DE19833996C1

DE19833996C1 - Elektronisches Nivellier und Verfahren zur Videoanzielung

Info

Publication number: DE19833996C1
Application number: DE19833996A
Authority: DE
Inventors: Michael Kaschke; Ludwin-Heinz Monz; Wieland Feist
Original assignee: Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Trimble Jena GmbH
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2018-07-30
Also published as: EP0977011B1; DE59904516D1; JP2000055652A; US6237235B1; EP0977011A1; JP4216411B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Nivellier, welcher einen Neigungsmesser 10, DOLLAR A eine, ein Fernrohr mit einem Objektiv 4 und mit einer eine CCD-Empfängermatrix 5 aufweisende Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Bildschirm 6 zur Darstellung des Bildes einer in einem Zielpunkt aufgestellten, mit einer codierten Teilung versehenen Meßlatte, eine Stehachse, um die das Nivellier drehbar ist, DOLLAR A eine Horizontiereinrichtung zur Ausrichtung und Groborientierung des Nivelliers auf die Meßlatte DOLLAR A und eine Eingabeeinheit 9 zur Eingabe von Meßdaten, eine Stromversorgungseinheit 8 und ein Rechner 11 zur Verarbeitung der Meßdaten, Berechnung von Meßwerten und zur Bildauswertung, DOLLAR A umfaßt. DOLLAR A Die Bildaufnahmeeinrichtung umfaßt eine vorzugsweise im Videotakt betriebene CCD-Empfängermatrix 5. Das Objektiv 4 oder die CCD-Empfängermatrix 5 sind in einer festen Position zur Stehachse (STA) angeordnet, und Objektiv 4 und CCD-Empfängermatrix 5 sind relativ zueinander einstellbar, und der Neigungsmesser 10 ist zur Messung der Abweichung der Lage einer vom Objektiv 4 und einem Mittelpixel (MP) der CCD-Empfängermatrix 5 gebildeten Zielachse (ZA) zum Horizont fest zugeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Nivellier mit einem Neigungsmesser nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs und ein Verfahren zur Videoanzielung einer Meßlatte mindestens eines vom Nivellier entfernten Zielpunktes gemäß Anspruch 6, wobei das Nivellier als Baunivellier bei niedrigen Herstellungskosten einen hohen Automatisierungsgrad besitzt.

Aus der DD 291 141 A5 ist eine Anordnung zur Horizontierung der Ziellinie von Nivellieren bekannt, wobei die Anordnung ein Fernrohr mit Zielachse, bestehend aus einem Objektiv mit Schiebelinse, einer Strichplatte und einem Okular aufweist. Die Anordnung enthält ferner eine Fotoempfängereinrichtung mit einem Differenzfotoelement und einen Piezosteller, durch den die Strichplatte in Abhängigkeit von den von einem Neigungsmesser gelieferten, durch einen Mikroprozessor entsprechend verarbeiteten Signalen so verstellt werden kann, daß eine Horizontierung der Fernrohrachse erreicht wird.

Die JP 60-25 413 beschreibt ein Nivellier mit einer digitalen Meßlatte im Zielpunkt. Dabei wird ein Lichtstrahl von einer im Nivellier angeordneten Lichtquelle über einen Strahlenteiler zu der Meßlatte gesendet und ein Bild der Meßlatte durch ein optisches Fernsehkamerasystem aufgenommen und auf einem Bildschirm dargestellt. In einem Rechner werden die ermittelten Daten gespeichert und entsprechend ausgewertet. Der Bildschirm selbst stellt eine Flüssigkristallanzeige dar mit matrixartig angeordneten Elementen. Das Objektiv ist durch eine Schiebelinse manuell fokussierbar.

Es ist ferner ein automatisches Nivellier aus der JP 5-272 970 bekannt, welches einen Matrixempfänger mit einem Bildschirm umfaßt, wobei Bildsignale von einer CCD-Kamera durch einen A/D-Wandler in entsprechende digitale Signale umgesetzt und in einem Datenspeicher gespeichert werden. Die CCD-Kamera besitzt ein fokussierbares Objektiv mit einer Schiebelinse.

