为自由射束发出射线的光学单元，特别是测距仪还有用于测量在目标方向上的距标靶距离的测距功能；至少一个测角器和还有用于测量目标方向的测角功能。此外，该仪器包括具有单点确定功能的控制器和包括存储器，在该存储器中尤其作为建筑物或房间的平面图的一部分能存储输入位置或测量位置，其中，该控制器被设计用于执行用于依据计划位置测量和/或标记对象上的点以用于施工活动的上述方法。

附图说明

以下，根据如图示意所示的实施例和应用过程来更详细描述本发明，在具体的图中：

图1示出具有带球面编码的辅助测量仪的测绘系统的例子，

图2a至图2d示出关于解码的图像评估操作的例子，

图3示出编码的实施例，

图4a、图4b示出具有球冠测量功能的测绘系统的例子，

图5a、图5b示出用于通过产生球冠来确定位置的方法的例子，

图6示出借助球测量功能进行测绘的例子，

图7a至图7c示出具有球冠测量功能的测绘系统的改进方案，

图8a至图8d示出笔状辅助测量仪的实施例和应用的第一例子，

图9a至图9e示出笔状辅助测量仪的另一实施例，

图10示出具有标记功能的激光接收器的第一例子，

图11示出带有位置编码器的激光接收器或施工现场打印机的例子，

图12示出具有位置编码器的激光接收器或施工现场打印机的另一例子，和

图13a至图13c示出用于伴随测绘装置的重新定位来测量和/或标记对象点的方法的例子。

具体实施方式

图1仅示意性示出具有带球面编码的辅助测量仪的测绘系统的例子。该系统具有辅助测量仪20，该辅助测量仪可由用户携带并且被设计为铅垂杆。测量仪20具有带有纵轴线25a的细长主体23。用户29可方便地将铅垂杆20或纵轴线与待测量的或待标记的地形点28对准，因而辅助测量仪20可被用于瞄准地形点28。在这种情况下，这样的地形点28例如位于户外或在建筑物内。在这种情况下，从铅垂杆20的参考点21至地形点28的距离D是已知的并被存储在测绘系统的存储器中。作为所示表现形式的替代，还存在如下已知的辅助测量仪20，其例如通过激光测距仪以非接触方式瞄准地形点28，并且然后测量从参考点21至地形点28的可变的距离并将其传递至存储器或评估装置。

该测绘系统还具有测绘装置30例如全站仪。测绘装置30具有支座33和附件32，附件以可相对于支座33相对于竖向轴线z枢转的方式安置在支座33上。支座33具有瞄准单元34，该瞄准单元可关于水平轴线y旋转。因此，可以通过绕两个轴线z和y的旋转来改变瞄准单元34或目标方向的对准，其中，相应可用的对准通过角度编码器被测量。

瞄准单元34包括光源例如激光器，其所产生的测量射线借助相应的光学单元作为测量光束M如激光束被定向至辅助测量仪20上，或更确切地说被定向至辅助测量仪的标靶25上。在这种情况下，标靶25处于与基准点21的已知空间关系中，在本例子中因为标靶35的中心与基准点21重合。根据测量射线，全站仪距辅助测量仪20或基准点21的距离E例如借助测量光束脉冲的传播时间和/或通过干涉原理被确定。通常在这种情况下，发射出的光被标靶25后向反射，使得它可被测绘装置30接收并可以通过探测器被探测到。

因此，可以从发射方向、距离E和距离D的知识中确定地形点28相对于测绘装置30的位置(或更确切地说是相对于测绘装置30的基准点的位置)。如果测绘装置30相对于外坐标系的位置是已知的，则因此也可以确定在此坐标系中的地形点28的位置。在大地勘测情况下，坐标系例如是UTM坐标系。

但是，除了所述变量外，还需要知晓辅助测量仪20的对准和倾斜(相对于测绘装置30或参照坐标系)以用于地形点位置的单射确定。这可以通过始终垂直就位在地形点28上的铅垂杆20来获得，从而取向是已知的。但辅助测量仪20的这种预定姿态并非总是可能的，例如当建筑物拐角被用作地形点28时，或者至少几乎不能被用户29准确保持，尤其(而非仅)当涉及到非接触式辅助测量仪20时。

因此，辅助测量仪20具有附件22，借助该附件能确定辅助测量仪20的取向，即倾斜度、横滚角和偏航角或方位角。附件22成球状，其按照与纵轴线25a的已知空间参考关系布置在主体23上，在本例子中是球的中心26位于纵轴线25a上，由此该纵轴线25a可被视为球的南北轴线，因此球的赤道27被预先确定。

光学二维编码24分散布置在球表面上。球22的或其表面上的编码的图像借助测绘装置30的以规定方式布置的照相机31被记录(作为图1所示表现形式的替代，照相机31例如也可被设计成同轴照相机，就是说，相对于瞄准单元34的光轴没有任何偏移)。编码24被设计成通过照相机图像的图像评估能双射查明球22的和进而测量杆20相对于照相机31和进而相对于测绘装置30的取向。就是说，纵轴线25a的倾斜及其对准(辅助测量仪20绕纵轴线25a的旋转位置)依据可自测绘装置30看到的编码(片段)借助图像评估/处理被双射确定。

编码24至少在一个垂直于纵轴线25a延伸且穿过球中心点26的平面内围绕该表面延伸，从而可以从任何侧视中看到编码24，因此取向可被双射确定。在此例子中，编码24甚至按照如下方式在整个球表面上散布形成，即，在辅助测量仪20的任何所在位置(除了例如被主体遮挡的情况)中都可以确定该所在位置。作为替代方式，例如球的上区和下区是无编码的，或者球22在顶侧和底侧被切掉(即，球22的两个“极冠”未被打印有编码或根本不存在)，假定辅助测量仪20或纵轴线25a的相对于垂线z的极限倾斜度例如超过60°，假定不会出现在用于相关的辅助测量仪20或测绘系统的应用中，因此不必是可确定的。

作为一个选项(未示出)，杆20还具有用于照亮附件22的光，因而即使在较差的外界光线条件下也能在照相机图像中足够清晰地看到附件22或准确地说编码24。为此，球22例如设计为半透明空心体，其内部有光源，从而从内部照亮球表面。

作为另一选项，球附件22还用作用于吸收对辅助测量仪20的冲击的保护体。为此例如如图1所示，球22被定位在杆20的上端并具有这样大的直径，即，如果铅垂杆20从直立姿态跌倒，则杆20以球22撞击地面，球例如由弹性材料或其它不可破坏的材料制成或者至少具有这种材料的保护层。因此，辅助测量仪20的其余部分受到球22的保护而免于这种机械损坏。

