DE102011089325A1

DE102011089325A1 - Hand rangefinder

Info

Publication number: DE102011089325A1
Application number: DE201110089325
Authority: DE
Inventors: Annette Frederiksen; Eladio Lopez; Jan Weingarten
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-06-13
Also published as: EP2791701A1; WO2013087280A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Handentfernungsmessgerät mit zumindest einer Recheneinheit (12), einem Bilderfassungsmittel (14) und einer Projektionsvorrichtung (16), die in zumindest einem Betriebszustand wenigstens einen Messpunkt (18, 20) auf ein Messobjekt (22) projiziert. Es wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit (12) dazu vorgesehen ist, eine Entfernung (24, 25, 26) des Messpunkts (18, 20) zumindest aus einer Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels (14) zu bestimmen.The invention is based on a hand-held distance measuring device with at least one arithmetic unit (12), an image acquisition device (14) and a projection device (16) which projects at least one measurement point (18, 20) onto a measurement object (22) in at least one operating state. It is proposed that the arithmetic unit (12) is provided to determine a distance (24, 25, 26) of the measuring point (18, 20) from at least one output characteristic of the image acquisition means (14).

Description

Stand der TechnikState of the art

Es ist bereits ein Handentfernungsmessgerät mit zumindest einer Recheneinheit, einem Bilderfassungsmittel und einer Projektionsvorrichtung, die in zumindest einem Betriebszustand wenigstens einen Messpunkt auf ein Messobjekt projiziert, vorgeschlagen worden.A hand-held distance measuring device having at least one arithmetic unit, an image acquisition device and a projection device which projects at least one measurement point onto a measurement object in at least one operating state has already been proposed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einem Handentfernungsmessgerät mit zumindest einer Recheneinheit, einem Bilderfassungsmittel und einer Projektionsvorrichtung, die in zumindest einem Betriebszustand wenigstens einen Messpunkt auf ein Messobjekt projiziert.The invention is based on a hand-held distance measuring device with at least one arithmetic unit, an image acquisition device and a projection device which projects at least one measuring point onto a measurement object in at least one operating state.