Bei den angegebenen Anordnungen sind stets zur scharfen Abbildung der Lattenteilung auf eine Fotoempfänger- oder CCD-Anordnung fokussierbare Objektive vorgesehen.

Um die Fokussierung zu umgehen, ist eine Vorrichtung für Nivellierzwecke (DE 195 04 039 C1) geschaffen worden mit einer Abbildungsoptik und einem ortsauflösenden optoelektronischen Detektor zur Bildaufnahme. Dabei ist die Abbildungsoptik in unterschiedlich abbildende Pupillenzonen für unterschiedliche Schärfentiefenbereiche aufgeteilt, wobei den Pupillenzonen unterschiedliche Teilbereiche des Detektors zugeordnet sind. Diese Vorrichtung umgeht zwar eine Fokussierung, ist jedoch durch die verschiedenen Abbildungsoptiken relativ aufwendig.

Bei einem Verfahren zur geometrischen Höhenmessung nach der DE 39 16 385 A1 wird analog den Signalen eines Neigungsmessers, der unabhängig von einem Fernrohr in einem Meßgerät angeordnet ist, der Bezugspunkt für die horizontale Lage des Meßgerätes auf dem Mittelpixel einer CCD-Zeile vorgesehen und bei geneigtem Gerät so verschoben, daß seine der jeweiligen Neigung des Gerätes entsprechende Lage den Durchstoßpunkt der horizontalen Zielachse für einen Pixel oder den Bereich zwischen zwei Pixeln bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Nivellier und ein Verfahren zur Videoanzielung einer Meßlatte zu schaffen, welches bei niedrigen Herstellungskosten unter Einsparung optischer und mechanischer Bauteile einen hohen Automatisierungsgrad der Messungen gewährleistet und bei dem große Stehachsenneigungen kompensierbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem elektronischen Nivellier mit den im kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs dargelegten Mitteln gelöst. In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen und Ausführungen des erfindungsgemäßen Nivelliers und im Anspruch 6 zum Verfahren zur Videoanzielung offenbart.

Das erfindungsgemäße Nivellier stellt ein sogenanntes Kameranivellier dar, welches im Grunde nur noch aus dem Objektiv, dem Neigungsmesser, der Stehachse und einem unendlichen Seitenfeintrieb zur Anzielung der Meßlatte, aus einer Horizontiereinrichtung (Dreifuß oder Kugelkopfgelenk) und einem Bilderfassungs- und Bilddarstellungssystem besteht. Das Bilderfassungssystem umfaßt u. a. eine CCD-Empfängermatrix mit dem Mittelpixel, welches zusammen mit dem objektseitigen Hauptpunkt des Objektivs zur Festlegung der Ziellinie dient, der der Neigungsmesser fest zugeordnet ist, welche in bekannter Weise die Abweichung der Lage zur Horizontalen mißt. Die CCD- Empfängermatrix selbst wird im Videotakt betrieben und liefert somit bewegte Bilder des entfernten, zu vermessenden Ziels.

Um auch die Lage einer schief im Raum stehenden Stehachse bei den Messungen mit dem Nivellier zu berücksichtigen, werden die von dem Neigungsmesser gelieferten Daten durch den Rechner mitverarbeitet. Dadurch wird es möglich, das Nivellier nicht mehr genau horizontieren zu müssen. In einem solchen Fall würde das Lattenbild auf dem Bildschirm schief erscheinen. Das Nivellier ist deshalb nicht nur mit einer Bildauswerteelektronik und entsprechender Software, sondern auch mit einem Rechner versehen, der mit Hilfe der Daten des Neigungsmessers eine entsprechende Höhenkorrektur berechnet und an die Lattenablesung anbringt. Mit Hilfe der Daten des in zwei Achsen Daten liefernden Neigungsmessers kann so ein auf dem Bildschirm vorhandenes Fadenkreuz lotrecht gestellt und in den Horizont geschoben werden, um gleichzeitig eine Ziellinienfluchtung wie mit einem gut horizontierten Nivellier vorzunehmen. So ist es möglich, mit einem windschief aufgestellten Nivellier wie mit einem gut horizontierten zu arbeiten.

