EP3894785A1 - Measurement method, measurement systems and auxiliary measurement instruments - Google Patents

Measurement method, measurement systems and auxiliary measurement instruments

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Publication number
EP3894785A1
EP3894785A1 EP18825948.5A EP18825948A EP3894785A1 EP 3894785 A1 EP3894785 A1 EP 3894785A1 EP 18825948 A EP18825948 A EP 18825948A EP 3894785 A1 EP3894785 A1 EP 3894785A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
target
measuring
image
measurement
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18825948.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Mueller
Oliver Faix
Jochen Scheja
Stefan Petkov
Josef Lais
Tim Mayer
Bernhard Metzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Geosystems AG
Original Assignee
Leica Geosystems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leica Geosystems AG filed Critical Leica Geosystems AG
Publication of EP3894785A1 publication Critical patent/EP3894785A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/04Interpretation of pictures
    • G01C11/06Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/003Seismic data acquisition in general, e.g. survey design
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/10Devices for predicting weather conditions
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/10Office automation; Time management
    • G06Q10/103Workflow collaboration or project management
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/08Construction
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/006Mixed reality

Definitions

  • the invention relates to measurement methods according to claim 1, 27, 29, 57, 72, 80 and 95 and measuring systems or
  • Construction areas are widely known. Examples of this are systems from a stationary surveying device with a direction and distance meter, e.g. a
  • Total station or a laser tracker and a measuring aid instrument marking a point to be measured or marked, e.g. a pole.
  • Systems are also known from a stationary laser emitter, which generates a position reference by means of a laser beam. This is done by the interplay of a stationary, known location device and thus providing a position reference with a receiving or marking or targetable measuring aid
  • the object of the present invention is to provide an improved measuring system or improved system device and improved measuring method.
  • the invention in a first aspect, relates to a method for displaying target positions in a live image of a construction site.
  • the method includes recording at least one position-referenced image of the construction site, linking at least one target position to the position-referenced image and storing the position-referenced image together with the target position link in an electronic memory.
  • Position reference means that the construction site image and / or at least one element of the construction site depicted therein is clearly assigned a position or at least can be assigned.
  • a live image of the construction site is recorded, in particular in the form of a video, the live image and the position-referenced image at least partially representing an identical section of the construction site, the stored position-referenced image being called up from the memory, the position-referenced image being fitted with the live image, so that the target position linked to the position-referenced image can be superimposed on the live image in a positionally correct manner and a positionally accurate display of the target position as a graphic marking in the live image.
  • the position referencing at least one known and in or by means of the live Provided recognizable "placemark" or an “anchor point", which enables the live image or the live image to be located.
  • a planned position for example a borehole to be executed, can be visualized exactly where it should actually be, which means a very simple and clear transfer or "translation" of a construction plan into the enables (virtual) reality on site.
  • the linking of the at least one target position in the form of an image layer superimposed on the position-referenced image with graphic markings of the target position and the position-accurate display of the at least one target position in the live image are carried out by superimposing the image layer in the live image.
  • Image In the live image, therefore, the target position is recorded in an image layer, which is displayed in the live image in the correct position.
  • the at least one position-referenced image is recorded by means of a measuring device which has a distance and direction measurement functionality and / or the recording and display of the live image of the construction site by means of a handheld mobile device, in particular a smartphone.
  • the images are fitted by means of template matching, preferably using marking objects attached for this purpose in the construction site and depicted in the position-referenced image as well as in the live image.
  • areas that are not matched are marked graphically in the live image can, so that the user is made aware of such areas.
  • the target position is used to carry out a construction activity, an actual status image of the construction site being recorded after the construction activity has been carried out, the actual status image being position-referenced on the basis of the position-referenced image and the position-referenced actual status image being stored in the memory is, the position-referenced actual state image then optionally serves as a position-referenced image for a possible renewed or future implementation of the method, and for example the original or "old" position referenced replaced.
  • the accuracy of the position reference of the actual state image can also be estimated, in particular on the basis of striking construction site elements depicted therein, and an automatic warning, e.g. if there is an accuracy below a defined threshold. a hint in the live image to be given to a user. E.g. a tedious dog-like measuring / setting of target positions can be omitted.