Es wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, eine Entfernung des Messpunkts zumindest aus einer Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels zu bestimmen. Unter einer „Recheneinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft weist die Recheneinheit zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Ein- und Ausgabemittel, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise sind die Bauteile der Recheneinheit auf einer gemeinsamen Platine angeordnet und/oder vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Insbesondere soll unter einem „Bilderfassungsmittel“ ein Mittel verstanden werden, das ein insbesondere zweidimensionales Abbild von wenigstens einem Teil des Messobjekts erfasst. Bevorzugt erfasst das Bilderfassungsmittel das Abbild des Messobjekts zumindest in einem sichtbaren Frequenzbereich. Alternativ oder zusätzlich könnte das Bilderfassungsmittel das Abbild des Messobjekts in einem, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Frequenzbereich, vorteilhaft jedoch in einem Infrarotfrequenzbereich, erfassen. Vorzugsweise weist das Bilderfassungsmittel zumindest einen Farbfilter auf, der dazu vorgesehen ist, ein Licht vorteilhaft mit einer von der Projektionsvorrichtung ausgesendeten Farbe und/oder insbesondere spektralen Zusammensetzung durchzulassen. Vorzugsweise weist das Bilderfassungsmittel einen CCD-Sensor und/oder einen CMOS-Sensor auf. Vorzugsweise weist das Bilderfassungsmittel eine Bildwiederholungsrate größer als 5 Hz auf. Bevorzugt weist das Bilderfassungsmittel eine Bildwiederholungsrate kleiner als 100 Hz auf. Insbesondere weist das Bilderfassungsmittel eine Auflösung größer als 2 Megapixel, vorteilhaft größer als 5 Megapixel, besonders vorteilhaft größer als 10 Megapixel, auf. Vorzugsweise speichert die Recheneinheit bei jedem Messvorgang neben einer gemessenen Entfernung zumindest ein von dem Bilderfassungsmittel aufgenommenes Bild. Vorzugsweise weist das Bilderfassungsmittel zumindest ein Beleuchtungsmittel auf, das dazu vorgesehen ist, einen Bilderfassungsbereich des Bilderfassungsmittels auszuleuchten. Vorzugsweise leuchtet das Beleuchtungsmittel mit einer Farbe, die sich von einer Farbe einer Lichtquelle der Projektionsvorrichtung unterscheidet. Beispielsweise könnte das Beleuchtungsmittel in einem Nahinfrarotbereich leuchten. Besonders bevorzugt weist das Bilderfassungsmittel mehrere Leuchtmittel auf, die Licht in unterschiedlichen Frequenzbereichen aussenden. Unter einer „Projektionsvorrichtung“ soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die zumindest einen Messpunkt auf ein Messobjekt mittels zumindest eines insbesondere sichtbaren Lichtstrahls markiert. Vorteilhaft ist die Projektionsvorrichtung dazu vorgesehen, ein Licht auszusenden, das in zwei Betriebszuständen eine unterschiedliche spektrale Zusammensetzung aufweist. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, eine spektrale Zusammensetzung eines Lichts zu bestimmen und insbesondere mittels der Projektionsvorrichtung auszusenden, bei der das Messobjekt einen großen Anteil des Lichts reflektiert. Bevorzugt weist die Projektionsvorrichtung zumindest zwei, vorteilhaft drei Lichtquellen auf, die Licht mit unterschiedlichen spektralen Zusammensetzungen aussenden. Beispielsweise könnte die Projektionsvorrichtung einen sichtbaren insbesondere grünen Laser und einen Infrarotlaser, insbesondere einen NIR-Laser, aufweisen. Zudem könnte die Projektionsvorrichtung beispielsweise drei Laser mit unterschiedlichen Farben aufweisen, die dazu vorgesehen sind, rotes, gelbes und grünes Licht auszusenden, wodurch beliebige Farben projiziert werden können. Vorteilhaft ist die Projektionsvorrichtung dazu vorgesehen, ein Licht gepulst auszusenden. Insbesondere soll unter „gepulst“ verstanden werden, dass die Projektionsvorrichtung eine Leuchtstärke des ausgesendeten Lichts verändert, und zwar vorteilhaft an- und ausschaltet. Vorteilhaft pulst die Projektionsvorrichtung das Licht von einer Bildwiederholungsrate des Bilderfassungsmittels abhängig, und zwar vorteilhaft mit einer halben Bildwiederholungsrate. Bevorzugt pulst die Projektionsvorrichtung das Licht mit einer Frequenz größer als 10 Hz, vorteilhaft größer als 25 Hz und insbesondere kleiner als 10 kHz, vorteilhaft kleiner als 1 kHz. Vorzugsweise sind das Beleuchtungsmittel und die Projektionsvorrichtung dazu vorgesehen, gepulst Licht auszusenden, wodurch der Messpunkt besonders vorteilhaft von der Recheneinheit erfasst werden kann. Vorzugsweise weist die Projektionsvorrichtung zumindest eine Lichtquelle auf, die einen insbesondere als Punkt fokussierten Lichtstrahl aussendet. Alternativ oder zusätzlich könnte die Projektionsvorrichtung einen als Linie fokussierten Lichtstrahl aussenden. Besonders bevorzugt weist die Projektionsvorrichtung einen Laser auf. Unter einem „Messpunkt“ soll insbesondere ein auf einer Oberfläche des Messobjekts angeordneter Punkt verstanden werden, der bei einem Messvorgang vermessen wird. Vorzugsweise bestimmt die Recheneinheit zumindest eine Information über eine Anordnung des Punkts relativ zu wenigstens einem Teil des Handentfernungsmessgeräts, insbesondere einer Außenseite und/oder einem Punkt auf einer Außenseite eines Gerätegehäuses des Handentfernungsmessgeräts. Insbesondere soll unter einem „Messobjekt“ ein dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Objekt, vorzugsweise jedoch ein Objekt im häuslichen Bereich und/oder auf einer Baustelle, beispielsweise eine Wand, eine Decke verstanden werden. Insbesondere soll unter einer „Entfernung des Messpunkts“ eine Entfernung eines Punks und/oder einer insbesondere von einer Außenseite aufgespannten Ebene des Handentfernungsmessgeräts von dem projizierten Messpunkt auf der Oberfläche des Messobjekts und/oder eine Entfernung zwei auf das Messobjekt projizierter Messpunkte verstanden werden. Insbesondere soll unter einer „Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels“ ein Signal verstanden werden, dass das Bilderfassungsmittel zur Übermittelung zumindest eines Bilds ausgibt. Vorzugsweise weist die Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels zumindest eine Information auf, aus welcher Richtung ein von dem Messpunkt reflektiertes Licht der Projektionsvorrichtung auf das Bilderfassungsmittel auftrifft. Besonders vorteilhaft ist das Bilderfassungsmittel nicht dazu vorgesehen, eine Laufzeit des Lichts von der Projektionsvorrichtung über den Messpunkt zu dem Bilderfassungsmittel zu ermitteln. Vorzugsweise weist die Ausgangskenngröße digital codierte Informationen, die insbesondere zumindest ein Bild beschreiben, auf. Bevorzugt gibt das Bilderfassungsmittel die Ausgangskenngröße über einen drahtgebundenen Datenbus aus. Vorteilhaft transportiert die Ausgangskenngröße wenigstens eine Information über insbesondere zwei Dimensionen des Messobjekts. Insbesondere soll unter dem Begriff „bestimmen“ verstanden werden, dass die Recheneinheit die Entfernung berechnet. Vorteilhaft bestimmt die Recheneinheit die Entfernung mittels einer Triangulation. Insbesondere weist die Recheneinheit zur Bestimmung der Entfernung zumindest eine Winkelfunktion, vorzugsweise eine Winkelfunktion zur Berechnung eines Sinussatzes, eines Kosinussatzes und insbesondere weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Funktionen auf. Vorzugsweise bestimmt die Recheneinheit die Entfernung in einer dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Maßeinheit, vorzugsweise in einer angloamerikanischen Längeneinheit und/oder besonders bevorzugt in einer si-Maßeinheit. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Handentfernungsmessgeräts kann auf eine konstruktiv aufwendige Auswertung einer Laufzeit eines Signals, beispielsweise eines Laserstrahls, verzichtet werden und trotzdem eine in vielen Anwendungsfällen ausreichende Genauigkeit erreicht werden.It is proposed that the arithmetic unit is provided to determine a distance of the measuring point at least from an output characteristic of the image acquisition means. A "computing unit" is to be understood in particular as a unit having an information input, an information processing and an information output. Advantageously, the arithmetic unit has at least one processor, a memory, input and output means, an operating program, control routines, control routines and / or calculation routines. Preferably, the components of the computing unit are arranged on a common board and / or advantageously arranged in a common housing. In particular, an "image acquisition means" is to be understood as meaning a means which records a particularly two-dimensional image of at least one part of the measurement object. Preferably, the image acquisition means detects the image of the measurement object at least in a visible frequency range. Alternatively or additionally, the image acquisition means could capture the image of the measurement object in a frequency range which appears appropriate to the person skilled in the art, but advantageously in an infrared frequency range. The image acquisition means preferably has at least one color filter, which is provided for advantageously transmitting a light with a color and / or, in particular, a spectral composition emitted by the projection apparatus. The image acquisition means preferably has a CCD sensor and / or a CMOS sensor. Preferably, the image capture means has a refresh rate greater than 5 Hz. The image acquisition means preferably has an image repetition rate of less than 100 Hz. In particular, the image capture means has a resolution greater than 2 megapixels, advantageously greater than 5 megapixels, particularly advantageously greater than 10 megapixels. In each measurement process, the arithmetic unit preferably stores at least one image taken by the image acquisition means in addition to a measured distance. Preferably, the image acquisition means has at least one illumination means which is provided to illuminate an image acquisition region of the image acquisition means. Preferably, the illumination means illuminates with a color which differs from a color of a light source of the projection apparatus. For example, the illumination means could shine in a near-infrared region. Particularly preferably, the image capturing means has a plurality of illuminants which emit light in different frequency ranges. A "projection device" should in particular be understood to mean a device which marks at least one measuring point on a measured object by means of at least one, in particular, visible light beam. Advantageously, the projection device is provided to emit a light having a different spectral composition in two operating states. In particular, the arithmetic unit is intended to determine a spectral composition of a light and in particular to emit it by means of the projection device, in which the measurement object reflects a large portion of the light. The projection device preferably has at least two, advantageously three, light sources which emit light with different spectral compositions. For example, the projection device could comprise a visible, in particular, green laser and an infrared laser, in particular an NIR laser. In addition, the projection device could, for example, have three lasers of different colors, which are intended to emit red, yellow and green light, whereby any colors can be projected. Advantageously, the projection device is provided to emit a pulsed light. In particular, the term "pulsed" should be understood to mean that the projection device alters a luminosity of the emitted light, and advantageously turns it on and off. Advantageously, the projection apparatus pulses the light from a frame rate of the image acquisition means, advantageously at half the frame rate. Preferably, the projection device pulses the light with a frequency greater than 10 Hz, advantageously greater than 25 Hz and in particular less than 10 kHz, advantageously less than 1 kHz. Preferably, the illumination means and the projection device are provided to emit pulsed light, whereby the measuring point can be detected particularly advantageous by the computing unit. Preferably, the projection device has at least one light source which emits a light beam focused in particular as a point. Alternatively or additionally, the projection device could emit a focused as a line of light beam. Particularly preferably, the projection device has a laser. In particular, under a "measuring point" a point arranged on a surface of the measuring object can be understood, which is measured during a measuring process. Preferably, the arithmetic unit determines at least one information about an arrangement of the point relative to at least a part of the hand-held distance measuring device, in particular an outer side and / or a point on an outer side of a device housing of the hand-held distance measuring device. In particular, a "measurement object" is understood to mean an object that appears appropriate to a person skilled in the art, but preferably an object in the domestic area and / or on a construction site, for example a wall, a ceiling. In particular, a "distance of the measuring point" is to be understood as meaning a distance of a puncture and / or a plane of the hand-held distance measuring device spanned by an outside of the projected measuring point on the surface of the measuring object and / or a distance of two measuring points projected onto the measuring object. In particular, an "output parameter of the image acquisition means" should be understood to mean a signal that the image acquisition means outputs for the transmission of at least one image. Preferably, the output characteristic of the image acquisition means has at least one piece of information, from which direction a light of the projection device reflected from the measurement point impinges on the image capture means. Particularly advantageously, the image acquisition means is not intended to determine a transit time of the light from the projection device via the measurement point to the image acquisition means. The output parameter preferably has digitally coded information which in particular describes at least one image. Preferably, the image capture means outputs the output characteristic via a wired data bus. Advantageously, the output parameter transports at least one piece of information about in particular two dimensions of the measurement object. In particular, the term "determine" should be understood to mean that the arithmetic unit calculates the distance. Advantageously, the arithmetic unit determines the distance by means of triangulation. In particular, the arithmetic unit for determining the distance has at least one angle function, preferably an angle function for calculating a sinusoidal set, a cosine set, and in particular further functions that appear appropriate to the person skilled in the art. The arithmetic unit preferably determines the distance in a unit of measurement which appears expedient to the person skilled in the art, preferably in an Anglo-American unit of length and / or particularly preferably in a si unit of measurement. Due to the inventive design of the hand-held distance measuring device can be dispensed with a structurally complex evaluation of a running time of a signal, such as a laser beam, and yet sufficient in many applications, sufficient accuracy can be achieved.