作为一个附加选项，标靶25被集成在附件22中。例如，后向反射件(例如呈后向反射膜或层形式或多个单独后向反射器形式，这些后向反射器以与在足球情况下相似的方式分段分布)执行后向反射器25功能并且分布在整个球表面上。作为另一替代方案，例如按照基于图像的方式进行方向和距离确定，因为球附件22或编码24不仅用于取向确定，还用于位置确定，因此作为标靶25。为此，例如基于球22的和/或图像中的编码的尺寸与已知实际尺寸相比来确定该距离，并且基于在图像中的球22和/或编码的位置来查明该方向。编码是也对取向进行编码的相同编码，就是说其因此执行双重功能，或者编码是仅用于位置编码的附加编码。

图2a至图2d示出已由测绘装置照相机记录的照相机图像35的图像评估操作的例子。在图像35中画出辅助测量仪的一部分，其包括球附件22(见图2a)。

因此在该图像中，如图2b所示地通过本身已知的算法使圆形几何形状36尽量最佳地适配(拟合)至所绘的球22的圆形。

在图2c中示出如何依据圆形几何形状36的已知中心点来确定所绘的附件球22的中心Z。

现在，将图像35的或所绘的球22表面的、位于中心Z处或表示描绘球面的图像中心部的区域或片段37(见图2d)用于实际编码评估或解码。

换句话说，在图像中确定图像中的球暗轮廓，并在其重心处查明感兴趣区域(RoI)并将其用于解码，因此用于取向确定。集中到或限制到编码的布置在所绘图像中心Z处的片段37有以下优点，在二维照相机图像35中的球三维表面的畸变影响被保持为尽量低，尤其达到可忽略的程度且在解码中不必将其考虑在内。就是说，如此选择片段37，即，一方面，在片段37中可看到/可得到足以用于双射地确定球相对于照相机或全站仪的位置的编码，另一方面，图像评估不必与布置在垂直于记录方向或平行于图像平面的平面上的编码的评估有区别。

作为一个选项，执行在图像中的中心Z的所在位置或所在位置相对于期望位置的偏差的确定。然后，基于该偏移来跟踪测绘装置的目标方向，使得中心Z到达期望位置。这允许目标方向的精确对准，或在移动辅助测量仪情况下允许标靶的跟踪。

图3仅示意性示出编码例子，可基于在片段37中的编码一一对应地确定球附件的和进而辅助测量仪的取向(见图2d)。在此例子中，编码具有两个部分，因此它所具有的第一码元38a-38c用于第一方向如长度(关于图1中的赤道27)的双射的编码。此外，存在第二码元39a-39c，其作为第二方向双射的编码宽度。通过解码两个编码部分38、39，双射地指明了可以在片段37中看到球上的哪个位置，进而指明了球相对于图像(片段)的取向。

在此例子中，编码在这种情况下具有以下形式，原则上，各自码元38a、38b、38c或者39a、39b、39c已单独以双射方式编码长度或宽度。如图所示分别存在三个码元38a-38c、39a-39c用于提供各不同的分辨率等级，从而可以从照相机和球之间的不同距离查明相似的分辨率，因此在整个测量范围内有相同的取向确定精度。例如，具有相对粗略结构的相应码元38a和39a用于大距离，具有中等分辨率的相应码元38b和39b用于中等距离，而具有精细结构的相应码元38c和39c用于小距离或近距测量。因此，这样的编码也适用于带有无变焦照相机的测绘装置。

作为替代或补充，这种具有更精细和更粗糙的码元的编码分割用于通过提供冗余和/或提供粗糙(中等)分辨率和精细分辨率来提高测量稳固性。例如在第一步骤中，基于码条38a来确定粗略双射长度，并且在第二步骤中通过码条38b和/或38c来细化该双射长度，码条38b和/或38c为此不必双射编码。

如该例子所示，用于两个不同方向的编码的码元38、39可以通过不同几何形状来区别。作为替代或补充，它们的区别在于不同的颜色，例如长度编码38为绿色，宽度编码39为红色。这种不同的颜色(作为与所示显示形式的区别)例如也利于码元重叠布置，从而可以更密集地覆盖球表面的有限空间。

图4a示意性示出具有球冠测量功能的测绘系统60的例子。测绘系统60具有设计成例如全站仪的测绘装置61和辅助测量仪66，该辅助测量仪可以通过测绘装置60被光学瞄准并且例如被设计成带有后向反射器的铅垂杆。测绘装置61具有支座64和上部65，该上部安置在支座64上并相对于支座64可绕一轴线z旋转。上部65又具有一规定的倾斜轴线y，瞄准单元63可绕该倾斜轴线转动。瞄准单元63例如被设计成望远镜瞄具。瞄准器63限定出目标方向x，其可通过绕两个轴线z、y枢转而改变。为了确定分别可用的目标方向y，测绘装置具有至少一个测角器例如以确立绕轴线y和z的旋转位置。

测绘系统60的辅助测量仪66具有标靶68，标靶可以通过测绘装置61借助于瞄准装置63被瞄准，此外可以通过测绘装置61的测距仪来测量距离E(在目标方向x上)。在该例子中，为此由测绘装置61在目标方向x上发出测量光束62，其被标靶68后向反射，测绘装置61探测回束测量光束62，并且距离E例如通过菲索(Fizeau)原理、渡越时间测量或通过干涉测量法被确定。从现有技术中例如知道了基于图像的替代的标靶位置确定方法，在此，标靶68具有特定特征，借助该特定特征，标靶68的距离和取向可以根据由测绘装置61的照相机所记录下的标靶68图像被测量(即照相机与相应的图像评估算法一起形成测距仪)。其它替代方案例如是立体测量图像或范围图像。因此，知晓了距离和目标方向x在任何情况下都可被用来确定标靶68相对于测绘装置61的位置，并且在知道测绘装置61的绝对位置情况下也被用来确定标靶68的绝对位置。

标靶位置又用于确定地形点67的位置，该地形点例如在大地勘测过程中或在施工活动过程中被测量。为了能够从标靶位置单射得到地形点67位置，标靶68必须处于相对于地形点67的单射相对位置中。

这在从现有技术中知道的测绘系统60中或测量方法中通过如下的标靶来获得，即，附接至辅助测量仪66的标靶68处于相对于辅助测量仪66的接触地形点67的端头的已知规定距离处，进而也处于距地形点67的已知距离处。此外，辅助测量仪66垂直布置在地形点67上，使得标靶68垂直位于地形点67上方。结果，标靶位置和地形点位置是单射关联的。该方法的缺点是，例如由于地形点67是建筑物的内角或外角，故不能容易保持垂直对准，甚至无法总是实现垂直对准。

根据本发明，该缺点通过具有球冠测量功能的测绘系统60被克服，如以下根据图4a的下侧部分所更详细解释的那样。辅助测量仪66以其接触端69定位在地形点67上。在不破坏接触情况下，即，接触端69始终固定在地形点67上，辅助测量仪66和进而被附接至其另一端的标靶68于是被转动。由此，标靶68处于不同的标靶位置70，这些标靶位置因为与地形点67的固定不变的联系而全都与地形点67相关联。