  • the position-referenced image and the live image are three-dimensional images (which, for example, also mean point clouds), in particular the live image using a range image camera or photogrammetry camera, e.g. according to the time-of-flight principle, using Wafeform Digitizing (WFD) or stereophotogrammetry.
  • WFD Wafeform Digitizing
  • additional data relating to the target position are optional, in particular a construction drawing and / or a link to a database with which the position-referenced image is linked, stored in the memory and can be displayed in the live image, so that a user can call up additional information about the desired position in the live image.
  • the live image is compared with the position-referenced image in such a way that construction site elements are recognized in the live image that are not shown in the position-referenced image or are depicted in the wrong place in the live image, such recognized construction site elements graphically in the live image be marked.
  • the method is specifically designed for flat structures, so that the position-referenced image and the live image essentially represent an area of the construction site, in particular a building area.
  • this aspect of the invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing this method, in particular by means of a mobile computer terminal.
  • the invention in a second aspect, relates to a measuring system with measurement functionality.
  • the measuring system here has, for example by means of GPS or measuring position reference points, an absolutely locatable, space-based, in particular stationary, measuring device which is space-based, for example ground-based or fastened to a wall or ceiling.
  • the measuring system includes a hand-held measuring aid, the measuring aid having a hand-held carrier and a mobile computer terminal carried by the carrier and having a screen and a camera, in particular a smartphone and / or tablet.
  • auxiliary measuring instrument and measuring functionality are designed in such a way that a position (position and orientation, 6-DoF) of the auxiliary measuring instrument and thus of the computer terminal relative to the measuring device can be clearly determined when the measuring functionality is carried out.
  • the position of the measuring aid instrument and thus the computer terminal relative to the measuring device is clearly determined, with at least one position-dependent degree of freedom (i.e. a degree of freedom that depends on the position of the measuring aid instrument relative to the measuring device), in particular the distance between the measuring aid instrument and the measuring device, is determined by the surveying device.
  • a measurement environment image is recorded by means of the camera of the computer terminal and the measurement environment image is displayed on its screen, at least one measurement point being displayed in a positionally overlapping manner using the determined position of the computer terminal.
  • the auxiliary measuring instrument preferably has a body, in particular a spherical or polyhedral shape, with an optical element distributed on the body surface a unique code, with image processing of an image of the body taken by a second camera arranged on the measuring device decoding such that the orientation and distance of the carrier relative to the measuring device are uniquely determined, the direction of the target axis aligned with the measuring aid is determined, and the position of the measuring aid is determined based on the orientation, distance and direction of the target axis.
  • the measurement functionality is designed such that the position of at least one environmental measuring point is measured relative to the computer terminal by means of the computer terminal and the absolute position of the surrounding point is determined on the basis of this position of the measuring point and the determined position of the auxiliary measuring instrument.
  • the auxiliary measuring instrument thus serves as an "extended" arm of the absolutely located measuring device, the auxiliary device being mobile, so that e.g. from the measuring device, non-measurable points in the room can be measured precisely and simply and conveniently thanks to the screen support.
  • the measurement functionality is designed such that in a (live) image of the measurement environment recorded by the camera and displayed on the screen, the selection of the environment point to be measured is carried out manually by a user, and / or additional information relating to a measurement point (e.g. Measurement accuracy) and / or data link is displayed.
  • a measurement point e.g. Measurement accuracy
  • the measurement functionality can also be designed such that a scanning position determination of a large number from surrounding points, for example by pivoting the computer terminal during continuous point measurement.
  • a 3D point cloud can be generated with this, for example.
  • a measurement of the surrounding point position by the computer terminal is preferably carried out on the basis of the measuring beam, in particular by means of an electronic laser distance meter, and / or photogrammetrically, in particular by means of a camera of the computer terminal designed as a double camera or by means of photogrammetric image recording using a camera in two positions / perspectives.