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, eine Entfernung des Messpunkts zumindest aus einem Abstand des Bilderfassungsmittels zu der Projektionsvorrichtung zu bestimmen, wodurch eine besonders einfache Berechnung möglich ist, weil auf eine konstruktionsbedingte Konstante zurückgegriffen wird. Unter einem „Abstand des Bilderfassungsmittels zu der Projektionsvorrichtung“ soll insbesondere eine konstruktionsbedingte Kenngröße verstanden werden, die beschreibt, wie weit das Bilderfassungsmittel von der Projektionsvorrichtung beabstandet geordnet ist. Vorzugsweise beträgt ein Abstand des Bilderfassungsmittels zu der Projektionsvorrichtung zwischen 1 cm und 20 cm, besonders bevorzugt zwischen 2 cm und 10 cm. Vorzugsweise bestimmt die Recheneinheit die Entfernung des Messpunkts aus einem Abstand zwischen einer mittleren Bilderfassungsrichtung und einer mittleren Projektionsrichtung.In a further embodiment, it is proposed that the arithmetic unit be provided to determine a distance of the measuring point at least from a distance of the image acquisition means to the projection device, whereby a particularly simple calculation is possible, because a construction-related constant is used. A "distance of the image acquisition means to the projection device" is to be understood in particular to mean a design-related parameter which describes how far the image acquisition means is arranged at a distance from the projection device. Preferably, a distance of the image acquisition means to the projection device between 1 cm and 20 cm, more preferably between 2 cm and 10 cm. Preferably, the arithmetic unit determines the distance of the measurement point from a distance between a central image acquisition direction and a central projection direction.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Projektionsvorrichtung bei einer Messung einen unmodellierten Lichtstrahl aussendet, wodurch auf die hierfür notwenigen Bauteile verzichtet werden kann. Insbesondere soll unter der Wendung „einen unmodellierten Lichtstrahl aussenden“ verstanden werden, dass die Projektionsvorrichtung einen während der Bestimmung der Entfernung unveränderten Laserstrahl aussendet. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, nur spektrale Anteile eines empfangenen Lichts auszuwerten, die eine Frequenz kleiner als 10 kHz und größer als 1 THz aufweisen. Vorzugsweise wertet die Recheneinheit zur Bestimmung der Entfernung lediglich einen Messwinkel aus, indem auf dem Messpunkt reflektiertes Licht auf das Bilderfassungsmittel auftrifft und insbesondere einen Projektionswinkel aus, indem die Projektionsvorrichtung Licht zu dem Messpunkt aussendet. Insbesondere wertet die Recheneinheit keine von einer Laufzeit des Lichts der Projektionsvorrichtung abhängige Kenngröße aus.Furthermore, it is proposed that the projection device emits an unmodulated light beam during a measurement, as a result of which the necessary components can be dispensed with. In particular, the phrase "emitting an unmodulated light beam" is intended to mean that the projection device emits a laser beam that is unchanged during the determination of the distance. In particular, the arithmetic unit is intended to evaluate only spectral components of a received light having a frequency less than 10 kHz and greater than 1 THz. For calculating the distance, the arithmetic unit preferably evaluates only one measuring angle by light incident on the measuring point impinging on the image capturing means and in particular by a projection angle in that the projection device emits light to the measuring point. In particular, the arithmetic unit evaluates no dependent of a duration of the light of the projection device characteristic.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Projektionsvorrichtung ein Projektionsrichtungseinstellmittel aufweist, das in zumindest einem Betriebszustand einen Projektionswinkel verändert, wodurch eine besonders vielseitige Entfernungsmessung und vorteilhaft Projektion möglich ist. Unter einem „Projektionsrichtungseinstellmittel“ soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, das zumindest einen Aktuator aufweist, der eine Richtung beeinflusst, in den die Projektionsvorrichtung den Lichtstrahl relativ zu dem Gerätegehäuse des Handentfernungsmessgeräts aussendet. Vorzugsweise weist das Projektionsrichtungseinstellmittel wenigstens einen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Aktor auf, bevorzugt jedoch einen elektromechanischen Aktor und/oder einen mikromechanischen Aktor. Bevorzugt ist die Messrichtungseinstelleinheit dazu vorgesehen, eine Projektionsrichtung um zumindest eine Achse zu schwenken. Alternativ könnte eine Messrichtungseinstelleinheit dazu vorgesehen sein, die Projektionsrichtung um zwei Achsen zu schwenken, die vorzugsweise senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Vorzugsweise weist das Handentfernungsmessgerät zwei Projektionsrichtungseinstellmittel und insbesondere zwei Lichtquellen auf, die besonders bevorzugt auf entgegengesetzten Seiten des Bilderfassungsmittels angeordnet sind. Insbesondere soll unter einem „Gerätegehäuse“ eine Einheit verstanden werden, die mehrere in einem Innenraum des Gerätegehäuses angeordnete Baugruppen mechanisch verbindet. Vorzugsweise greift ein Bediener bei einem Messvorgang das Gerätegehäuse. Unter der Wendung „einen Projektionswinkel ändern“ soll insbesondere verstanden werden, dass das Projektionsrichtungseinstellmittel eine Richtung, in der die Projektionsvorrichtung einen Lichtstrahl aussendet, in zumindest einem Betriebszustand verändert.It is further proposed that the projection device has a projection direction setting means which changes a projection angle in at least one operating state, whereby a particularly versatile range finding and advantageously projection is possible. A "projection direction setting means" should in particular be understood to mean a device which has at least one actuator which influences a direction in which the projection device emits the light beam relative to the device housing of the handheld distance measuring device. The projection direction setting means preferably has at least one actuator that appears appropriate to the person skilled in the art, but preferably an electromechanical actuator and / or a micromechanical actuator. Preferably, the measuring direction setting unit is intended to a projection direction to pivot about at least one axis. Alternatively, a measuring direction setting unit could be provided to pivot the projection direction about two axes, which are preferably aligned perpendicular to each other. Preferably, the hand-held distance measuring device has two projection direction setting means and in particular two light sources, which are particularly preferably arranged on opposite sides of the image detection means. In particular, a "device housing" is to be understood as a unit which mechanically connects a plurality of assemblies arranged in an interior of the device housing. Preferably, an operator grips the device housing during a measurement process. The phrase "change a projection angle" is to be understood in particular to mean that the projection direction setting means changes a direction in which the projection device emits a light beam in at least one operating state.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, anhand der Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels den Messpunkt an dem Messobjekt während zumindest einer Gerätebewegung relativ zu dem Messobjekt ortsfest zu projizieren, wodurch eine besonders komfortable Entfernungsmessung erreicht werden kann. Insbesondere soll unter der Wendung „während einer Gerätebewegung“ verstanden werden, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, die Projektionsrichtung bei der Gerätebewegung relativ zu dem Messobjekt konträr zu der Gerätebewegung anzupassen. Unter „ortsfest projizieren“ soll insbesondre verstanden werden, dass der Messpunkt bei der Gerätebewegung an einer gleichen Stelle des Messobjekts bleibt. Vorzugsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, den Messpunkt ortsfest zu projizieren solange der Messpunkt ein einem Projektionsbereich der Projektionsvorrichtung angeordnet ist.In addition, it is proposed that the arithmetic unit is provided to use the output characteristic of the image acquisition means to project the measurement point on the measurement object in a stationary manner relative to the measurement object during at least one device movement, whereby a particularly convenient distance measurement can be achieved. In particular, the phrase "during a device movement" should be understood to mean that the arithmetic unit is intended to adapt the direction of projection during the movement of the device relative to the measurement object contrary to the movement of the device. In particular, the term "stationary projecting" is understood to mean that the measuring point remains at the same position of the measuring object during the movement of the device. Preferably, the arithmetic unit is provided to project the measuring point stationary as long as the measuring point is arranged in a projection region of the projection device.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, zumindest aus der Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels wenigstens eine Gerätebewegung relativ zu dem Messobjekt zu ermitteln, wodurch eine Bewegung des Handentfernungsmessgeräts relativ zu dem Messobjekt vorteilhaft kompensiert werden kann. Unter „relativ zu dem Messobjekt“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Recheneinheit eine Gerätebewegung des Handentfernungsmessgeräts bezogen auf das Messobjekt bestimmt. Vorzugsweise vergleicht die Recheneinheit zumindest zwei nacheinander von dem Bilderfassungsmittel aufgenommene Bilder und bestimmt durch einen Vergleich der Bilder die Gerätebewegung des Handentfernungsmessgeräts. Insbesondere bestimmt die Recheneinheit die Gerätebewegung anhand von Intensitätsverläufen eines Bildes, die in einem darauffolgenden Bild wiedererkannt werden. Vorzugsweise weist die Recheneinheit eine, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Merkmalsanalysefunktion auf, vorteilhaft jedoch eine Surf-Funktion (Speeded Up Robust Features), eine KLT-Funktion (Kanade-Lucas-Tomasi) und/oder besonders vorteilhaft eine Sift-Funktion (skaleninvariante Merkmalstransformation).Furthermore, it is proposed that the arithmetic unit be provided to determine at least one device movement relative to the measurement object, at least from the output characteristic of the image acquisition device, whereby a movement of the hand-held distance measuring device relative to the measurement object can be advantageously compensated. By "relative to the measurement object" is to be understood, in particular, that the arithmetic unit determines a device movement of the hand-held distance measuring device relative to the measurement object. Preferably, the arithmetic unit compares at least two successive captured by the image acquisition means images and determined by a comparison of the images, the device movement of the manual rangefinder. In particular, the arithmetic unit determines the device movement on the basis of intensity profiles of an image, which are recognized in a subsequent image. The arithmetic unit preferably has a feature analysis function which appears expedient to the person skilled in the art, but advantageously a surfing function (Speeded Up Robust Features), a KLT function (Kanade-Lucas-Tomasi) and / or particularly advantageously a sift function (scale-invariant feature transformation ).

