CN115902816A - 一种用于工程测量的自动测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工程测量的自动测量系统，涉及工程测量设备技术领域。本发明包括测点设备、若干标靶和数据处理设备；所述测点设备包括激光测距仪、转台、激光测距仪控制模块、转台控制模块、驱动转台转动的驱动模块和数据传输模块；标靶被激光测距仪扫描的外形轮廓具有特定的几何轮廓，该特定的几何轮廓是指，在该几何轮廓中具有唯一几何特征点；所述数据处理设备以激光测距仪的中心为原点建立坐标系，向转台控制模块下发转动控制指令，向激光测距仪控制模块下发测量控制指令。本发明自动化程度高，设备成本较低，有利于边坡、隧道、地铁和大坝等构筑物的长期野外监测，大大降低了监测成本。

Description

一种用于工程测量的自动测量系统

技术领域

本发明涉及工程测量设备技术领域，更具体地说涉及一种用于工程测量的自动测量系统。

背景技术

在工程测量领域中，测量目标的识别和照准主要通过特征物(棱镜头、反光片、测点+铟钢尺等标靶)来识别目标对象，然后专业测量人员依托望远镜内十字丝提供的视准线与特征物的十字中心重合的方式实现照准，从而准确的完成测量作业。

测量机器人又称自动全站仪，是一种集自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪、自动记录于一体的测量平台。测量机器人通过事先输入待测对象的精准位置，通过马达来控制角度，让测量目标(棱镜头、反光片)出现在镜头视野中；再经过马达微调，确保测量目标(棱镜头、反光片)处于镜头视野中的固定位置，实现目标的自动识别和自动照准功能。

测量机器人主要通过坐标系统、操纵器、换能器、计算机和控制器、闭路控制传感器、决定制作、目标捕获和集成传感器等功能模块实现目标的自动识别和照准。测量机器人是一种非常优秀的测量设备，但测量机器人本身的结构精密，成本昂贵，导致其对目标的自动识别、自动照准的全套技术成本过高，因而对其应用场景构成了限制。例如，对于一些总价低但需要长周期连续监测的边坡监测项目、桥梁监测项目、地铁或隧道健康监测项目等来说，使用测量机器人进行监测的成本显然偏高了。近年来，人工和日常运营成本越来越高，传统人工测量的单数据采集成本日趋高涨，已不能适应万物互联下，广泛的数字化精确定位需求。

如公开号为CN114185021A，公开日为2022年3月15日，发明名称为“一种可调节的激光测距仪控制系统”的发明专利申请公布文本，该发明专利涉及了一种可调节的激光测距仪控制系统，包括激光测距仪，所述激光测距仪包括有测距模块、云台模块、供电模块、定位模块和数据回传模块，测距模块设置有角度调整模块，角度调整模块包括旋转装置和上下仰俯角调节装置，云台模块设置有远程控制系统与激光测距仪控制系统信号连接。该可调节的激光测距仪控制系统，通过安装有云台模块可以远程控制激光测距模块调整角度，包括360度旋转换和上下俯仰角度调整，从而实现对一块区域每个点位的地形监控，通过陀螺仪和GPS定位模块可以确定当前位置坐标，和测量位置的水平角度，辅助后续算法模型，计算指定位置经纬度、高程的信息。

上述的激光测距仪控制系统中，是利用激光测距仪的测距原理进行工作的，而激光测距仪一般采用两种方式来测量距离：脉冲法和相位法。脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。相位法激光测距仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。

而上述激光测距仪控制系统中，在进行点位测量时，只需要测得该点位即可，即当激光测距仪对准待测点位的标靶时发射出发射光并接收到反射光即完成了该点位的测量，该测得的点位是否精准，仅从激光测距仪的控制系统中并无法得到有效的确定，因此，现有的激光测距仪的测量系统并无法实现对标靶的自动对准的功能也无法实现对标靶中心自动照准的功能以确保测量精度。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种用于工程测量的自动测量系统，本发明的发明目的在于解决上述现有技术中的激光测距仪无法实现待测标靶的自动对准已经待测标靶中心的自动照准和识别，从而导致测量精度无法保证的问题。本发明的自动测量系统利用激光测距仪的测距原理，利用具有唯一几何特征点的几何轮廓的标靶配合激光测距仪，通过激光测距仪测量标靶的点云集合，从而拟合到标靶的几何轮廓，通过激光测距仪所测点云集合的几何轮廓于标靶的几何轮廓对比，从而确定出标靶，在对标靶的点云集合拟合到的几何轮廓求取唯一几何特征点，从而自动照准标靶的中心，从而可以有效地提高标靶的识别率和标靶照准率，从而有效保障测量精度。