  • the auxiliary measurement instrument has at least one marker for directional marking and the measurement functionality is designed such that, based on the absolute location of the measurement device and the determined relative position of the auxiliary measurement instrument, at least one measuring point to be staked is marked by the marker using the marker, for example in that the marker is designed as a light source, in particular as part of the computer terminal, for the directed emission of visible light and the measuring point is marked on the measurement environment surface by means of light projection.
  • the marker is designed, for example, as a point and / or line laser, so that, for example, a target position can be made visible on a wall as a laser light spot or line.
  • the marker can be designed as a printer or a spraying device and a target position is determined by applying its physical marking, in particular a color marking, marked on the measurement environment surface.
  • the carrier preferably has a gimbal for stabilizing the position.
  • This is preferably active, i.e. can be moved in an automated manner, this being used to selectively set an orientation of the computer terminal.
  • the computer terminal can optionally be automatically aligned to a measuring point to be staked out or measured, e.g. to mark or measure it as described above.
  • a measurement point to be measured is optionally selected by the user on the screen in the measurement environment image (e.g. tapped) and the computer terminal automatically aligns its target axis using the active gimbal and measures the selected measurement point.
  • the position stabilization is optionally e.g. used for targeted alignment to the earth or otherwise a locally known point vector.
  • the measuring auxiliary instrument has an inertial measuring unit (IMU) and the measuring functionality is designed in such a way that the measuring data of the inertial measuring unit are used in determining the relative position of the measuring auxiliary instrument.
  • IMU inertial measuring unit
  • the IMU can be used, in particular, to bridge times in which no orientation and / or distance of the measuring auxiliary instrument can be determined using the measuring device, e.g. by interrupting the line of sight between the measuring device and the code body.
  • the carrier has a locking device, in particular a stand and / or clamp, with the aid of which the auxiliary measuring instrument can be used without tools in the measuring environment fixable and removable, for example on a wall.
  • the carrier has a joint, so that the arrangement of the computer terminal, and in particular also of the body, can be adjusted relative to the carrier by means of the joint. In some situations, this can make it easier, for example, to aim at an environmental point for the measurement or even make it possible in the first place.
  • this aspect of the invention relates to a method for the measuring system described.
  • the method comprises an absolute positioning of the measuring device, an alignment of the measuring device with the auxiliary measuring instrument, a determination of the alignment, a determination of the position of the auxiliary measuring instrument relative to the measuring device based on the means for determining and / or determining the position, and a position-accurate display of at least one measuring point in superimposition of a measurement environment image recorded by the computer terminal on the screen.
  • this aspect of the invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing this method, in particular by means of a measuring system described above.
  • this aspect of the invention relates to a hand-held measuring instrument preparation with a carrier, preferably with a position-stabilizing gimbal suspension, a hand-held one-hand grip, the carrier being designed for position-specific recording of an electronic, mobile display device having a screen and a camera, for example a smartphone and / or tablet .
  • the carrier also has means for Determining and / or determinable by making a position of the auxiliary measuring tool Preparation on.
  • the auxiliary measuring instrument preparation is intended to form a measuring system by means of the computer terminal and with an absolutely locatable and ground-based measuring device, the position of the auxiliary measuring preparation relative to the measuring device being able to be determined using the means.
  • a third aspect of the invention relates to a method for measuring a target located in a measurement environment with a position or location at a location in the measurement environment and a distance and direction measurement functionality and a target axis pointing measuring device, in particular a total station.
  • the method has the following steps: taking an overview image of the measurement environment, in particular a 360 ° panoramic image, from the location of the measuring device, displaying the overview image on a screen, manually selecting a target area containing the target using the overview image and automatically aligning the target axis in the direction of the target area.
  • an image of the target area which corresponds to an enlarged section of the overview image, is taken by means of a camera of the measuring device oriented in the direction of the target axis (for example by means of an on-axis camera), a manual selection of the target on the basis of the Target area image, an automatic alignment of the target axis in the direction of the selected target and a measurement of the target by the measuring device thus aligned with the target by means of the distance and direction measuring functionality.