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand mittels des Projektionsrichtungseinstellmittels wenigstens eine Linie, vorzugsweise zwischen zwei Messpunkten, insbesondere ortsfest auf das Messobjekt zu projizieren, wodurch der Bediener komfortabel ein Strecke auf dem Messobjekt anzeigen kann. Vorzugsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, mittels der Projektionsvorrichtung unterschiedliche geometrische Figuren, wie beispielsweise Rechtecke, Quadrate, Dreiecke und/oder andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Figuren, auf das Messobjekt zu projizieren. Vorzugsweise weist das Projektionsrichtungseinstellmittel zur Darstellung der Linie ein, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Mittel, vorzugsweise jedoch ein LCoS-Mittel (Liquid Crystal on Silicon) und/oder vorteilhaft zumindest einen in Resonanz schwingenden Mikrospiegel auf. In an advantageous embodiment of the invention, it is proposed that the arithmetic unit be provided to project in at least one operating state by means of the Projektionsrichtungseinstellmittels at least one line, preferably between two measurement points, in particular stationary on the measurement object, whereby the operator conveniently display a distance on the measurement object can. Preferably, the arithmetic unit is provided for projecting different geometric figures, such as rectangles, squares, triangles and / or other figures, which appear expedient to the person skilled in the art, onto the measurement object by means of the projection apparatus. The projection direction setting means preferably comprises the line appearing to the person skilled in the art as meaningful, but preferably an LCoS agent (liquid crystal on silicon) and / or advantageously at least one resonant micromirror.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Handentfernungsmessgerät zumindest einen Lage- und/oder Bewegungssensor aufweist, der in zumindest einem Betriebszustand eine Gerätelage und/oder eine Gerätebewegung erfasst, wodurch eine Bewegung, Lage und/oder Positionsänderung des Handentfernungsmessgeräts vorteilhaft bestimmt werden kann. Unter einem „Lage- und/oder Bewegungssensor“ soll insbesondere ein Sensor verstanden werden, der eine Lage relativ zu der Schwerkraft und/oder eine Gerätebewegung relativ zu einer Ausgangsposition erfasst. Vorzugsweise weist der Lage- und/oder Bewegungssensor zumindest einen Beschleunigungssensor auf. Besonders bevorzugt weist der Lage- und/oder Bewegungssensor Beschleunigungssensoren für drei zueinander senkrechte Richtungen auf. Vorteilhaft weist der Lage- und/oder Bewegungssensor zumindest ein Gyroskop auf. Besonders vorteilhaft weist der Lage- und/oder Bewegungssensor Gyroskope für drei zueinander senkrechte Achsen auf. Vorzugsweise weist der Lage- und/oder Bewegungssensor weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, insbesondere exterozeptive Messaufnehmer, wie beispielsweise ein GPS und/oder ein Kompass auf, mittels denen die Recheneinheit akkumulierte Fehler der Bestimmung der Gerätebewegung korrigiert. Unter einer „Gerätelage“ soll insbesondere eine Ausrichtung des Handentfernungsmessgeräts relativ zu der Schwerkraft verstanden werden. Insbesondere soll unter einer „Gerätebewegung“ eine Bewegung des Handentfernungsmessgeräts relativ zu einer Ausgangsposition des Handentfernungsmessgeräts verstanden werden. Des Weiteren ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, zumindest die Linie anhand einer Ausgangskenngröße des Lage- und/oder Bewegungssensor auszurichten. Beispielsweise könnte die Recheneinheit die Linie auf dem Messobjekt senkrecht oder waagrecht ausrichten.Furthermore, it is proposed that the hand-held distance measuring device has at least one position and / or motion sensor which detects a device position and / or a device movement in at least one operating state, whereby a movement, position and / or position change of the hand-held distance measuring device can be advantageously determined. A "position and / or motion sensor" is to be understood in particular as meaning a sensor which detects a position relative to the force of gravity and / or a movement of the device relative to a starting position. The position and / or motion sensor preferably has at least one acceleration sensor. The position and / or motion sensor particularly preferably has acceleration sensors for three mutually perpendicular directions. Advantageously, the position and / or motion sensor has at least one gyroscope. Particularly advantageously, the position and / or motion sensor gyroscopes for three mutually perpendicular axes. Preferably, the position and / or motion sensor further, the expert appears useful, especially exteroceptive sensor, such as a GPS and / or a compass, by means of which the arithmetic unit accumulated errors of the determination of the device movement corrected. A "device position" is to be understood in particular as an orientation of the hand-held distance measuring device relative to gravity. In particular, under a "device movement" is a movement of the hand-held distance measuring device relative to a Starting position of the handheld rangefinder are understood. Furthermore, the arithmetic unit is provided to align at least the line based on an output characteristic of the position and / or motion sensor. For example, the arithmetic unit could align the line on the measurement object vertically or horizontally.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, wenigstens aus der Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels und insbesondere aus einer Ausgangskenngröße des einen Lage- und/oder Bewegungssensors zumindest eine Formkenngröße des Messobjekts zu bestimmen, wodurch eine Entfernungsmessung zwischen zwei Punkten auf dem Messobjekt, die nicht gleichzeitig von dem Bilderfassungsmittels erfassbar angeordnet sind, möglich ist. Unter der Wendung „ eine Formkenngröße des Messobjekts bestimmen“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Recheneinheit zumindest aus der Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels ein insbesondere dreidimensionales Modell zumindest eines Teils des Messobjekts bestimmt. Vorzugsweise speichert die Recheneinheit in zumindest einem Betriebszustand die Form des Teils des Messobjekts. Vorzugsweis weist die Recheneinheit Funktionen eines SLAM-Verfahrens auf (Simultaneous Localization and Mapping). Vorzugsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, eine Geräteposition relativ zu der Formkenngröße des Messobjekts zu bestimmen. Insbesondere soll unter „eine Geräteposition relativ zu der Form des Messobjekts bestimmen“ verstanden werden, dass die Recheneinheit ein insbesondere dreidimensionales Modell zumindest des Messobjekts bestimmt und die Geräteposition in dem Modell berechnet.Furthermore, it is proposed that the arithmetic unit be provided to determine at least one characteristic characteristic of the measurement object from at least the output characteristic of the image acquisition means and in particular from an output characteristic of the one position and / or motion sensor, whereby a distance measurement between two points on the measurement object that does not are arranged simultaneously detectable by the image acquisition means, is possible. The term "determine a shape characteristic of the measurement object" is to be understood in particular to mean that the arithmetic unit determines, in particular from the output parameter of the image acquisition device, a particular three-dimensional model of at least part of the measurement object. The computing unit preferably stores the shape of the part of the measurement object in at least one operating state. Preferably, the arithmetic unit has functions of a SLAM method (Simultaneous Localization and Mapping). Preferably, the arithmetic unit is provided to determine a device position relative to the shape characteristic of the measurement object. In particular, "to determine a device position relative to the shape of the measurement object" is to be understood that the arithmetic unit determines a particular three-dimensional model of at least the measurement object and calculates the device position in the model.