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明提供了一种用于工程测量的自动测量系统，该自动测量系统包括测点设备、若干标靶和数据处理设备；

所述测点设备包括激光测距仪、转台、激光测距仪控制模块、转台控制模块、驱动转台转动的驱动模块和数据传输模块；所述激光测距仪装配在转台上；所述转台与驱动模块相连，驱动模块与转台控制模块相连，激光测距仪与激光测距仪控制模块相连，所述激光测距仪控制模块和转台控制模块均通过数据传输模块与数据处理设备建立通讯连接；

标靶被激光测距仪扫描的外形轮廓具有特定的几何轮廓，该特定的几何轮廓是指，在该几何轮廓中具有唯一几何特征点；

所述数据处理设备以激光测距仪的中心为原点建立坐标系，向转台控制模块下发转动控制指令，向激光测距仪控制模块下发测量控制指令；

所述转动控制指令包括控制驱动模块驱动转台以设定角度间隔沿一个方向圆周转动；

所述测量控制指令包括控制激光测距仪随着转台的转动对待测目标点上的标靶进行逐点扫描测量，完成一个待测目标点标靶的扫描得到该待测目标点标靶的点云数据集；

数据处理设备对激光测距仪扫描得到的某一待测目标点的标靶的点云数据集进行拟合，拟合出该点云数据集呈现的几何轮廓和几何轮廓函数，并根据几何轮廓函数计算出该几何轮廓的唯一几何特征点，并将计算得到的唯一几何特征点的坐标信息作为待测目标点的坐标信息；

数据处理设备在激光测距仪完成其扫描范围内所有待测目标点的扫描后，根据每个待测目标点的坐标信息计算任一待测目标点与其他待测目标点之间的距离，形成待测目标点距离矩阵；并将待测目标点距离矩阵与数据处理设备中的已知实际坐标信息的N个基准测量点所形成的基准距离矩阵对比，其中N≥3；找到待测目标点距离矩阵中与基准距离矩阵相同的数据，从而确定与N个测量基准点对应的N个待测目标点；根据与N个测量基准点对应的N个待测目标点在建立的坐标系下的坐标信息，得到N个测量基准点在建立的坐标系下的坐标信息，从而确定出实际坐标与坐标系中坐标的转换关系；根据坐标的转换关系，计算得到激光测距仪扫描范围内其他待测目标点的实际坐标。

进一步的，数据处理设备发出的转动控制指令还包括控制驱动模块驱动转台连续转动多个圆周，多个圆周转动之间，角度间隔不同。

进一步的，数据处理设备发出的控制指令还包括控制驱动模块驱动转台以相同角度间隔连续转动多个圆周。

数据处理设备转台在同一扫描面内转动多个圆周后计算得到的同一待测目标点标靶的唯一几何特征点进行均值化处理，均值化处理后的坐标即为待测目标点的坐标。

进一步的，数据设备发出的测量控制指令还包括控制激光测距仪在逐点扫描时，每个测点连续测量多次。

所述角度间隔θ，满足360°/θ＝M，M为整数。

所述标靶的几何轮廓为抛物线，拟合出的轮廓为抛物线，唯一几何特征点为抛物线的顶点。

所述标靶的几何轮廓为球形，拟合出的轮廓为半圆弧，唯一几何特征点为圆弧的中点。

所述标靶的扫描面为相交的两个面，拟合出的轮廓为两条相交的直线，唯一结合特征点为两条直线的交点。

数据处理设备依据激光测距仪扫描到的待测目标点的顺序，对待测目标点进行编号。

数据处理设备中，已知实际坐标的N个测量基准点的实际坐标为{x₁,x₂,...,x_N}，对每个测量基准点x_n,1≤n≤N，计算其与其他测量基准点的距离，建立一个基准距离矩阵