如图4a和还有图4b所示，伴随在标靶68与点67之间的固定间距R的枢转运动72允许标靶68处于不同的标靶位置70，所述标靶位置彼此不共面并且全部位于一个球的表面上或球或球冠71的表面的局部，其中心点是搜寻地形点67。因此，可以从对球冠71的了解中确定地形点67的搜寻位置。

为此，借助测绘装置61来确定至少其中四个或至少其中三个不同标靶位置70，其例如被用作计算球冠71的基础，例如借助用于最小化标靶位置70相对于球表面的距离的平方的最佳拟合算法。生成标靶位置70或是人工进行，或是就原则上已知的、测绘装置61的可选存在的自动标靶跟踪功能被用作球冠测量功能的一部分而言自动进行，以自动改变目标方向x以跟随标靶68的转动并由此连续确定标靶位置或球冠点70。在这种情况下，标靶位置的连续确定例如以在先预定的测量速率来执行，例如每十分之一秒、半秒或每秒，或者可能动态地被调整适应于例如基于至少两个测定标靶位置及其时间差而测得的转动速度。

如果从标靶68至地形点67的距离R、即球半径R是已知的，就是说，该距离或铅垂杆66的高度例如被存储在测绘系统的评估单元的存储器中，则三个标靶位置70原则上已足够用于计算球冠71。即使在不知道所述距离或球半径R情况下，也可以基于四个而不是仅三个标靶位置70以单射方式计算球冠或球中心点67。在这种情况下，可选地将存储距离R用于提高位置确定的稳固性或验证，例如做法是将基于至少四个标靶位置70所查明的球半径R与存储距离进行比较以确定任何偏差的程度。

作为另一选项，在这种情况下，这种偏差程度被用作用于评估球冠或位置计算的质量的尺度。偏差越小，则质量越好。作为替代或补充，球冠的另一类型的超定被用来提供质量尺度。如果有超出已用以计算球冠71或中心点67的三个或四个最少标靶位置，则基于“多余”标靶位置来查明所计算的球冠71的精度或质量。

在这种情况下，自动执行和/或由用户执行例如基于质量尺度的质量评估，如基于以下附图进一步解释的那样。

图5a示出通过制造球冠来确定位置的方法的第一例子。在步骤73中，使辅助测量仪的接触尖头与地形点物理接触。随后在步骤74中开始球冠测量功能。使辅助测量仪绕地形点枢转，并且由此将标靶置于各种不同标靶位置中，这些标靶位置全都位于距地形点的相同距离处，并且这些标靶位置(球冠点)借助测绘装置被确定(步骤75)。

一旦已产生至少四个(或当使用规定的标靶高度或杆长时至少三个)球冠点，则通过最佳拟合方法(步骤76)来计算所述半径和中心点，并通过标靶的进一步移动和进一步的标靶位置确定来产生其它的球冠点(步骤77)。依据这些其它标靶位置，所述半径和球中心点被更新或细化，并且在该例子中例如以图形形式在测绘系统的显示器上被显示(步骤78)。因而在此变型中，标靶位置的确定和球冠的计算是同时发生：一旦获得例如最少数量的四个标靶位置，就计算球冠并且这基于连续提供的标靶位置被连续重新计算或细化。可选地，通过该系统的用户显示器例如以图形方式来显示临时球冠或临时球数据，从而在球冠测量操作期间，用户已经获得与测量结果有关的信息，并且如果适用，用户可以评估此信息，并且例如影响、调整或结束测量操作。

然后在步骤79a中，该测绘系统例如基于如上所述的质量尺度来评估所计算的球冠的精度或质量。如果该精度低于预定极限，就是说有足够的质量，则在步骤80中永久存储该球中心点的或地形点的坐标并且结束球冠测量(步骤81)。否则，继续标靶位置的生成。用于球冠计算的球冠点或标靶位置和进而地形点位置例如仅被保存在临时存储器中以用于该方法，并且未被永久存储，而是在地形点最终确定之后被擦除。

图5b表示根据图5a的方法的一个变型。作为与前面的区别，在步骤79b中由用户执行对球冠或球中心点的检查以及如果适用还有球半径的检查，并且由用户决定该地形点位置是否足够准确或清晰，或者是否要进行进一步标靶位置确定或重新标靶位置确定以改善或重新计算球中心点。

作为与图5a的另一个区别，仅在已完成在步骤76b中的标靶位置确定之后才在步骤78b中进行球冠或球中心点的计算。作为用于决定标靶位置确定结束的标准，例如使用时间段和/或测量值数量。例如规定，要达到所设定的最低测量质量，或者要确定最少十个标靶位置，或者在两分钟后结束测量。然后，根据这十个位置或在两分钟内所查明的位置来计算球冠。

图6示出可如何通过球冠测量功能来有利地测量无法用传统测绘系统来测量或只能很费力地被测量的地形点67的一个例子。在该例子中，地形点67是建筑物82的在屋顶和墙壁界面处的位置。在那里无法让测绘杆66垂直布置，而是以其接触端接触并且在以建筑物上的点作为所示固定点情况下旋转运动。因此，可以生成球冠71计算所需要的所述三个或四个标靶位置，基于此来计算球中心点，借此确定地形点67的搜寻位置。

图7a至图7c示出测绘系统60的一个改进方案。在此例子中，系统60的控制器被设计成在辅助测量仪66的显示器86上将用于要由用户88执行的辅助测量杆66枢转的指令如所示的图形指令显示给用户(见图7a)。就是说，系统60与提供标靶68位置相关地提示用户88。在这种情况下，所述提示或指示例如通过用于实现扁平圆顶计算的标靶位置最佳布置或分布进行。例如用户88被指示枢转该辅助测量仪66，从而获得尽可能均匀或一致的标靶位置分布或者在尽可能大的面积上的标靶位置分布。

在该例子中，为了通过具有视野83a的全站仪照相机83提供图形用户提示，其中该视野至少在目标方向x上被粗略对准，布置在地形点67处的辅助测量仪66连同用户88和(测量的)周围区域的一部分的图像85被记录下来。基于由测绘装置61记录下的图像85，自动地或手动地预先确定要达到的个别标靶位置或一个标靶位置区域。这些在图像中被图形标记，或者导致待提供的标靶位置的枢转运动(箭头87)在图像85中被图形标记。如此准备的指令图像85随后被无线传输(由符号84表示)至标记杆66的显示器86并在那里在显示器86上被显示给用户88。

因为有利地从测绘装置61的视角记录下照相机图像85，故可在其中很好地估计适用于球冠最佳计算的标靶位置。因此代替通用指令，可以产生特意适应于具体适用的测量状况和空间/位置状况的指令并使其可供用户88使用。

在图7b中示意性示出合适的标靶位置区域89的这种查明。测绘装置61以其照相机83从其所在位置记录下地形点67周围的测量位置的图像，该图像至少包括建筑物82的相应部分和用户88连同所用的辅助测量仪66。基于照相机记录，测绘系统的控制器查明用户88要在此使标靶68枢转的区域89。例如因为被建筑物82挡住而无法看到或无法用测绘装置61瞄准的区域因而被特意排除掉。以测绘装置视角作为用户88的指令基础的优点在于，可从那里确定无疑地估计辅助测量仪的哪些空间区域或位置适用于球冠测量而哪些不适用。