Zeichnungdrawing

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:Show it:

1 ein erfindungsgemäßes Handentfernungsmessgerät mit einem Bilderfassungsmittel und einer Projektionsvorrichtung, 1 an inventive hand-held distance measuring device with an image acquisition means and a projection device,

2 bis 7 Verfahren mit dem Handentfernungsmessgerät aus 1 zur Bestimmung einer Entfernung zwischen zwei auf ein Messobjekt projizierten Messpunkten, in einer schematischen Darstellung. 2 to 7 Procedure with the handheld rangefinder off 1 for determining a distance between two measuring points projected onto a measuring object, in a schematic representation.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Handentfernungsmessgerät 10 mit einer Recheneinheit 12, einem Bilderfassungsmittel 14, einer Projektionsvorrichtung 16, einem Lage- und Bewegungssensor 36, einer Anzeigeeinheit 38, einer Bedieneinheit 40 und einem Gerätegehäuse 42. Das Bilderfassungsmittel 14 und die Projektionsvorrichtung 16 sind an einer Stirnseite 44 des Gerätegehäuses 42 angeordnet. Die Anzeigeeinheit 38 und die Bedieneinheit 40 sind an einer Seite angeordnet, die hier rechtwinkelig an die Stirnseite 44 angrenzt. Die Anzeigeeinheit 38 ist als ein Display ausgebildet. Die Anzeigeeinheit 38 zeigt in zumindest einem Betriebszustand ein von dem Bilderfassungsmittel 14 aufgenommenes Bild an. Zum Anvisieren eines Messpunkts 18, 20 zeigt die Anzeigeeinheit 38 eine digitale Vergrößerung des von dem Bilderfassungsmittel 14 aufgenommenen Bilds an. Die Bedieneinheit 40 umfasst mehrere Tasten. Zudem umfasst die Bedieneinheit 40 ein teilweise einstückig mit der Anzeigeeinheit 38 ausgebildeten Touchscreen. Die Recheneinheit 12 und der Lage- und Bewegungssensor 36 sind in einem Innenraum des Gerätegehäuses 42 angeordnet. Der Lage- und/oder Bewegungssensor 36 erfasst in zumindest einem Betriebszustand eine Gerätelage und/oder eine Gerätebewegung. Des Weiteren weist das Handentfernungsmessgerät 10 einen nicht näher dargestellten Akku auf, der eine Betriebsenergie für einen Messvorgang bereitstellt. 1 shows an inventive handheld rangefinder 10 with a computing unit 12 , an image capture device 14 , a projection device 16 , a position and motion sensor 36 , a display unit 38 , a control unit 40 and a device housing 42 , The image capture device 14 and the projection device 16 are on a front side 44 of the device housing 42 arranged. The display unit 38 and the control unit 40 are arranged on one side, here at right angles to the front side 44 borders. The display unit 38 is designed as a display. The display unit 38 shows in at least one operating state, one of the image capture means 14 taken picture. To aim for a measuring point 18 . 20 shows the display unit 38 a digital magnification of the image capture means 14 recorded image. The operating unit 40 includes several buttons. In addition, the operating unit includes 40 a partially integral with the display unit 38 trained touch screen. The arithmetic unit 12 and the attitude and motion sensor 36 are in an interior of the device housing 42 arranged. The position and / or motion sensor 36 detected in at least one operating state, a device location and / or a device movement. Furthermore, the handheld rangefinder 10 a battery, not shown, which provides an operating power for a measurement process.