矩阵X中每一行表示测量基准点x_n与其他点的距离集合D_xn；

取待测目标点在建立的坐标系内的坐标信息组成集合{y₁,y₂,…,y_M}，对每个待测目标点y_m,1≤m≤M，计算其与其他待测目标点的距离，建立一个待测目标点距离矩阵

矩阵Y中每一行表示测量基准点y_m与其他点的距离集合D_ym；

遍历基准距离矩阵X和待测目标点距离矩阵Y的每一行的距离集合，若存在

则x_n与y_m是同一个点；由此，将N个测量基准点与待测目标点中N个待测点匹配起来。

数据处理设备根据激光测距仪传输的距离信息以及转台转动的角度信息，计算得到该测点在数据处理设备建立的坐标系下的坐标信息。

数据处理设备建立的坐标系为极坐标系。

所述测点设备还包括俯仰角调节机构和俯仰角控制模块，俯仰角控制模块通过通讯模块与数据处理设备建立通讯连接，同时接收数据处理设备的俯仰角控制指令。

所述俯仰角控制指令包括控制俯仰角调节机构调节至设定俯仰角，转台按照转台控制指令和测量控制指令完成测量后，在切换新的俯仰角进行测量。

与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：

1、本发明的自动测量系统，只需要预先获得至少3个测量基准点的实际坐标即可，对自动测量系统的架设点位没有要求，不需要独立的GPS定位模块进行坐标定位，也不需要对待测目标点进行事先编号，采用本发明的自动测量系统即可自动实现目标点位的坐标测量，完全依赖于自动测量系统内部的数据处理，数据处理方式也是简单的处理方式，而非是图像识别等较为复杂的数据处理方式，自动化程度高，设备成本较低，有利于边坡、隧道、地铁和大坝等构筑物的长期野外监测，大大降低了监测成本。

2、本发明是利用测量基准点之间的距离形成基准距离矩阵，与待测目标点之间形成的待测目标点距离矩阵进行遍历匹配，数据处理过程较为简单，数据处理效率高，且匹配更加精准，通过测量基准点与待测目标点的匹配，从而得到测量基准点在建立的坐标系中的坐标，从而得到坐标转换关系，通过确定的坐标转换关系确定其他待测目标点的实际坐标。该实际坐标可以是经纬坐标或大地坐标。本发明，不需要进行单点测量，也不需要在自动测量系统中预设哪个点位为基准测量点，自动测量系统可以自动匹配基准测量点，从而得到其测量范围内的所有待测目标点的实际坐标。

3、本发明是按照设定方向进行圆周转动扫描的，而现有技术的测量机器人实现自动照准的功能是需要往复调整测量仪器的角度，使得十字丝照准之后才会测点，在照准调整的过程中，涉及到角度的调整、多方向调整控制等较为复杂的控制组件，而本申请按照既定扫描规则进行扫描，装配一台步进电机即可实现，可以大大节约设备成本。

4、本发明的目标点位测量方法适用于平面测量也适用于空间测量，不仅仅适用于激光测距仪组成的自动测量系统，可以解决全站仪单点测量的弊端，或需要架设在特定点位上的弊端。

5、本发明通过自动测量系统获得的点云数据进行拟合分析，从待测目标点的点云数据集中拟合出其几何轮廓，从拟合的几何轮廓中得到唯一几何特征点，从而实现测量系统与标靶的自动照准，无需进行十字丝照准，只需要进行轮廓拟合就可以自动计算出唯一几何特征点，从而自动对准待测目标点。

6、本发明通过相邻两个扫描周期中以相同的扫描规则和相同的角度间隔对同一待测目标点的标靶进行扫描，获得两个扫描周期内的待测目标点的点云数据集，根据两个扫描周期内得到的同一待测目标点的点云数据集对自动测量系统进行平差，以完成数据修正，确保测量系统精度。

7、本发明在将相邻多个扫描周期中以不同的角度间隔对同一待测目标点进行扫描，将多个扫描周期中计算得到的同一待测目标点的坐标信息进行均值化，均值化后的坐标信息即为输出的待测目标点的坐标信息，可以有效地提高测量精度。