图7c示出在用户显示器86上的图形指令表示的例子。在图像85中，包含地形点67、建筑物82的角落和测量杆66的测量周围区域的用户视角是基于测绘照相机的人工复制。在图像85中也显示出用户打算在此枢转辅助测量仪66的区域87a。作为一个未示出的选项，在这种情况下以连续更新方式指明用户已覆盖了该区域87a的哪些部分，从而始终告知用户的区域87a的哪个部分尚未被覆盖。作为另一选项，如图所示，除模仿用户视角的图像85外，还显示另一图像85a(作为像中像)，其例如再现测绘装置或其照相机的视角。同样，该图像可选地具有用户提示信息，例如如图所示，例如因有视线障碍而不适合用于标靶位置确定且用户因此不应将标靶移动到其中的区域87b的指示。

作为基于照相机图像的指令的替代或补充，指令基于一个或多个已测的第一标靶位置。就是说，至少一个标靶位置被确定，并且基于此例如通过系统控制器来计算要占据其它哪些标靶位置。作为另一选项，如果不能确定由用户提供的标靶位置、或者不能充分确定所述标靶位置、或者其不适于或仅不怎么适于球冠计算，则显示器86被用于向用户88输出警告。这样的视觉警告或听觉警告允许用户88校正转动。

图8a示出笔状辅助测量仪40的第一实施例。辅助测量仪40的尺寸和形状都像笔；它具有细长的主体42，该主体的一端被设计为尖头43。尖头43用于指定一个要借助辅助测量仪40来测量或标记的点28。在该例子中，端头43被配置为接触尖头，各个点28通过该接触尖头在被接触时被指定。作为替代，这样的点28被非接触指定，例如做法是在端头43处射出激光测距仪的可见光，借此可以按照点的形式标记该点28并且测量辅助测量仪40或辅助测量仪器基准点与点28之间间距。作为另一选项，用于指定点28的接触未安排在纵轴线48上，而是以一定角度例如直角与之间隔一段距离，从而该尖头或端头43是L形的。在某些勘测任务情况下，这样的构造例如对于接触并勘测管道、导管或孔的内周面上的一个点来说可能是有利的。

在所示情况下，由于主体42或辅助测量仪40的长度L是固定的，故在基准点与待测量或待标记的点28之间的间距是已知的，不必单独测量该间距以用于确定点28的位置。在任何情况下，辅助测量仪40的位置和取向都在点28指定过程中通过按一定距离安置的测绘装置被测量，从而该点28的绝对位置可依据测绘装置的已知绝对位置、辅助测量仪40的位置和取向以及长度L或辅助测量仪40与点28之间间距被查明。

在该例子中，作为用于确定辅助测量仪40的位置和取向的测量辅助工具，在测量笔40的“上”端有球附件41。该球附件41在其表面具有编码，编码可在(由测绘装置记录的)照相机图像中被如此评估，即，可以确定球41相对于图像或照相机(或测绘装置)的取向。根据球41和/或编码和/或其它编码的绘制尺寸，也确定在照相机与球41之间间距，可以由此与测定的或已知的记录方向(如果适用还有在图像中的球或球中心的位置)一起来确定球41的位置(也见图1的说明)。

因此辅助测量仪40具有至少一个物体，借此能与外部测绘装置相互作用地确定辅助测量仪40的取向和/或位置，外部测绘装置与辅助测量仪40一起形成测绘系统。可选地，笔40具有支撑的惯性测量单元(IMU)用于使位置确定更稳固或弥补死角，在死角中因视线被挡而无法基于球41来确定位置。这种IMU也可与基于位置指示物体41的位置跟踪结合使用，即当存在笔40的位置改变运动时，将IMU数据与由测绘装置基于物体41所获得的位置数据相比较。

作为既允许位置确定也允许方向确定的所示球41的替代方案，根据本发明的辅助测量笔40具有一个允许借助测绘装置的位置确定的物体，并且可以借助笔内的内部传感器来确定取向。

辅助测量笔40还具有人机接口，该人机接口在该例子中具有显示器44、滚轮47和按钮45。显示器用于显示用户信息并可选地是触敏的以允许用户输入。作为替代或补充，滚轮47用于用户输入。分开布置在主体42上且也具有放大形式的按钮45同样用于用户输入或控制，其中，按钮尤其用于触发该点28的位置确定。一旦用户以适于测量的方式将笔40放置在点28上，则用户通过按钮启动对测绘系统控制器的命令，从而发生位置确定。

辅助测量仪40或测绘系统可选地被设计成在测量任务期间提示用户，例如指示接下来的行动步骤，或者系统控制器根据连续查明的笔40和进而用户的位置和取向而通过显示器44向用户发出指令。作为另一可选特征，在该例子中，辅助测量仪40具有尺子46，借此可以方便地测量测量点处的长度。在该例子中，它被设计为可折叠的(在图中由箭头46a表示)。

图8b示出借助于辅助测量笔40测量一个对象点28的例子。笔40具有符合人体工程学的设计，例如借助用于至少用户的拇指和食指、尤其还有中指的抓握区，从而与常规笔相似地，它可以如图所示由用户29单手使用。为了例如测量在地形中如在户外或建筑物内的对象49的点，通过已知的方式来定位测绘装置30如全站仪，因此该仪器30可以与辅助测量仪40对准。该测绘装置具有可绕两个轴线y、z枢转的照相机31。

当辅助测量仪40指定地形点28时，就是说在此例子中用户29用其手将笔40置于点28上而使笔尖触碰到对象点，与辅助测量仪对准的、更确切说与其球附件41对准的照相机记录下球附件41的至少一个图像。通过对球附件41的照相机图像的图像评估来查明笔40的位置和取向。从测绘装置30的已知位置和对准开始，通过知晓辅助测量仪40的距离或位置及其对准还有测量笔40的长度(在笔40的内部基准点与对象点28之间间距)来查明点28的位置。

在此，尖头43可选地被设计为探针，其在接触或触碰地形点28时自动触发球附件41的位置确定或照相机图像的记录，其中相应命令由辅助测量仪40例如通过蓝牙通信被输出至测绘装置30的控制器。

作为替代或补充，在其被触碰时，探针会自动触发测量。作为另一选项，一旦笔40已处于期望位置，就自动触发测量或工作操作。

代替这种测量操作地，或者通过笔在对象49上标记一个期望位置，例如做法是将笔尖设计成标记笔，例如以毡笔或蜡笔的形式。因此，测量笔40也可以用于放样这些点。

可轻松单手使用(笔40的重心为此例如布置成其允许至少在很大程度上不会疲劳地单手可靠操作)的辅助测量仪40呈笔状的便利设计与通用类型的传统辅助测量仪相比带来了操作省力许多的优点。此外，它也允许标记例如无法用现有技术的铅垂杆够到的地形点，铅垂杆够不到是因为其无法如希望的那样垂直定位在该点上或者是因为铅垂杆太长。相比之下，利用这里的辅助测量笔40，因为查明了其所有六个自由度，故可以在任何对准下实现接触，并且由于其便利的较小尺寸，甚至可以测量/标记暗藏点。因此，也可以实现在近场或狭窄空间如角落、箱体、墙壁凹处、飘窗、家具等中的测量操作。