Um Korrekturwerte besonders einfach zu erhalten und entsprechend zur Meßwertkorrektur verwenden zu können, ist es vorteilhaft, wenn der vordere, also der objektseitige Hauptpunkt des Objektivs im Schnittpunkt von Ziel- und Stehachse oder in einem festen Abstand von diesem Schnittpunkt liegt.

Es ist ferner von Vorteil, wenn zur Fokussierung des Lattenbildes die CCD- Empfängermatrix und das Objektiv relativ zueinander mittels Stellmittel in Richtung der optischen Achse des Objektivs verschiebbar sind, wobei die CCD-Empfängermatrix oder das Objektiv in einer festen Position zur Stehachse angeordnet sind, und wenn der Verschiebeweg und die Verschieberichtung der Matrix und/oder des Objektivs aus den von den Empfängerelementen der Matrix gelieferten Bilddaten durch ein an sich bekanntes Bildauswertesystem ermittelbar sind.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Anzeigeeinheit mit einem Bildschirm versehen ist, welcher eine Blende zur Ausblendung von Umgebungslicht besitzt und daß eine in Abhängigkeit vom Umgebungslicht den Kontrast des Bildschirmes steuernde Anordnung, welche mit dem Rechner verbunden ist, vorgesehen ist. Somit läßt sich auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen der Bildschirm gut beobachten.

Ein Verfahren zur Videoanzielung mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Nivellier, wobei eine in einem entfernten Zielpunkt aufgestellte Meßlatte angezielt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß bei geneigt im Raum positionierter Stehachse des Nivelliers die Korrektur der Zielachse in Betrag und Richtung aus dem in der Meßrichtung des zweiachsigen Neigungsmessers gemessenen Winkel α der in Zielrichtung vorliegenden Neigungskomponente der Stehachse und die Bildaufrichtungskorrektur eines auf dem Bildschirm dargestellten Strichkreuzes aus einem in der anderen Meßrichtung des Neigungsmessers gemessenen Winkel β der quer zur Zielrichtung vorliegenden Neigungskomponente der Stehachse durch den Rechner bestimmt werden.

Um eine entsprechende Korrektur der Meßwerte vornehmen zu können, ist es vorteilhaft, wenn ein aus zwei Höhenkorrekturwerten bestehender Korrekturwert des Nivelliers aufgenommen wird,
wobei ein erster Höhenkorrekturwert Δh₁ = f × sinα ≈ f × arcα, um welchen der Mittelpixel auf der CCD-Empfängermatrix und dem Bildschirm zu verschieben ist, um die horizontale Ziellinie am Bild der Meßlatte auf dem Bildschirm zu markieren, und wobei ein zweiter Höhenkorrekturwert
Δh₂ = s × sinα ≈ s × arcα, welcher den Abstand des objektseitigen Hauptpunktes des Objektivs zur, von der Horizontalen abweichenden Zielachse kompensiert, ermittelt werden,
wobei f die Brennweite des Objektivs,
s der Abstand des objektseitigen Hauptpunktes des Objektivs vom Schnittpunkt
von
Steh- und Zielachse und
α der Neigungswinkel der Zielachse des Objektivs in Bezug auf die Horizontale in Zielrichtung bzw. der Neigungswinkel der Stehachse gegenüber der Lotrichtung
in
Zielrichtung sind,
und wenn mit Hilfe dieser beiden Höhenkorrekturwerte Δh₁ und Δh₂ durch den Rechner die Ablesung der Meßlatte korrigiert wird.

Um wie mit einem gut horizontierten Nivellier arbeiten zu können, wird zur Höhenkorrektur auf dem Bildschirm das Lattenbild oder das Bildfadenkreuz des Bildschirms in der Höhe verschoben.