附图说明

图1为本发明自动测量系统结构示意图；

图2为本发明测点装置的结构示意图；

图3为本发明测点装置测点后的数据拟合示意图；

图4为本发明中标靶的结构示意图；

图5为本发明中标靶的又一结构示意图；

附图标记：100、测点设备，200、标靶，300、数据处理设备，101、激光测距仪，102、转台，103、转台控制模块，104、驱动模块，105、数据传输模块，106、三角架；201、待测目标点a，202、待测目标点b，203、待测目标点c，204、待测目标点d，205、待测目标点e，206、待测目标点f。

具体实施方式

下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

实施例1

作为本发明一较佳实施例，参照说明书附图1、附图2和附图3所示，本实施例公开了一种用于工程测量的自动测量系统，如图1所示，该自动测量系统包括测点设备、若干标靶和数据处理设备；

如图2所示，所述测点设备包括激光测距仪、转台、激光测距仪控制模块、转台控制模块、驱动转台转动的驱动模块和数据传输模块；所述激光测距仪装配在转台上；所述转台与驱动模块相连，驱动模块与转台控制模块相连，激光测距仪与激光测距仪控制模块相连，所述激光测距仪控制模块和转台控制模块均通过数据传输模块与数据处理设备建立通讯连接；

标靶被激光测距仪扫描的外形轮廓具有特定的几何轮廓，该特定的几何轮廓是指，在该几何轮廓中具有唯一几何特征点；

所述数据处理设备以激光测距仪的中心为原点建立坐标系，向转台控制模块下发转动控制指令，向激光测距仪控制模块下发测量控制指令；

所述转动控制指令包括控制驱动模块驱动转台以设定角度间隔沿一个方向圆周转动；

所述测量控制指令包括控制激光测距仪随着转台的转动对待测目标点上的标靶进行逐点扫描测量，完成一个待测目标点标靶的扫描得到该待测目标点标靶的点云数据集；

如图3所示，数据处理设备对激光测距仪扫描得到的某一待测目标点的标靶的点云数据集进行拟合，拟合出该点云数据集呈现的几何轮廓和几何轮廓函数，并根据几何轮廓函数计算出该几何轮廓的唯一几何特征点，并将计算得到的唯一几何特征点的坐标信息作为待测目标点的坐标信息；

数据处理设备在激光测距仪完成其扫描范围内所有待测目标点的扫描后，根据每个待测目标点的坐标信息计算任一待测目标点与其他待测目标点之间的距离，形成待测目标点距离矩阵；并将待测目标点距离矩阵与数据处理设备中的已知实际坐标信息的N个基准测量点所形成的基准距离矩阵对比，其中N≥3；找到待测目标点距离矩阵中与基准距离矩阵相同的数据，从而确定与N个测量基准点对应的N个待测目标点；根据与N个测量基准点对应的N个待测目标点在建立的坐标系下的坐标信息，得到N个测量基准点在建立的坐标系下的坐标信息，从而确定出实际坐标与坐标系中坐标的转换关系；根据坐标的转换关系，计算得到激光测距仪扫描范围内其他待测目标点的实际坐标。

作为一个示例，所述数据处理设备为智能设备，如笔记本电脑、台式电脑、智能移动终端、上位机等具备数据处理能力的设备。还可以是集成在激光测距仪上的一种数据处理模块。

在本实施例中，上述自动测量系统实现自动测量的具体过程为，将测点设备假设在被测量区域内，将标靶与被测量区域中的待测目标点固定在一起，测点设备的扫描范围应当覆盖所有的待测目标点。

作为一个示例，本实施例中所示的自动测量系统为二维平面测量系统，则将所有待测目标点的标靶架设的位置设置在能被测点设备扫描到的扫描面内。

测点设备的位置可以随意架设，不需要知晓架设点位的坐标，只需要知晓待测目标点位中的至少三个点位的实际坐标，具体是哪三个点位也不需要预先知道，适用于二次测量工况。

实施例2

作为本发明又一较佳实施例，本实施例是在实施例1基础上转动控制指令的具体阐述，在本实施例中，数据处理设备发出的转动控制指令还包括控制驱动模块驱动转台连续转动多个圆周，多个圆周转动之间，角度间隔不同。