图8c以横截面图示出测量笔40的另一实施例。笔40在其上端具有物体41，在此例子中该物体被设计为多面体。物体41是编码的载体，如前所述，编码允许借助外部照相机的基于图像的笔40所在位置的确定。在物体41内有印刷电路板43d，它在该例子中是惯性测量单元(IMU)43f的载体。IMU43f用于支持位置确定，例如以便使位置确定更稳固或弥补死角，在死角情况下无法基于光学编码进行位置确定，例如是因为看向照相机的视线被挡。此外，印刷电路板43d上装有例如呈IRDA模块形式的通信模块。此外，内部有四个照明机构(LED)43e(两个在上和两个在下地位于板43d上)，借此物体41被设计为照明件。照明例如是可变的，例如以便借助例如不同颜色来表示笔40的各自可用的操作状态。

除了电池43b外，笔40在其下端43还具有探针球43a。在此例子中，该球可被侧向偏移，从而可以进行对象的侧向探测。当有这样的探针球43a时，笔40可选地还配备有对球尺寸的电子校正和/或机械校正的功能，从而在查明点28的过程中以校正方式自动考虑球尺寸。在此例子中，探针球43a的偏移通过耦合至探针球43a的磁体43g来测量，所述磁体由霍尔元件43h来检测。或者，压电元件用于确定偏移。

图8d示出具有探针球43a的笔40的另一实施例。探针球43a通过球窝接头43i布置在笔40的下端43中的承座44j中，从而在测量对象49的点的期间内使球43a准确偏移了球的半径R。因此存在对球43a的尺寸R的校正，因为当因探测该对象49而造成的偏移对应于球半径R时，精确地发生对象点的测量值记录。这通过探针球43a的机械布置来保证。

图9a示出笔状辅助测量仪40的另一实施例。在此例子中，辅助测量仪40具有可换的尖头43。该尖头可通过底座50被安装在笔40的主体42上并又被移除。这样一来，可以有利地使用各种类型的端头或尖头43，从而与固定式尖头相比能扩展辅助测量仪40的功能范围。例如可以将纯标记尖头如毡笔尖替换为传感器尖头，或者可以装上工具尖头。作为一个选项，具有不止一个的尖头或不止一个的工具或传感器的实施例当然也是可行的，它们可以是可更换的或以固定方式来安装。

图9b至图9d示出可能的尖头模型的三个例子。图9b示出设计成线激光器52的尖头。这允许激光线例如在施工作业过程中在建筑物墙壁上借助笔被显示。

图9c示出工具尖头的另一例子。在该例子中，它被设计成喷嘴尖头54，从而可借助笔40将来自储槽55的漆例如施加到建筑物墙壁上，以便例如标记布局几何形状。

图9d示出作为传感器尖头例子的金属探测器53，因此可以用辅助测量仪40来探测金属。

可选地在活动尖头例如像尖头52、53或54之一的情况下设置有图9a所示的按钮45，以便触发尖头的各自功能。因此，例如通过操作该按钮45，借助喷嘴尖头54的喷射操作被触发或金属探测器53被启动。

作为如图9a所示的另一选项，底座50具有借此可以自动识别各自附接的尖头的机构51。例如如图所示地设有多个电触点51，它们在尖头43上具有识别各自尖头43的对应配对件例如ID芯片。作为另一例子，借助例如光学编码例如像条形码以光学方式来进行识别，所述光学编码设置各自尖头上的保持区域中并且可通过光学单元51被读取。在识别过程中，发生尖头的尺寸/长度的传输，从而在查明测量结果时自动考虑笔的实际长度。

作为未示出的另一选项，设置底座50以便能容纳延长件。因此，延伸件可被可换地安装在主体42和尖头43之间，使得笔40的长度是可变的。这例如允许笔40的长度适应于不同的测量任务，例如增长以够到较深凹处内的点。作为这种可安装的延长件的替代，仪器40或其主体42的长度可以可变地设计，因为主体42被设计成伸缩杆。因此，尖头43随后可收缩和伸出，特别有利地以无级方式。这例如可以由用户执行，做法是用户转动该轮47a。

图9e示出尖头的另一例子。尖头56具有卷尺57，该卷尺被固定成其可在附接至尖头56的接收容器59中被卷起来。接收容器59被固定附接至尖头56或者尤其在不可更换的笔尖情况下被可拆卸安装在尖头56上。卷尺57长度因而是可变的，其中，容器59具有锁止机构(未示出)，借此能设定卷尺57的选定长度。卷尺57例如用于手动测量从被尖头接触的点28至其附近的点的距离。作为替代或补充，卷尺57的端头如图所示具有标记机构或用于这种标记机构的托座，从而例如可以如图所示地将铅笔58a连接到卷尺57和进而尖头56上。一旦卷尺57被卡止住，用户例如就能例如在建筑物墙壁上画出例如一个圆或圆弧58，其中该圆的中心于是位于纵轴线48上(见图4a)。这种标划出圆例如用于标记打算在此进行具体的人工施工的圆形区域。

图10示出激光接收器1的第一例子，它被设计用于在建筑物12表面上提供物理的永久性标记5。激光接收器1具有包括正面9和背面(未示出)的外壳7。正面9具有借此能捕获激光3的线探测器6。激光3由建筑激光器11如旋转激光器射出并以已知方式表示例如呈基准平面13形式的位置基准，如图所示。通过激光接收器1的控制器(未示出)，从激光3在探测器6上的入射点得到接收器1相对于位置基准的位置。因而在此例子中可查明接收器1的竖向位置(至少只要检测器6在基准光13内移动)。作为所示表示的替代，探测器呈扁平状，因此还可得到接收器关于垂直于建筑物12表面的轴线的取向(旋转)。

激光接收器1也具有杆状手持式延续部8。此外，外壳7的背面具有平面设计，从而通过手握住杆8，用户2可以沿建筑物12表面移动外壳7或激光接收器1，其中接收器1严格遵循建筑物12的表面轮廓。换句话说，接收器1被设计成它可被手动控制地在大面积范围内紧贴建筑物12表面。作为所示实施例的替代，外壳7本身被成形为其是可单手手持的，例如通过相应的符合人体工程学的凹陷，并且不具有杆。这种体积较小的实施例对于小规模的标记任务是特别有利的，而所示的带有杆8的实施例给在较大面积范围内的应用带来了特殊的优点。