Zur Bild- (Ziel-)aufrichtungskorrektur wird das Bild der Latte auf dem Bildschirm oder das Bildfadenkreuz des Bildschirms soweit gedreht, daß eine lotrechte Lage des Lattenbildes oder des Bildfadenkreuzes erreicht ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 vereinfacht den Aufbau des Nivelliers,

Fig. 2 eine vereinfachte Strahlenführung und

Fig. 3 eine Ansicht auf den Bildschirm.

Das in Fig. 1 dargestellte elektronische Nivellier umfaßt einen festen Dreifuß 1, auf dem um ein eine Stehachse STA drehbares Oberteil 2 gelagert ist. Der Dreifuß 1 selbst kann ein an sich bekanntes Horizontierungsmittel mit Fußschrauben 3 oder mit Kugelkopf oder Keilscheiben darstellen, mit denen das Nivellier horizontiert werden kann. Die Stehachse STA ist in den Figuren als eine strichpunktierte Linie eingezeichnet. Das Oberteil 2 trägt sämtliche für die Funktion des Nivelliers notwendige Elemente bzw. Baugruppen. Im Oberteil 2 befinden sich ein Objektiv 4, dessen optische Achse mit der Zielachse ZA zusammenfällt, und eine aus CCD-Empfängern bestehende CCD-Empfängermatrix 5 als Bildaufnahmeeinrichtung und ein Bildschirm 6 mit Blende 7 zur Abschirmung gegen störendes Fremdlicht. Die Kombination aus Objektiv 4 und CCD-Empfängermatrix 5 stellt im Prinzip eine Videokamera dar, wobei die CCD-Empfängermatrix 5 vorzugsweise im Videotakt betrieben wird und somit bewegliche Bilder liefert. Das Objektiv 4 ist in einer festen Position zur Stehachse STA derart angeordnet, daß sein objektseitiger Hauptpunkt H mit dem Schnittpunkt A von Stehachse STA und Zielachse ZA zusammenfällt. Der Hauptpunkt H kann auch in einem festen Abstand s von diesem Schnittpunkt A angeordnet werden, wie es beispielsweise in Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist. Die Abstand s wird dann bei der Bestimmung der Meßwerte als Gerätekonstante berücksichtigt, z. B. bei den Höhenkorrekturen, wie weiter unten noch ausgeführt wird. Im oder am Oberteil 2 sind weiterhin eine Stromversorgungseinheit 8, eine Eingabeeinheit 9, z. B. eine Tastatur zur Eingabe von Daten, ein vorzugsweise mehrachsiger Neigungsmesser 10, ein Rechner 11 und entsprechende Elektronikbaugruppen 12 für eine Bildauswertung und zur Steuerung der einzelnen Funktionen, sowie Baugruppen und ein Monitor 13 zur Fokussierung des Objektivs 4 auf die CCD-Empfängermatrix 5, um ein scharfes Bild einer entfernt vom Nivellier aufgestellten Meßlatte (nicht dargestellt) zu bekommen, vorgesehen. Dieser Monitor 13 kann ebenfalls an der Rückseite des Nivelliers vorgesehen sein. Zur Feineinstellung des Objektivs 4 des Nivellierfernrohrs auf die das Ziel darstellende Meßlatte ist vorteilhaft ein unendlicher Trieb 14 vorgesehen. Nach einer Libelle 15, die im oberen Teil des Nivelliers angeordnet sein kann, kann eine Grobhorizontierung des Gerätes durch Verstellung der Fußschrauben 3 vorgenommen werden.

Zur Neigungsmessung bzw. Bestimmung und Berücksichtigung der Schieflage des Nivelliers ist ein zweiachsiger Neigungsmesser 10 vorgesehen, mit welchen sowohl die Neigungen in Richtung der Zielachse ZA als auch in einer dazu orthogonalen, in der Horizontalebene liegenden Richtung ermittelt und bei den weiteren Meßwertermittlungen einbezogen werden. Die beiden Meßrichtungen des Neigungsmessers 10 können jedoch miteinander auch einen anderen als einen rechten Winkel einschließen.