Die Projektionsvorrichtung 16 umfasst ein Projektionsrichtungseinstellmittel 30 und eine Lichtquelle 46. Die Lichtquelle 46 ist als ein Laser ausgebildet. Das Projektionsrichtungseinstellmittel 30 umfasst, hier nicht näher dargestellt, einen Aktor und einen Mikrospiegel. Das Projektionsrichtungseinstellmittel 30 verändert in zumindest einem Betriebszustand einen Projektionswinkel 32, 33. Die Recheneinheit 12 ist dazu vorgesehen, mittels des Aktors den Mikrospiegel um zwei Achsen zu schwenken. Die Projektionsvorrichtung 16 sendet bei einer Messung einen unmodellierten Lichtstrahl 27 aus. Das Bilderfassungsmittel 14 umfasst, hier nicht näher dargestellt, eine Optik und einen digitalen Bildsensor. Das Bilderfassungsmittel 14 weist einen maximalen Bilderfassungswinkel 47 auf, der durch einen maximalen Projektionswinkel 47 der Projektionsvorrichtung 16 bestimmt ist. Die Optik ist als eine Weitwinkeloptik ausgebildet.The projection device 16 includes a projection direction setting means 30 and a light source 46 , The light source 46 is designed as a laser. The projection direction setting means 30 includes, not shown here, an actuator and a micromirror. The projection direction setting means 30 changed in at least one operating state, a projection angle 32 . 33 , The arithmetic unit 12 is intended to pivot by means of the actuator, the micromirror about two axes. The projection device 16 sends an unmodulated light beam during a measurement 27 out. The image capture device 14 includes, not shown here, an optics and a digital image sensor. The image capture device 14 has a maximum image capture angle 47 on that by a maximum projection angle 47 the projection device 16 is determined. The optic is designed as a wide-angle lens.

Die Projektionsvorrichtung 16 projiziert in einem ersten Betriebszustand einen Messpunkt 18 auf ein Messobjekt 22. Dazu stellt die Recheneinheit 12 mittels des Projektionsrichtungseinstellmittels 30 einen ersten Projektionswinkel 32 ein. Hier beträgt der Projektionswinkel 32 90 Grad. Alternativ könnte eine Projektionsvorrichtung einen unveränderbaren Projektionswinkel vorzugsweise von 90 Grad aufweisen. Das Bilderfassungsmittel 14 nimmt Bilder des Messobjekts 22 auf. Das Bilderfassungsmittel 14 stellt eine Ausgangskenngröße bereit, die die Bilder an die Recheneinheit 12 überträgt. Die Recheneinheit 12 sucht in dem Bild den Messpunkt 18. Dazu durchsucht Recheneinheit 12 das Bild nach einem Maximum mit einer Farbe der Lichtquelle 46. Die Recheneinheit 12 ermittelt, mit welchem Messwinkel 48 das an dem Messpunkt 18 reflektierte Licht der Lichtquelle 46 an das Bilderfassungsmittel 14 auftrifft. Zudem ist in der Recheneinheit 12 ein Abstand 28 zwischen dem Bilderfassungsmittel 14 und der Projektionsvorrichtung 16 gespeichert. Und zwar ist der Abstand 28 zwischen einer Schwenkachse der Projektionsvorrichtung 16 von einem Mittelpunkt der Optik gespeichert.The projection device 16 projects a measuring point in a first operating state 18 on a test object 22 , For this purpose, the arithmetic unit 12 by the projection direction adjusting means 30 a first projection angle 32 one. Here is the projection angle 32 90 degrees. Alternatively, a projection device could preferably have an invariable projection angle of 90 Have degree. The image capture device 14 takes pictures of the measurement object 22 on. The image capture device 14 provides an output parameter that maps the images to the arithmetic unit 12 transfers. The arithmetic unit 12 look for the measuring point in the picture 18 , For this searches arithmetic unit 12 the picture to a maximum with a color of the light source 46 , The arithmetic unit 12 determined with which measuring angle 48 that at the measuring point 18 reflected light from the light source 46 to the image capture device 14 incident. In addition, in the arithmetic unit 12 a distance 28 between the image capture device 14 and the projection device 16 saved. And that's the distance 28 between a pivot axis of the projection device 16 saved from a center of optics.

Die Recheneinheit 12 bestimmt aus dem ersten Projektionswinkel 32, dem Messwinkel 48 und dem Abstand 28 eine Entfernung 24 des Messpunkts 18 von der Projektionsvorrichtung 16. Somit ist die Recheneinheit 12 dazu vorgesehen, eine Entfernung 24 des Messpunkts 18 zumindest aus einer Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels 14 zu bestimmen. Die Recheneinheit 12 weist eine Rechenroutine auf, die die Entfernung 24 mittels eines Sinussatzes und eine Winkelsumme eines Dreiecks bestimmt.The arithmetic unit 12 determined from the first projection angle 32 , the measuring angle 48 and the distance 28 a distance 24 of the measuring point 18 from the projection device 16 , Thus, the arithmetic unit 12 provided a distance 24 of the measuring point 18 at least from an output characteristic of the image acquisition means 14 to determine. The arithmetic unit 12 has a calculation routine that determines the distance 24 determined by means of a sine theorem and an angle sum of a triangle.