激光接收器1还具有打标器(未示出)，它例如被设计为喷墨打印机或激光打标机，从而它在其抵靠建筑物12表面放置的状态下可以将打印到或烧刻入该表面。在打印机的情况下，它可以是单色打印机，也可以是彩色打印机，其中，特殊的墨水或介质例如像荧光漆或透明清漆也能可选地被用于保存/密封所施加的标记。有利地，打印机也被设计成能在天花板上打印，也就是说克服重力。打标器或者可被设计用于机械打标，例如设计成中心冲头。

此外，激光接收器1具有存储器(未示出)，在该存储器中以可检索方式存储有例如作为建筑物平面图的一部分的计划位置。这样的计划位置例如是在建筑物12表面上的要钻孔或要采取某些其它安装措施的位置。该存储器也可以是仅用于短期提供位置数据的易失性存储器。因此，例如存在来自外部设备(在施工现场或其它地方，例如在云中)的实时位置数据的无线数据传输(通过Wi-Fi或蓝牙等)，在这里，位置数据被存储在永久性存储器中。例如可选地也使用来自外部设备的数据传输以便例如与要使用的打印油墨的选择相关地向打印机输出进一步信息或控制命令。

然后，借助激光接收器1在建筑物12表面上以位置准确的方式物理地且永久地标记该计划位置(例如作为与借助光的标记的区别，借助光的标记不是物理性质的并且在发光器被移除时(此时的“永久”也包括标记5在一段时间后消失，例如因为它是用顾名思义会随着时间而褪色的紫外敏感漆来施加的)停止。为此，激光接收器1的控制器被设计成大致引导接收器1或外壳7或打标器经过计划位置就够了。因此用户1借助杆8使接收器1在建筑物12表面上移动，而不必确切知道要在表面12上的何处提供标记。此任务由控制器担负，控制器调用该计划位置且连续将基于位置基准所给出的激光接收器1位置与计划位置相比较，以便当到达或经过了计划位置时发出命令给打标器以在计划位置上打印标记5。

换言之，通过随机的或至少不是完全既定的移动10，用户2使接收器经过某个表面区(计划位置位于其中的某处)，并且一旦计划位置在移动10过程中被“偶然”经过或者一旦计划位置位于激光接收器1的标记区域或打印区域内(就是说可被标记“够到”)，则控制器触发基于由激光束给出的位置基准的打标操作。在本例子中，使用可见激光束3是适宜的，从而用户2仅需在建筑物12表面上沿可见的激光线13移动接收器1。

在该例子中，激光接收器1也被设计用于除(位置)标记5外还将其它信息打印到建筑物12表面上，例如描述标记5的文本4和/或附加图形，从而例如可以直接在安装现场获得基于标记5的作业规程。

因为例如光3通常仅给出水平位置基准，但对于位置精确的标记还必须至少有关于竖向位置的信息，故例如通过第二基准光产生在竖向上的第二基准平面，从而可以基于两个基准平面的交叉点来标记计划位置。作为替代或补充，激光接收器1具有一个或多个位置编码器(见随后的图)，借此能确定其它的自由度，从而可实现位置准确的自动标记。

图11示出具有位置编码器的激光接收器或施工现场打印机的例子。外壳的背面16被示出，其具有线性打印区15和两个位置编码器17。

打印线15例如一排喷墨嘴允许在一个表面区上打印。此外，与点状打印区域相比，可获得更大的打印宽度Y，从而例如为了提供点状标记，越过在宽度Y上某处的计划位置并允许该位置被标记就够了。也就是说，至少部分未定向或未瞄准的手动位移的“公差”被增大。在实际层面上，在尽可能大的打印区域与打印机便利性和/或生产成本之间存在经过慎重考虑的折衷。

在该例子中，位置编码器17被设计成光学式或机械式位置编码器(如从计算机鼠标器中知道的)，由此沿建筑物表面的由激光接收器所覆盖的相对位移(且如果适用还有旋转运动程度)可被测量。借助这种按照推算定位方式的位移测量，例如可基于已知位置来连续确定打印机或激光接收器的水平位置。例如建筑物14的边缘(见图10)用作在水平方向上的这种规定起点，从而用户2将接收器1放置在边缘14处并从那里使接收器经过过平面13中的墙壁12。

在该例子中，背面在拐角处还具有四个测测元件或引导元件19，其被设计滚子或球。它们使得外壳可以更容易精确移位以便跟随建筑物表面轮廓。作为滚子或球19的替代或补充，外壳为此具有滚轮。

因为利用这种位置编码器17也可以测量竖向距离，故位置编码器17的位置数据可选地被用于提高借助位置参考激光的位置参考的稳固性。例如这被用于弥补在此例如是因为激光束因有障碍而无法到达相关建筑物的所有表面而无法基于激光进行位置参考的区域。因此，被遮挡的位置仍然能以位置准确的方式被标记。

图12示出位置编码器的一个替代实施例。示出了接收器或打印机外壳的正面6。除了激光探测器线6外，正面还具有例如呈LED形式的三个照明机构18，它们以规定方式布置在正面。这些LED被例如像现有技术的测绘装置所具有的外部摄像机作为光点被记录下来。因为LED的布置被测绘装置知晓，故可以通过本身已知的方式从LED图像中得知外壳的空间取向。作为一个选项，位置编码器被设计成可以省去借助激光或存在激光探测器的位置参考，即在一个实施例中，作为所示表示的替代方案，始终由位置编码器来查明并提供所有所需的位置和/或取向信息。

在接收器在建筑物表面上被严格引导(这为了标记水平表面区而也可以例如通过万向悬架来确保，即以机械方式来确保打印机始终竖向对准)的举例所述情况下，所述移动因此被限制到该表面区的平面，即，除了两个平移变量和一个转动变量外，它是已知的或预定的。因此在这种情况下，在那里有一个位置编码器就够了，其确定与这三个自由度相关的运动，或者在沿竖向基于探测到的激光的位置参考情况下，也仅确定关于一个平移(水平)自由度和一个旋转自由度(在表面区平面内的外壳旋转)的运动。在这种情况下，例如可以通过在表面区上的打印机运动轨迹来确定所述平面/表面区的法线。例如该位置编码器于是具有倾斜度传感器和偏航角传感器。

如果由于施工现场打印机没有在建筑物表面上(紧邻建筑物表面)贴沿移动而没有这种运动的限制或部分预定，则位置编码器或编码器最好被设计用于以六个自由度进行确定。因此，例如如此选择照明机构18的数量和布置，即，可以利用它们与所有六个自由度相关地确定接收器或打印机的位置和取向(借助外部测量仪)。在这里，另一选项也是要放弃借助激光或激光探测器的存在进行的位置参考。

作为手持式打标器的替代，它具有驱动机构并且被设计为自主或半自主的运输工具(陆基无人车或空基无人飞行器)。在这样的实施例中，以六个自由度的确定是特别有利的，以便对此可放弃沿建筑物表面严格引导仪器，但例如距表面的距离或关于所有六个转动轴线的对准也可是可变的，至少在一定极限内。