Um das Objektiv 4 auf die Ebene der CCD-Empfängermatrix 5 zu fokussieren, sind diese beiden Baugruppen relativ zueinander einstellbar. Hierzu ist, wie aus Fig. 1 zu entnehmen, ein die CCD-Empfängermatrix 5 tragender Tubus 16 in einer Führung 17 gelagert und durch einen Antrieb 18 in Richtung der Zielachse verschiebbar. Vorteilhaft kann die Fokussierung durch ein integriertes Bildauswertesystem automatisch vorgenommen werden. Dieses berechnet aus dem Bild der Meßlatte Daten und veranlaßt durch ein entsprechendes Signal, daß mit Hilfe des Antriebes 18 die Fokussierung durch ein Verstellen des gegenseitigen Abstandes von Objektiv 4 und der CCD-Empfängermatrix 5 durchgeführt wird. Hat das Bildauswertesystem das scharfe Bild erkannt, wird der Fokussiervorgang gestoppt; das Auslesen der Teilung der im Zielpunkt aufgestellten Meßlatte kann nun erfolgen.

Aus der in Fig. 2 dargestellten vereinfachten Strahlenführung des Nivelliers sind die Bedingungen zu entnehmen, die für eine richtige Funktion des Nivelliers zu erfüllen sind. Die Stehachse STA und damit auch das Objektiv 4 des Nivellierfernrohrs sind dabei zum Lattenhorizont um einen Winkel α geneigt dargestellt. Der den Horizont kennzeichnende Strahl durchläuft den objektseitigen Brennpunkt F des Objektivs 4 und trifft auf die objektseitige Hauptebene H des Objektivs 4. Dieser sogenannte Brennpunktstrahl wird durch das Objektiv 4 parallel zur Zielachse ZA in dem in der Ebene M₁ der CCD- Empfängermatrix 5 liegenden Bildpunkt L₁ abgebildet. Bei einer Unendlichen Zielweite bildet die Bildebene M₁ die Ebene, in welcher der bildseitige Brennpunkt F' des Objektivs 4 liegt. Wird die Meßlatte dem Nivellier angenähert, so entfernt sich die Bildebene vom Objektiv 4. Beispielsweise ist in Fig. 2 der Ort der Bildebene M₂ mit dem Bildpunkt L₂ für die kürzest mögliche Zielentfernung (etwa 3 m) eingezeichnet. In dem Intervall zwischen M₁ und M₂ wird dann entsprechend durch das Fokussiersystem die CCD- Empfängermatrix 5 relativ zum Objektiv 4 oder umgekehrt bewegt und verstellt.

Gleichzeitig wird durch den Neigungsmesser der Winkel α bestimmt und ein erster Korrekturwert Δh₁ nach der Beziehung Δh₁ = f × sinα ≈ f × arcα durch den Rechner 11 berechnet und der Mittelpixel MP, der sich bei Zielentfernung von Unendlich in F' befindet nach L₁ verschoben, wobei f die Brennweite des Objektivs 4 ist. Beim Fokussieren auf verschiedene Entfernungen zur Meßlatte bleibt der Abstand der Bildpunkte L₁ und L₂ von der Zielachse ZA erhalten.

Der Bezugspunkt für eine Höhenmessung mit dem Nivellier ist der Schnittpunkt A, welcher auf der Stehachse STA und der Zielachse ZA liegt. Deshalb muß an die Lattenablesung noch ein weiterer, den Abstand des Schnittpunktes A vom Horizont berücksichtigender zweiter Korrekturwert Δh₂ = s × sinα ≈ s × arcα ermittelt werden, so daß die gesamte Höhenkorrektur dann Δh = Δh₁ + Δh₂ beträgt. Der Korrekturwert Δh₁ ist nur vom Neigungswinkel α und von der Brennweite f des Objektivs 4 abhängig und wird durch den Neigungsmesser 10 nicht nur im Betrag sondern auch in der Richtung ermittelt. So wird durch ein positives oder ein negatives Vorzeichen angegeben, ob der Mittelpixel MP nach oben oder nach unten zu verschieben ist. Die Brennweite f ist eine feste Gerätekonstante, welche als konstanter Wert durch den Rechner bei den entsprechenden Berechnungen berücksichtigt wird.