  • a "global" large-scale overview image - which is preferably taken by means of the camera aligned in the direction of the target axis itself - is therefore first used to manually define a target area (for example by opening a window with two fingers in a touch screen), followed by a first , rough alignment of the measuring device to the target.
  • a second, more targeted image is then taken, in that the user again manually selects the target (for example by pressing it selectively by means of a touch screen) so that the target axis can be fine / precisely based on this manual target selection is aligned so that it can be measured.
  • this can be designed to manipulate measurement data by means of gesture control.
  • the user is automatically supported by automatically defining an area around the point of contact in the overview image when the target area is selected manually by touching the screen, the size of the area being automatically determined as a function of measurement data, in particular a distance to the target area is and / or by repeated touching, eg 2-finger zoom, the point of contact the area can be varied in steps; and / or by activating a zone around the point of contact in the target area image and automatically recognizing and selecting the target within this zone, and thus the target selection is thus automatically supported.
  • a zoom function in particular a screen magnifier, is automatically activated to define the target area and / or to select the target.
  • this aspect of the invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing this method, in particular by means of a measuring device with a distance and direction measuring functionality.
  • this aspect of the invention relates to a measurement system that is space-based, i.e. ground-based or stationed on a wall or ceiling.
  • the measurement system has, in particular a stationary, measurement device, in particular a total station, with a distance and direction measurement functionality, as a result of which a distance and direction to a target to be measured can be determined in a measurement environment of the measurement device in the direction of a target axis of the measurement device.
  • the measuring device has at least one drive for automatically pivoting the target axis, and at least one camera oriented in the direction of the target axis, in particular an on-axis camera, by means of which an image of a section of the measurement environment can be recorded.
  • the measurement system also has a screen and a control with evaluation functionality.
  • the control system has a target acquisition function, the execution of which records an overview image of the measurement environment, in particular a 360 ° panoramic image, from the location of the measuring device, in particular by means of the camera aligned in the direction of the target axis, and displays the overview image on the Screen. Furthermore, as part of the target acquisition function, a user manually selects a target area containing the target based on the displayed overview image, an automatic alignment of the target axis in the direction of the target area by means of the drive using the registered manual definition as a rough alignment to the target and then a Image of the target area recorded, which corresponds to an enlarged section of the overview image, by means of the camera oriented in the direction of the target axis.
  • This (second) image is used to register a manual selection of the target, an automatic (fine) alignment of the target axis in the direction of the selected target (i.e. towards the target) by means of the drive based on the registered manual target selection, so that the target is measured using the distance - and directional measurement functionality is measurable.
  • the measuring device has a range finder, a range finder which defines the target axis and can be pivoted relative to the base about at least one axis, in particular two mutually orthogonal axes, in particular a telescopic sight, at least one protractor and an angle measurement functionality for measuring the alignment of the target axis Measurement of a distance to the target along the target axis, and a controller with single point determination functionality, the control of which determines a spatial position of the target based on the measured alignment of the target axis and the distance between the target and the measuring device.
  • the target unit has a beam source for generating a measuring radiation and an optical system for emitting the measuring radiation as a free beam in the direction of the target axis, and an electro-optical detector for detecting measuring radiation reflected from the target, from which the distance to the target can be determined.
  • the screen is optionally designed to operate the measurement device and to display and manipulate measurement data, the screen and the measurement device being separate units or the screen being designed to be separable from the measurement device.
  • the measuring system can include a measuring aid for physically marking the target, in particular a measuring rod with a retroreflector.
  • a fourth aspect of the invention relates to a construction laser, e.g. a line laser with a laser source and a transmission optics, e.g. by means of a cardanic suspension or a ball joint self-leveling laser module, the transmission optics being designed for the point-like or line-shaped emission of laser radiation from the laser source, e.g. as a line by widening / widening the laser beam or swiveling / rotating it rapidly (in one plane).
  • the construction laser has a housing with a locking device (fixation), which is provided for detachable fixing of the housing at a height above a reference surface, e.g. the floor of a room.
  • the construction laser has a distance and / or position meter which is designed for the automated measurement of the height above the reference surface.