作为一个示例，在本申请的测点设备进行测量时，只需要控制转台以设定角度间隔沿一个方向转动即可，转动一周之后就可以将该扫描平面内的所有待测点位扫描到。而设定角度间隔θ，满足360°/θ＝M，M为整数。即以初始转动位置为0点，转动M次之后，回到0点位置，然后再以该设定角度间隔继续转动，则开始第二圆周内的测量，将两个圆周内扫描到的同一待测目标点的点云数据集拟合到的唯一几何特征点的坐标进行平差处理。理论上而言，以相同角度间隔连续转动两周，得到的数据应该相同的，若以相同角度间隔转动两个圆周之后得到的数据有差异，则进行平差处理，以提高数据测量精度。

作为本实施例的又一种实施方式，数据处理设备发出的转动控制指令还包括控制驱动模块驱动转台连续转动多个圆周，多个圆周转动之间，角度间隔不同。设定角度间隔θ，满足360°/θ＝M，M为整数。数据处理设备转台在同一扫描面内转动多个圆周后计算得到的同一待测目标点标靶的唯一几何特征点进行均值化处理，均值化处理后的坐标即为待测目标点的坐标。

通过在相邻的圆周运动中获得的待测目标点的唯一几何特征点坐标进行均值处理，均值后的坐标信息作为该待测目标点的坐标信息，可以提高测量精度。

实施例3

作为本发明又一较佳实施例，本实施例是在上述实施例1的基础上对数据处理设备中已知测量基准点和待测目标点之间的匹配的具体实施方式。在本实施例中，已知实际坐标的N个测量基准点的实际坐标为{x₁,x₂,…,x_N}，对每个测量基准点x_n,1≤n≤N，计算其与其他测量基准点的距离，建立一个基准距离矩阵

矩阵X中每一行表示测量基准点x_n与其他点的距离集合D_xn；

取待测目标点在建立的坐标系内的坐标信息组成集合{y₁,y₂,…,y_M}，对每个待测目标点y_m,1≤m≤M，计算其与其他待测目标点的距离，建立一个待测目标点距离矩阵

矩阵Y中每一行表示测量基准点y_m与其他点的距离集合D_ym；

遍历基准距离矩阵X和待测目标点距离矩阵Y的每一行的距离集合，若存在

则x_n与y_m是同一个点；由此，将N个测量基准点与待测目标点中N个待测点匹配起来。

作为一个示例，如图3所示，已知3个测量基准点A、B和C，这3个测量基准点所形成的基准距离矩阵为AB、AC和BC；存在6个待测目标点，分别为待测目标点a201、待测目标点b202、待测目标点c203、待测目标点d204、待测目标点e205和待测目标点f206，6个待测目标点所形成的待测目标点距离矩阵为ab、ac、ad、ae、af、bc、bd、be、bf、cd、ce、cf、de、df和ef；其中ab＝AB，ac＝AC，bc＝BC，则待测目标点a与已知测量基准点A对应，待测目标点b与已知测量基准点B对应，待测目标点c与已知测量基准点C对应。即可知道待测目标点a就是已知测量基准点A，待测目标点b就是已知测量基准点B，待测目标点c就是已知测量基准点C，已知A、B、C的实际坐标，则已知a、b、c的实际坐标，根据a、b、c在自动测量系统所建立的坐标系中建立的坐标，就可以确定出实际坐标与建立坐标系坐标之间的对应转换关系，然后根据该转换关系，以及d、e、f在建立坐标系中的坐标，转换得到d、e、f的实际坐标。

在本实施例中，数据处理设备根据激光测距仪传输的距离信息以及转台转动的角度信息，计算得到该测点在数据处理设备建立的坐标系下的坐标信息。

作为一个示例，已知测量基准点的实际坐标信息可以采用前一次测量得到的实际坐标。若待测目标区域为新的目标区域，未展开过测量，则可以实际测量三个以上的点位作为已知测量基准点。

具体实施时，只需要将已知的实际坐标输入到数据处理设备中即可，不需要对应测量基准点的顺序，也不需要对测量基准点进行编号。

实施例4

作为本发明又一较佳实施例，参照说明书附图3所示，数据处理设备建立的坐标系为极坐标系。所述标靶的几何轮廓为抛物线，拟合出的轮廓为抛物线，唯一几何特征点为抛物线的顶点。数据处理设备依据激光测距仪扫描到的待测目标点的顺序，对待测目标点进行编号。