Ebenso ist der Abstand s des Hauptpunktes H des Objektivs 4 von dem Schnittpunkt A eine Gerätekonstante, welche fest eingegeben werden kann und dann automatisch entsprechend berücksichtigt wird.

Anders sind die Verhältnisse jedoch dann, wenn zur Fokussierung das Objektiv 10 verschoben wird und die GCD-Empfängermatrix in einem festen Abstand zur Stehachse STA positioniert ist. In diesem Falle muß von der Videokamera nicht nur eine Autofokussierung durchgeführt werden, sondern es muß auch noch die Entfernung zur Meßlatte gemessen werden, um die momentane Bildweite für die Änderung von s (Abstand Objektiv 10 zur Stehachse STA) zu ermitteln.

Der Höhenkorrekturwert Δh₂ ist im allgemeinen klein, wenn das Nivellier gut vorhorizontiert und das Objektiv 4 nicht zu weit von der Stehachse STA entfernt angeordnet ist. Der Wert Δh₂ wird Null, wenn der Hauptpunkt H des Objektivs 4 mit dem Schnittpunkt A zusammenfällt.

Auf dem in Fig. 3 dargestellten Bildschirm des Monitors 13 ist die Lage des Mittelpixels MP bei gut horizontiertem Nivellier eingezeichnet. Steht dann das Nivellier windschief, so nimmt das Bild 19 der Meßlatte auf dem Bildschirm die gestrichelt eingezeichnete Lage ein, welche zur horizontalen Lage des Fadenkreuzes 20 um einen Querneigungswinkel β gedreht ist. Dieser Winkel β wird ebenfalls durch den Neigungsmesser 10 ermittelt. Im Rechner 11 wird dann mittels einer Bildaufrichtungskorrektur das schiefe Bild 19 um den Winkel β in die horizontale Lage gedreht, so daß es mit dem Fadenkreuz 20 übereinstimmt.

Claims

1. Elektronisches Nivellier, umfassend

1. einen Neigungsmesser,
2. eine, ein Fernrohr mit einem Objektiv und mit einer eine CCD-Empfängermatrix aufweisende Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Bildschirm zur Darstellung des Bildes einer in einem Zielpunkt aufgestellten, mit einer codierten Teilung versehenen Meßlatte,
3. eine Stehachse, um die das Nivellier drehbar ist,
4. eine Horizontiereinrichtung zur Ausrichtung und Groborientierung des Nivelliers auf die Meßlatte
5. und eine Eingabeeinheit zur Eingabe von Meßdaten, eine Stromversorgungseinheit und ein Rechner zur Verarbeitung der Meßdaten, Berechnung von Meßwerten und zur Bildauswertung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine im oder angenähert im Videotakt betriebene CCD- Empfängermatrix (5) umfaßt, wobei das Objektiv (4) oder die CCD-Empfängermatrix (5) in einer festen Position zur Stehachse (STA) angeordnet sind und Objektiv (4) und CCD- Empfängermatrix (5) relativ zueinander einstellbar sind und der Neigungsmesser (10) zur Messung der Abweichung der Lage einer vom Objektiv (4) und einem Mittelpixel (MP) der CCD-Empfängermatrix (5) gebildeten Zielachse (ZA) zum Horizont fest zugeordnet ist.

2. Nivellier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiachsiger elektronischer Neigungsmesser (10) vorgesehen ist, dessen Meßachsen senkrecht zueinander stehen und von denen eine Meßachse senkrecht zur Zielachse (ZA) oder in einem festen Winkel zu dieser steht und welcher mit dem Rechner (11) verbunden ist.