图13a至图13c示出一种基于计划位置在对象上标记点以用于施工活动的方法。示出了一种固定式测绘装置90，它具有支座91和安置在支座91上的瞄准单元92。瞄准单元92可相对于支座91绕两个轴线z和y旋转并被设计用于在目标方向x上发射出作为自由射束94的激光束到对象上，该对象在此例子中是内室。分别可用的目标方向例如通过两个用于各自轴线z、y的测角器来测量。测量和标记仪器90用于在三维空间内的点95a-95d的基于测量的捕获和标记。利用该测量和标记仪器，可以测量在一定距离上、特别是在距离、表面区上且由多个表面区形成的线。

可以在极坐标中从针对自轴z和y起两个固定角所提供的测量值以及由测绘装置90的激光测距仪所报告的距离中在具有单点评估功能的仪器90的控制器中查明对象点或其相关位置并将其存储至少一段时间。按照已知方式，可以从两个空间点95a、95b计算出距离并且可以从三个空间点95a、95b、95c计算出表面区。这样一来，可以作为空间模型记录、勘测和存储由多个表面区或墙壁形成的空间。

利用测绘装置90，能以相反的方式以任何期望的重复精度在测量分辨率内将标记点投影到一个表面区如所示墙壁之一。当其入射于表面区时，光学可见激光束94产生可见光点。然后，可以在此位置上手动或借助上述的自动标记激光接收器或施工现场打印机提供永久标记。

所需标记点的位置或坐标被存储在仪器存储器中或由控制器来计算。为此，例如手动地或通过接口来输入或记录所需位置数据。这些数据例如可以是要去除的距离或自这样的基准线或表面区或空间的点起的角度。为了到达所存储或所计算的位置或待标记的对象点，手动或自动地改变瞄准方向x，直到根据该数据所算出的与期望对准的偏差等于零为止，在此，如果适用，则也考虑了距通过测量光束94所测的表面区的距离。在该例子中，该控制器能够执行利用测定空间点95a-95d的计算和周围空间的三维描绘。

代替激光束94，标记束也可以由一些其它光学可见光束等组成。也可以使标记光束仅在标记束入射到物体时因表面反应而可见。测量光束本身不一定是光学可见的。相反，可以以任何期望的方式测量空间点95a-95d的范围，允许将附加光学装置用于瞄准所述空间点95a-95d。

为了进行施工活动而要标记的对象点95a-95d例如是在墙壁、天花板或地板上的一系列钻孔。因此，这些钻孔表示期望的标记点95a-95d。期望的钻孔的(期望)位置以可调取方式被存储在测绘装置90的存储器中。订购该系统所需要的空间实际尺寸例如通过在标记活动过程中或标记活动直接准备中用测绘装置90本身测量来提供，但或者也可以基于建筑物的数字平面图或建筑物模型和/或较早前的在先勘测来提供。

为此，将测绘装置90尽量远地定位在待测量空间的中间，使得激光束94能到达所有待测量或待标记的点。本身也必须在整个测量和标记工作期间保证测量和标记装置90不改变其空间定位P1、即参考位置P1。

但是，这种理想情况并不总是存在或可以建立，例如因为并非所有所需的测量点或标记点都可通过单次定位被瞄准，有可能用户不利地选择了定位，或者取决于测量环境，无法首先找到满足这些条件的定位。例如如图13a所示，因为障碍物(支柱96)在目标方向x上且因此挡住测量光束94，故无法从第一定位P1中测量或标记点95d。

因此，一旦已经测量或标记能从第一定位P1到达的点95a-95c，则查明是否以及哪些对象点尚未被测量或标记。因此在该例子中，例如确立点95d尚未被标记或无法从第一定位P1被标记(见图13a)。为了能标记丢失的对象点95d，须重新布置测绘装置90。在其准备过程中用测绘装置90的照相机产生周围区域的第一绘图，就是说，记录下至少该空间的一部分的照相机图像。作为替代可选方式，例如也可借助激光扫描来产生周围区域的这种绘图。

然后，将测量装置90从第一定位P1切换到第二定位P2(见图13b)。随后按顺序，尽管参考位置有变化且未执行从现有技术中知道的费力的人工位置参考，仍可从第二定位P2自动生成周围区域的进一步描绘，就是说，例如记录下第二照相机图像。在第二照相机图像中，该控制器通过本身已知的图像评估方法基于第一照相机图像自动探测已捕获的点95a-95c。因为其位置是已知且被存储在存储器中，故第二定位P2的坐标可以通过如图13b所示的自第二定位P2的自动测量从中得知。第二定位因此就位置而言依据已知的第一定位P1被确定。

然后如图13c所示，从当时已知的定位P2标记建筑物上的仍丢失的且可从第二定位P2被瞄准的点95d。因此，由测绘装置90对新定位P2的自动自我确定有利地允许一种借此能测量或标记所涵盖的对象点的简单方法。作为上述的基于与从第一定位所记录的第一照相机图像的比较确定第二定位P2的替代或补充，执行将周围区域的第二绘图与例如如上所述已通过来自第一定位P1的测量所产生的建筑物或房间的存储数字平面图的比较，以确定第二定位P2。作为替代或补充，第二位置的确定通过本身已知的运动恢复结构算法基于IMU数据和/或照相机数据来执行。

可选地，在测绘装置90重新布置之前，通过测绘装置90的控制器在显示器上作为对用户的指令输出第二定位P2的建议。因此，该控制器例如基于已知定位P1或基于建筑物或房间的平面图以及还是丢失的对象点95d的存储位置或基于此的目标方向x来确定在房间中的哪个定位或哪个定位区域被考虑或可选适用于测量或标记丢失的一个或多个对象点，例如相对于距一个对象点或多个/所有丢失的对象点的距离。

如下所在位置例如被视为最合适，即，在待测量或待标记的所在位置上的激光束94的入射角以横截面扭曲尽量小的方式入射。光束的浅入射角是不利的，因此缘故，排除导致这种浅入射的定位，而是查明一个或多个定位，其允许激光束94的入射对于一个或多个还待测量或标记的对象点尽可能垂直。

该指令或该定位建议优选以图形形式在设备显示器上被显示给用户，例如被嵌入在房间的二维或三维表示中或者建筑物平面图或房间平面图的二维或三维表示中。

显然，这些示出的附图仅示意性表示可能的实施例。根据本发明，各种做法也可相互组合并且与现有技术的测绘装置和测量方法组合。

Claims (15)

1.一种辅助测量仪(20)，特别是测量杆，所述辅助测量仪(20)被设计成与具有范围和方向测量功能的立地式尤其是固定式的测绘装置(30)特别是全站仪一起形成用于测量地形点(28)和/或对地形点(28)进行放样的系统，其中，所述辅助测量仪(30)具有：

·带有规定的纵轴线(25a)的手持式主体(23)，从而所述辅助测量仪(20)能被用作用于瞄准地形点(28)的便利机构，

·所述主体(23)的基准点(21)至所述地形点(28)的间距(D)被预定或给定或能通过所述辅助测量仪(20)本身被确定，

·标靶(25)，所述标靶(25)按照与所述纵轴线(25a)和所述基准点(21)的已知规定空间关系被附接至所述主体(23)并且其位置能通过所述测绘装置(30)来确定，