作为本实施例的一种实施方式，所述测点设备还包括俯仰角调节机构和俯仰角控制模块，俯仰角控制模块通过通讯模块与数据处理设备建立通讯连接，同时接收数据处理设备的俯仰角控制指令。所述俯仰角控制指令包括控制俯仰角调节机构调节至设定俯仰角，转台按照转台控制指令和测量控制指令完成测量后，在切换新的俯仰角进行测量。增加俯仰角调节机构和俯仰角控制模块之后，即可实现三维空间测量。

作为本实施例的一个示例，参照说明书附图4所示，所述标靶的扫描面为相交的两个面，拟合出的轮廓为两条相交的直线，唯一结合特征点为两条直线的交点。

作为本实施例的有一个示例，参照说明书附图5所示，所述标靶的几何轮廓为球形，拟合出的轮廓为半圆弧，唯一几何特征点为圆弧的中点。

标靶的几何轮廓并不限于上述限定的两种轮廓，上述两种轮廓仅仅作为示例进行说明，其他能实现本申请方法的几何轮廓均可。

实施例5

作为本发明又一较佳实施例，本实施例是对上述实施例1至实施例4中所描述的一种用于工程测量的自动测量系统在实施作业层面的具体实施方式的阐述。

作为本实施例的一种实施方式，在实施作业层面，若实现已经知道自动测量系统中各个待测目标点标靶的位置，将各个待测目标点标靶的位置输入到自动测量系统中，即可进行测量监测作业。例如：用全站仪进行事先采集，测量系统和全站仪进行参数匹配。这种方式可操作性不高。

作为本实施例的又一种实施方式，在实施作业层面，如果事先知道各个待测目标点标靶的相对位置，则在自动测量系统中输入信息为全站仪采集的测量靶排序(距离和相对角度两个技术指标来限定)；用算法程序进行制定间隔单采，先识别任一标靶，并计算该标靶的距离和中心角度；根据距离和相对角度匹配的方式，给自动测量系统提供数据采集要求，与全站仪采集的测量标靶数据一致时，则视为埋设完成的辨识。其设计思路时针对测点埋设要求、埋设质量控制进行联动设计。

作为本实施例的又一种实施方式，在实施作业层面，如果事先不知道各个待测目标点标靶的相对位置，则控制激光测距仪先旋转一周，进行粗扫描，从粗扫描的点云数据集中通过几何轮廓匹配的方式先从粗扫描的点云数据集中得到各个待测目标点标靶的大致位置，然后再控制激光测距仪进行精细扫描，所述的精细扫描即仅仅针对待测目标点位置进行扫描，且角度间隔较小，在待测目标点之间并不进行点位采集。精细扫描后即可得到精确的数据从而根据数据处理设备的处理，得到精确的点位坐标。

作为本实施例的又一种实施方式，先用全站仪知道测点埋设，记录数据，然后采用本申请的自动测量系统进行标靶快速识别，然后自动测量。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种用于工程测量的自动测量系统，该自动测量系统包括测点设备、若干标靶和数据处理设备；其特征在于：

所述测点设备包括激光测距仪、转台、激光测距仪控制模块、转台控制模块、驱动转台转动的驱动模块和数据传输模块；所述激光测距仪装配在转台上；所述转台与驱动模块相连，驱动模块与转台控制模块相连，激光测距仪与激光测距仪控制模块相连，所述激光测距仪控制模块和转台控制模块均通过数据传输模块与数据处理设备建立通讯连接；