Die Recheneinheit 12 ist dazu vorgesehen, der Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels 14 und aus einer Ausgangskenngröße des Lage- und/oder Bewegungssensors 36 eine Gerätebewegung relativ zu dem Messobjekt 22 zu ermitteln. Dazu bestimmt die Recheneinheit 12 aus Beschleunigungsinformationen und Lageänderungsinformationen des Lage- und/oder Bewegungssensors 36 durch Integrieren die Gerätebewegung. Des Weiteren weist die Recheneinheit 12 eine Sift-Funktion auf. Die Sift-Funktion ermittelt in dem Bild des Bilderfassungsmittels 14 markante Strukturen 50 des Messobjekts 22. Beispielsweise könnte die Sift-Funktion Mauerritzen, Farbwechsel, Kanten, Ecken, Flecken und/oder andere Strukturen 50 des Messobjekts 22 und anderer im Bilderfassungsbereich des Bilderfassungsmittels 14 angeordneter Objekte erfassen. Die Sift-Funktion bestimmt die Strukturen 50 des Messobjekts 22 in mehreren nacheinander aufgenommenen Bildern. Aus Messwinkeln zu den Strukturen 50 in mehreren Bildern und Informationen über die Optik berechnet die Recheneinheit 12 ebenfalls eine Gerätebewegung relativ zu dem Messobjekt 22. Die Recheneinheit 12 projiziert mittels der Projektionsvorrichtung 16 anhand der Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels 14 den Messpunkt 18 an dem Messobjekt 22 ortsfest, und zwar auch während der Gerätebewegung relativ zu dem Messobjekt 22.The arithmetic unit 12 is intended to be the output characteristic of the image acquisition means 14 and from an output characteristic of the attitude and / or motion sensor 36 a device movement relative to the measurement object 22 to investigate. This is determined by the arithmetic unit 12 from acceleration information and attitude change information of the attitude and / or motion sensor 36 by integrating the device movement. Furthermore, the computing unit 12 a sift function on. The sift function determines in the image acquisition means image 14 distinctive structures 50 of the measurement object 22 , For example, the sift feature could include scratches, color changes, edges, corners, blots, and / or other structures 50 of the measurement object 22 and others in the image capture area of the image acquisition means 14 Capture arranged objects. The sift function determines the structures 50 of the measurement object 22 in several successive pictures. From measurement angles to the structures 50 in several pictures and information about the optics calculates the arithmetic unit 12 also a device movement relative to the measurement object 22 , The arithmetic unit 12 projected by means of the projection device 16 based on the output characteristic of the image acquisition means 14 the measuring point 18 on the measurement object 22 stationary, even during the device movement relative to the measurement object 22 ,

Die Recheneinheit 12 ist dazu vorgesehen, in einem zweiten Betriebszustand mittels des Projektionsrichtungseinstellmittels 30 eine Linie 34 auf das Messobjekt 22 zu projizieren. Dazu schwenkt die Recheneinheit 12 eine Projektionsrichtung der Projektionsvorrichtung 16 oszillierend entlang der Linie 34. An Enden der Linie 34 sind ein erster Messpunkt 18 und ein zweiter Messpunkt 20 angeordnet. Die Recheneinheit 12 ist dazu vorgesehen eine erste, eine zweite und eine dritte Entfernung 24, 25, 26 aus der Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels 14 zu bestimmen. Dazu bestimmt die Recheneinheit 12 einen ersten Messwinkel 48 und einen zweiten Messwinkel 49, in denen von den Messpunkten 18, 20 reflektiertes Licht auf das Bilderfassungsmittel 14 fällt. Die erste Entfernung 24 beschreibt, wie weit der erste Messpunkt 18 von der Projektionsvorrichtung 16 beabstandet angeordnet ist. Die zweite Entfernung 25 beschreibt, wie weit der zweite Messpunkt 20 von der Projektionsvorrichtung 16 beabstandet angeordnet ist. Die dritte Entfernung 26 beschreibt, wie weit der erste Messpunkt 18 von dem zweiten Messpunkt 20 beabstandet angeordnet ist.The arithmetic unit 12 is intended to be in a second operating state by means of the projection direction setting means 30 a line 34 on the test object 22 to project. In addition, the arithmetic unit pivots 12 a projection direction of the projection device 16 oscillating along the line 34 , At the ends of the line 34 are a first measuring point 18 and a second measuring point 20 arranged. The arithmetic unit 12 is intended a first, a second and a third distance 24 . 25 . 26 from the output characteristic of the image acquisition means 14 to determine. This is determined by the arithmetic unit 12 a first measuring angle 48 and a second measuring angle 49 in which of the measuring points 18 . 20 reflected light on the image capture device 14 falls. The first distance 24 describes how far the first measuring point 18 from the projection device 16 spaced apart. The second distance 25 describes how far the second measuring point 20 from the projection device 16 spaced apart. The third distance 26 describes how far the first measuring point 18 from the second measuring point 20 spaced apart.

Die Recheneinheit 12 ist dazu vorgesehen, aus der Ausgangskenngröße des Bilderfassungsmittels 14 und aus einer Ausgangskenngröße des Lage- und/oder Bewegungssensors 36 eine Formkenngröße des Messobjekts 22 zu bestimmen. Dazu weist die Recheneinheit 12 Funktionen eines SLAM-Verfahrens auf. Die Funktionen eines SLAM-Verfahrens bestimmen und speichern eine Form des Messobjekts 22. Dazu erstellen die Funktionen des SLAM-Verfahrens ein Modell des Messobjekts 22. Die Funktionen eines SLAM-Verfahrens bestimmen, wo das Handentfernungsmessgerät 10 relativ zu dem Modell des Messobjekts 22 angeordnet ist.The arithmetic unit 12 is intended to be from the output characteristic of the image acquisition means 14 and from an output characteristic of the attitude and / or motion sensor 36 a shape characteristic of the measurement object 22 to determine. For this purpose, the arithmetic unit 12 Functions of a SLAM procedure. The functions of a SLAM method determine and store a shape of the measurement object 22 , To do this, the functions of the SLAM method create a model of the DUT 22 , The functions of a SLAM procedure determine where the handheld range finder 10 relative to the model of the measurement object 22 is arranged.

Die 2 bis 7 beschreiben ein Verfahren mit dem erfindungsgemäßen Handentfernungsmessgerät 10. Der Bediener richtet die Stirnseite 44 des Handentfernungsmessgeräts 10 auf das Messobjekt 22 aus. Der von der Projektionsvorrichtung 16 ausgesendete Lichtstrahl 27 fällt auf das Messobjekt 22 und markiert dort den ersten Messpunkt 18. Dabei zeigt die Anzeigeeinheit 38 eine erste Entfernung 24 zwischen dem Handentfernungsmessgerät 10 und dem ersten Messpunkt 18 an (1). Wenn ein gewünschter erster Messpunkt 18 markiert ist, betätigt der Bediener eine Taste der Bedieneinheit 40. Die Recheneinheit 12 analysiert das Bild des Bilderfassungsmittels 14 und sucht markante Strukturen 50 (2), die in 2 bis 7 durch Kreuze dargestellt sind. Anhand der Strukturen 50 projiziert die Recheneinheit 12 den ersten Messpunkt 18 bei einer Gerätebewegung des Handentfernungsmessgeräts 10 ortsfest auf das Messobjekt 22, solange der erste Messpunkt 18 in einem maximalen Projektions- und Bilderfassungsbereich 47 angeordnet ist (3). The 2 to 7 describe a method with the hand-held distance measuring device according to the invention 10 , The operator directs the front page 44 of the handheld rangefinder 10 on the test object 22 out. The one from the projection device 16 emitted light beam 27 falls on the test object 22 and marks the first measuring point there 18 , The display unit shows 38 a first distance 24 between the handheld rangefinder 10 and the first measuring point 18 at ( 1 ). If a desired first measurement point 18 is highlighted, the operator actuates a key of the operating unit 40 , The arithmetic unit 12 analyzes the image of the image acquisition means 14 and looks for distinctive structures 50 ( 2 ), in the 2 to 7 represented by crosses. Based on the structures 50 projects the arithmetic unit 12 the first measuring point 18 during a device movement of the hand-held distance measuring device 10 stationary on the test object 22 as long as the first measuring point 18 in a maximum projection and image capture area 47 is arranged ( 3 ).