·从而通过用所述辅助测量仪(20)瞄准所述地形点(28)，与所述地形点(28)相关联的标靶位置能被显示，

其特征在于，

·在所述主体(23)上按照与所述纵轴线(25a)的已知规定空间关系安置有物体(22)特别是球，尤其是其中，所述物体(22)的中心(26)布置在所述纵轴线(25a)上，

·所述物体(22)在其表面上带有光学二维编码(24)，其中，所述二维编码(24)被设计成所述物体(22)的取向且进而所述辅助测量仪(20)的取向能通过所述二维编码(24)的照相机图像(35)的图像处理基于所存储的解码信息被确定。

2.根据权利要求1所述的辅助测量仪(20)，其特征在于，所述编码(24)被设计和分布在所述物体的表面上，使得所述辅助测量仪的取向能基于所述物体的表面的且进而所述编码(24)的在照相机图像中所记录的一个片段(37)被双射确定。

3.根据权利要求1或2所述的辅助测量仪(20)，其特征在于，所述编码(24)至少具有第一分辨率等级和第二分辨率等级，其中，所述第一分辨率等级被设计用于近距离图像记录和二维编码评估，所述第二分辨率等级被设计用于远距离图像记录和码评估，和/或所述第一分辨率等级用于粗略的倾斜度和取向确定，所述第二分辨率等级用于精细的倾斜度和取向确定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的辅助测量仪(20)，其特征在于，所述编码(24)分两部分布置在所述物体的表面上，其中，第一部分用于编码所述物体的表面上的第一方向且特别是经度，第二部分用于编码第二方向且特别是纬度，尤其是其中，所述第一部分和所述第二部分有不同的颜色，尤其是其中，所述第一部分是绿色，而所述第二部分是红色。

5.根据权利要求4所述的辅助测量仪(20)，其特征在于，所述标靶(25)被集成到所述物体(22)中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的辅助测量仪(20)，其特征在于，

·所述辅助测量仪(20)具有光源，借此能照亮所述物体的表面，尤其是其中，所述光源

□被布置在所述物体(22)内，和/或

□被设计用于通过改变照明来传递信息，

和/或

·所述物体(22)具有至少一个由不可打破的尤其是弹性的材料构成的外层并且布置在所述主体(23)上且具有足够大的尺寸，从而在撞击情况下对所述辅助测量仪(20)的损坏通过所述物体(22)被减至最低程度或被阻止。

7.一种立地式测绘系统，所述立地式测绘系统具有尤其固定式的具有范围和方向测量功能的测绘装置(30)特别是全站仪和如权利要求1所述的辅助测量仪(20)，其中：

·所述测绘装置(30)具有照相机(31)，借此能记录下至少所述物体(22)的表面且进而所述编码的一个片段(37)的二维图像(35)，

·所述系统具有存储在存储器中的用于解码所述编码(24)的解码指令以及还具有带有解码功能的控制器，所述控制器被设计成基于解码信息来评估在所述照相机图像(35)中所绘的所述编码(24)，使得所述辅助测量仪(20)的取向被双射确定。

8.根据权利要求7所述的测绘系统，其特征在于，所述控制器被设计成，作为所述解码功能的一部分，

·圆(36)被拟合至所述物体在所述照相机图像(35)中的绘图，

·所述物体的绘图的中心(Z)通过被拟合的圆(36)而被查明，

·存在于在所述中心(Z)周围的表面片段(37)中的所述编码(24)被解码。

9.根据权利要求7或8所述的测绘系统，其特征在于，所述测绘装置(30)具有：

·支座(33)，

·瞄准单元(34)特别是望远镜瞄具，所述瞄准单元(34)限定目标方向并且能相对于所述支座(33)绕至少一个轴线(y,z)特别是绕相互正交的两个轴线枢转，

·至少一个测角器且还有用于测量所述目标方向的测角功能，

·用于测量在所述目标方向上的距标靶(25)的距离(E)的测距仪，和

·具有单点确定功能的控制器，在所述单点确定功能的执行中在所述控制器的控制下，借助所述辅助测量仪(20)所指定的地形点(28)的位置基于测定的目标方向、根据所述物体所确定的所述标靶(25)与所述测绘装置(30)之间的距离(E)和所述辅助测量仪(20)的取向被确定。

10.根据权利要求9所述的测绘系统，其特征在于，所述瞄准单元(34)具有：

·用于产生测量射线(M)的射束源和还有用于以自由射束形式在所述目标方向上发出所述测量射线(M)的光学单元，

·用于探测被所述标靶(25)反射的所述测量射线(M)的光电探测器，能从中确定距所述标靶(25)的距离(E)，

·在所述单点确定功能的执行中，所述辅助测量仪(20)的所述标靶(25)通过设定目标方向被瞄准，从而所述测量射线(M)照中所述标靶(25)，

·在所述标靶(25)与所述测绘装置(20)之间的距离(E)通过所述测量射线(M)被确定。

11.根据权利要求9或10所述的测绘系统，其特征在于，所述测绘装置(30)具有标靶跟踪功能和用于自动改变所述目标方向的驱动机构，从而在所述标靶跟踪功能启动时，所述目标方向自动跟随移动的所述辅助测量仪(20)，其中，所述标靶跟踪功能是基于所述物体(22)的所述照相机图像(35)的评估的，尤其是其中，作为所述标靶跟踪功能的一部分，所述物体(22)的所述图像(35)被连续记录且所述目标方向被连续改变，使得所述物体(22)的绘图被保持在所述图像(35)的所述中心(Z)处。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的测绘系统，其特征在于，所述编码(24)能被以双射方式评估，不管所述测绘装置(30)至所述辅助测量仪(20)的距离多远。

13.一种用于确定地形点(28)的位置的方法，所述方法具有以下步骤：

·用如权利要求11所述的辅助测量仪(20)瞄准所述地形点(28)，

·在从立地式测绘装置(30)特别是全站仪瞄准所述地形点(28)期间测量距由所述辅助测量仪(20)提供的所述标靶(25)的距离(E)和相对于所述标靶的方向，

·提供在所述标靶(25)与所述地形点(28)之间的间距(D)，

·通过照相机图像(35)的图像评估来确定所述辅助测量仪(20)的取向，在所述照相机图像中绘制出所附接的所述物体(22)的至少一部分，

·从所述测绘装置(30)的已知位置起基于所述距离(E)和方向、所述间距(D)和取向来确定所述地形点(28)的位置。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述辅助测量仪(20)移动情况下，所述辅助测量仪(20)借助所附接的所述物体(22)的被连续记录的所述照相机图像(35)的评估而被所述测绘装置(30)跟踪。

15.一种具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码被存储在机器可读载体上以用于执行如权利要求13或14所述的方法。

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