标靶被激光测距仪扫描的外形轮廓具有特定的几何轮廓，该特定的几何轮廓是指，在该几何轮廓中具有唯一几何特征点；

所述数据处理设备以激光测距仪的中心为原点建立坐标系，向转台控制模块下发转动控制指令，向激光测距仪控制模块下发测量控制指令；

所述转动控制指令包括控制驱动模块驱动转台以设定角度间隔沿一个方向圆周转动；

所述测量控制指令包括控制激光测距仪随着转台的转动对待测目标点上的标靶进行逐点扫描测量，完成一个待测目标点标靶的扫描得到该待测目标点标靶的点云数据集；

数据处理设备对激光测距仪扫描得到的某一待测目标点的标靶的点云数据集进行拟合，拟合出该点云数据集呈现的几何轮廓和几何轮廓函数，并根据几何轮廓函数计算出该几何轮廓的唯一几何特征点，并将计算得到的唯一几何特征点的坐标信息作为待测目标点的坐标信息；

数据处理设备在激光测距仪完成其扫描范围内所有待测目标点的扫描后，根据每个待测目标点的坐标信息计算任一待测目标点与其他待测目标点之间的距离，形成待测目标点距离矩阵；并将待测目标点距离矩阵与数据处理设备中的已知实际坐标信息的N个基准测量点所形成的基准距离矩阵对比，其中N≥3；找到待测目标点距离矩阵中与基准距离矩阵相同的数据，从而确定与N个测量基准点对应的N个待测目标点；根据与N个测量基准点对应的N个待测目标点在建立的坐标系下的坐标信息，得到N个测量基准点在建立的坐标系下的坐标信息，从而确定出实际坐标与坐标系中坐标的转换关系；根据坐标的转换关系，计算得到激光测距仪扫描范围内其他待测目标点的实际坐标。

2.如权利要求1所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：数据处理设备发出的转动控制指令还包括控制驱动模块驱动转台连续转动多个圆周，多个圆周转动之间，角度间隔不同。

3.如权利要求1或2所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：数据处理设备发出的控制指令还包括控制驱动模块驱动转台以相同角度间隔连续转动多个圆周。

4.如权利要求2所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：数据处理设备转台在同一扫描面内转动多个圆周后计算得到的同一待测目标点标靶的唯一几何特征点进行均值化处理，均值化处理后的坐标即为待测目标点的坐标。

5.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：数据设备发出的测量控制指令还包括控制激光测距仪在逐点扫描时，每个测点连续测量多次。

6.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：所述角度间隔θ，满足360°/θ＝M，M为整数。

7.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：数据处理设备依据激光测距仪扫描到的待测目标点的顺序，对待测目标点进行编号。

8.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：数据处理设备中，已知实际坐标的N个测量基准点的实际坐标为{x₁,x₂,…,x_N}，对每个测量基准点x_n,1≤n≤N，计算其与其他测量基准点的距离，建立一个基准距离矩阵

矩阵X中每一行表示测量基准点x_n与其他点的距离集合D_xn；

取待测目标点在建立的坐标系内的坐标信息组成集合{y₁,y₂,…,y_M}，对每个待测目标点y_m,1≤m≤M，计算其与其他待测目标点的距离，建立一个待测目标点距离矩阵

矩阵Y中每一行表示测量基准点y_m与其他点的距离集合D_ym；

遍历基准距离矩阵X和待测目标点距离矩阵Y的每一行的距离集合，若存在

则x_n与y_m是同一个点；由此，将N个测量基准点与待测目标点中N个待测点匹配起来。

9.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：数据处理设备根据激光测距仪传输的距离信息以及转台转动的角度信息，计算得到该测点在数据处理设备建立的坐标系下的坐标信息。

10.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：数据处理设备建立的坐标系为极坐标系。

11.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：所述测点设备还包括俯仰角调节机构和俯仰角控制模块，俯仰角控制模块通过通讯模块与数据处理设备建立通讯连接，同时接收数据处理设备的俯仰角控制指令。

所述俯仰角控制指令包括控制俯仰角调节机构调节至设定俯仰角，转台按照转台控制指令和测量控制指令完成测量后，在切换新的俯仰角进行测量。

12.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：所述标靶的几何轮廓为抛物线，拟合出的轮廓为抛物线，唯一几何特征点为抛物线的顶点。

13.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：所述标靶的几何轮廓为球形，拟合出的轮廓为半圆弧，唯一几何特征点为圆弧的中点。

14.如权利要求1、2或4所述的一种用于工程测量的自动测量系统，其特征在于：所述标靶的扫描面为相交的两个面，拟合出的轮廓为两条相交的直线，唯一结合特征点为两条直线的交点。

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