Durch eine weitere Betätigung einer Taste der Bedieneinheit 40 gibt der Bediener an, dass er den zweiten Messpunkt 20 vermessen will. Anschließend bewegt der Bediener das Handentfernungsmessgerät 10, wobei die Projektionsvorrichtung 16 eine von der Gerätebewegung abhängende Linie 34 zwischen dem ersten Messpunkt 18 und dem zweiten Messpunkt 20 projiziert. Der Projektionswinkel 33 zu dem zweiten Messpunkt 20 bleibt dabei unverändert (4). Wenn bei der Gerätebewegung die markanten Strukturen 50 aus dem einem maximalen Projektions- und Bilderfassungsbereich 47 heraus wandern, legt die Recheneinheit 12 neue markante Strukturen 52 fest (5). Wenn der erste Messpunkt 18 aus dem einem maximalen Projektions- und Bilderfassungsbereich 47 heraus wandert, berechnet die Recheneinheit 12 eine Entfernung 26 zwischen den Messpunkten 18, 20 anhand des Modells des Messobjekts 22. Dabei projiziert die Recheneinheit 12 lediglich einen in dem Projektions- und Bilderfassungsbereich 47 liegenden Teil der Linie 34.By pressing another button on the control unit 40 the operator indicates that he is the second measuring point 20 wants to measure. Then the operator moves the hand-held distance measuring device 10 , wherein the projection device 16 a line depending on the device movement 34 between the first measuring point 18 and the second measuring point 20 projected. The projection angle 33 to the second measuring point 20 remains unchanged ( 4 ). If during device movement the distinctive structures 50 from the one maximum projection and image capture area 47 wander out, sets the arithmetic unit 12 new distinctive structures 52 firmly ( 5 ). When the first measuring point 18 from the one maximum projection and image capture area 47 walks out, calculates the arithmetic unit 12 a distance 26 between the measuring points 18 . 20 based on the model of the measurement object 22 , The arithmetic unit projects 12 only one in the projection and image capture area 47 lying part of the line 34 ,

Wenn der zweite Messpunkt 20 an einem gewünschten Punkt des Messobjekts 22 liegt, betätigt der Bediener erneut eine Taste der Bedieneinheit 40. Die Recheneinheit 12 analysiert das Bild des Bilderfassungsmittels 14 und sucht markante Strukturen 54, die in der Nähe des Messpunkts 20 angeordnet sind (6). Anschließend berechnet die Recheneinheit 12 eine Entfernung 26 zwischen dem ersten und den zweiten Messpunkt 18, 20. Einen Wert der Entfernung 26 projiziert die Recheneinheit 12 neben die Linie 34, hier beispielsweise 50 cm (7).If the second measuring point 20 at a desired point of the measurement object 22 is located, the operator presses a button on the control unit again 40 , The arithmetic unit 12 analyzes the image of the image acquisition means 14 and looks for distinctive structures 54 that are near the measuring point 20 are arranged ( 6 ). Subsequently, the arithmetic unit calculates 12 a distance 26 between the first and the second measuring point 18 . 20 , A value of the distance 26 projects the arithmetic unit 12 next to the line 34 , here for example 50 cm ( 7 ).

In einem Weiteren, nicht näher dargestellten Betriebszustand, stellt der Bediener einen Sollwert der Entfernung 26 der Messpunkte 18, 20 zueinander ein. Die Recheneinheit 12 regelt die Projektionswinkel 32, 33 der Messpunkte 18, 20 so, dass die Länge einer dargestellte Linie 34 dem eingestellten Sollwert entspricht. In a further, not shown operating state, the operator sets a target value of the distance 26 the measuring points 18 . 20 to one another. The arithmetic unit 12 regulates the projection angle 32 . 33 the measuring points 18 . 20 such that the length of an illustrated line 34 corresponds to the set target value.

Claims

Hand-held distance measuring device with at least one arithmetic unit ( 12 ), an image capture means ( 14 ) and a projection device ( 16 ), which in at least one operating state at least one measuring point ( 18 . 20 ) on a measurement object ( 22 ), characterized in that the arithmetic unit ( 12 ) is intended to provide a distance ( 24 . 25 . 26 ) of the measuring point ( 18 . 20 ) at least from an output characteristic of the image acquisition means ( 14 ).

Hand-held distance measuring device according to claim 1, characterized in that the arithmetic unit ( 12 ) is intended to provide a distance ( 24 . 25 . 26 ) of the measuring point ( 18 . 20 ) at least from a distance ( 28 ) of the image acquisition means ( 14 ) to the projection device ( 16 ).

Hand-held distance measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the projection device ( 16 ) at a measurement an unmodeled light beam ( 27 ).

Hand-held distance measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the projection device ( 16 ) a projection direction setting means ( 30 ), which in at least one operating state has a projection angle ( 32 . 33 ) changed.

Hand-held distance measuring device according to claim 4, characterized in that the arithmetic unit ( 12 ) is provided, based on the output characteristic of the image acquisition means ( 14 ) the measuring point ( 18 . 20 ) on the measurement object ( 22 ) during at least one device movement relative to the measurement object ( 22 ) to project stationary.

Hand-held distance measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the arithmetic unit ( 12 ) is provided, at least from the output characteristic of the image acquisition means ( 14 ) at least one device movement relative to the measurement object ( 22 ) to investigate.

Hand-held distance measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the arithmetic unit ( 12 ) is provided in at least one operating state by means of the projection direction setting means ( 30 ) at least one line ( 34 ) on the test object ( 22 ) to project.

Hand-held distance measuring device according to one of the preceding claims, characterized by at least one position and / or motion sensor ( 36 ), which detects a device position and / or a device movement in at least one operating state.

Hand-held distance measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the arithmetic unit ( 12 ) is provided, at least from the output characteristic of the image acquisition means ( 14 ) at least one shape characteristic of the measurement object ( 22 ).

Method with a hand-held distance measuring device ( 10 ), in particular according to one of the preceding claims, the at least one computing unit ( 12 ), an image capture means ( 14 ) and a projection device ( 16 ), which in at least one operating state at least one measuring point ( 18 . 20 ) to a measurement object ( 22 ), whereby the arithmetic unit ( 12 ) a distance ( 24 . 25 . 26 ) of the measuring point ( 18 . 20 ) at least from an output characteristic of the image acquisition means ( 14 ) certainly.