3. Nivellier nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Hauptpunkt (H) des Objektivs (4) im Schnittpunkt (A) von Ziel- und Stehachse (ZA und STA) oder in einem festen Abstand s von diesem Schnittpunkt (A) liegt.

4. Nivellier nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

1. daß zur Fokussierung des Lattenbildes die CCD-Empfängermatrix (5) und das Objektiv (4) relativ zueinander mittels Stellmittel oder eines Antriebs (18) in Richtung der optischen Achse des Objektivs (4) verschiebbar sind, wobei die CCD-Empfängermatrix (5) oder das Objektiv (4) in einer festen Position angeordnet sind
2. und daß der Verschiebeweg und die Verschieberichtung der Matrix (5) und/oder des Objektivs (4) aus den von den Empfängerelementen der Matrix (5) gelieferten Bilddaten durch ein an sich bekanntes Bildauswertesystem ermittelbar sind.

5. Nivellier nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Anzeigeeinheit mit einem Bildschirm (6) versehen ist, welcher eine Blende (7) zur Ausblendung von Umgebungslicht besitzt,
2. und daß eine in Abhängigkeit vom Umgebungslicht den Kontrast des Bildschirmes (6) steuernde Anordnung, welche mit dem Rechner (11) verbunden ist, vorgesehen ist.

6. Verfahren zur Videoanzielung mit einem nach Anspruch 1 ausgebildeten Nivellier, wobei mit diesem Nivellier eine in einem entfernten Zielpunkt angeordnete Meßlatte angezielt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei geneigt im Raum positionierter Stehachse (STA) des Nivelliers die Korrektur der Zielachse (ZA) in Betrag und Richtung aus dem in der Meßrichtung des zweiachsigen Neigungsmessers (10) gemessenen Winkel α der in Zielrichtung vorliegenden Neigungskomponente der Stehachse (STA) und die Bildaufrichtungskorrektur eines auf dem Bildschirm (6) oder einem Monitor (13) dargestellten Strich- oder Fadenkreuzes (20) aus einem in der anderen Meßrichtung des Neigungsmessers (10) gemessenen Winkel β der quer zur Zielrichtung vorliegenden Neigungskomponente der Stehachse (STA) durch den Rechner (11) bestimmt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

1. daß ein aus zwei Höhenkorrekturwerten bestehender Korrekturwert des Nivelliers aufgenommen wird,

wobei ein erster Höhenkorrekturwert Δh₁ = f × sinα ≈ f × arcα, um welchen der Mittelpixel auf der CCD-Empfängermatrix und dem Bildschirm zu verschieben ist, um die horizontale Ziellinie am Bild der Meßlatte auf dem Bildschirm zu markieren, und ein zweiter Höhenkorrekturwert Δh₂ = s × sinα ≈ s × arcα, welcher den Abstand des objektseitigen Hauptpunktes (H) des Objektivs (4) zur von der Horizontalen abweichenden Zielachse (ZA) kompensiert,
ermittelt werden,
wobei f die Brennweite des Objektivs,
s der Abstand des objektseitigen Hauptpunktes des Objektivs vom Schnittpunkt
von
Steh- und Zielachse und
α der Neigungswinkel der Zielachse des Objektivs in Bezug auf die Horizontale in Zielrichtung oder der Neigungswinkel der Stehachse gegenüber der Lotrichtung
in
Zielrichtung sind,

1. und daß mit Hilfe dieser beiden Höhenkorrekturwerte Δh₁ und Δh₂ durch den Rechner (11) die Ablesung der Meßlatte korrigiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Höhenkorrektur auf dem Bildschirm (13) das Lattenbild oder das Bildfadenkreuz (20) des Bildschirms in der Höhe verschoben werden
und daß zur Bild- (Ziel-)aufrichtungskorrektur das Bild (19) der Latte auf dem Bildschirm (13) oder das Bildfadenkreuz (20) des Bildschirms (13) soweit gedreht werden, daß eine lotrechte Lage des Lattenbildes oder des Bildfadenkreuzes erreicht ist.