  • the distance and / or position meter is optionally designed as a laser distance meter, the laser source preferably also being used to provide laser radiation for the laser distance meter.
  • the distance and / or position meter is designed as a reading head, provided for reading an, in particular absolute, position code. This means that the height is measured as a distance from the ground, for example by means of laser transit time or phase measurement, and / or the height is read from a material measure encoding the height by a reading head.
  • the orientation of the housing in the horizontal plane can also be measured by means of the distance and / or position meter or an additional alignment knife of the construction laser, so that a rotational position about the height axis can also be measured.
  • the housing preferably has a drive and the locking device is designed as an automated locking device, so that the height can be adjusted in an automated manner, wherein the drive is optionally also designed to automatically change the horizontal orientation.
  • the height and, if necessary, also the change in orientation are carried out automatically by means of a drive in that the construction laser has a control which is designed for automatic adjustment of the height and for automatic fixing of the housing at a target height, if necessary with a target orientation.
  • a remote control receiver can also be provided and configured in such a way that the height, and in particular also the orientation of the housing in the horizontal plane, can be adjusted by remote control.
  • the construction laser has a communication module, so that the height measured in each case can be transmitted to an external device, in particular a remote control.
  • the present aspect of the invention also relates to a construction laser system with a construction laser and a, in particular rod-shaped, holder, the construction laser having a self-leveling laser module having a laser source and a transmission optics, in particular by means of a cardanic suspension or a ball joint, the transmission optics being designed for the punctiform or linear emission of laser radiation.
  • the construction laser comprises a housing with a locking device, which is provided for releasably fixing the housing to the holder, so that the housing can be flexibly fixed to the holder at different heights above a reference surface.
  • the system has an, in particular absolute, position encoder for the automated measurement of the respective height of the housing above the reference surface.
  • the holder has an active part of the position encoder and the construction laser one complementary passive part, for example a magnet as a position-indicating target.
  • the position value is determined or read out on the holder side.
  • the construction laser can be kept simple, has no or hardly any additional weight and no or hardly any additional energy requirement.
  • the holder is passive and has, for example, an optical position code provided for the height measurement.
  • the position encoder is designed such that, in addition to the height, an orientation of the housing relative to the holder can also be measured, in particular for which purpose the holder has an optical area code for this purpose, which codes a further axis in addition to the height axis.
  • the system has a drive and the locking device is designed as an automated locking device, so that the housing can be automatically adjusted and fixed in height, in particular wherein the drive is designed such that, in addition to the height, an orientation of the housing relative to the holder can also be adjusted automatically.
  • the drive is, for example, such that the holder is active with respect to the drive and the construction laser is passive, the drive being designed, for example, as a magnetic linear drive. In the case of such a passive construction laser, its energy requirement could thus advantageously be kept comparatively small.
  • the system also preferably has an electronic control which is designed such that by means of the drive and the locking device and on the basis of the respective measured height, the housing can be fixed automatically at a predetermined target height.
  • the control is then preferably also designed for the automatic adjustment of the second axis.
  • the system has a remote control receiver and is designed such that the height, and in particular also an orientation of the housing, can be adjusted by remote control.
  • the present aspect of the invention also relates to a method for setting a target height of a construction laser system according to the above description, the target height being set automatically by the system and / or by a user using a remote control, based on the respective height measured by the position encoder.
  • the construction laser is additionally aligned within the scope of the method in such a way that, knowing a distance to a vertical wall of the construction laser environment, the outside direction of the laser fan is set in such a way that a reference line formed by the laser fan on the vertical wall is both horizontal as well as placed in the vertical direction.
  • This aspect of the invention also relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing the method according to one of the claims, in particular by means of a construction laser system.
  • the invention relates to a portable or handheld geodetic Auxiliary measuring instrument designed to form a measuring system for measuring and / or setting out a terrain point with a geodetic measuring device, in particular a stationary, distance and direction measuring functionality, in particular a total station.
  • the auxiliary measuring instrument has a hand-held rod with a bottom contact end.
  • the instrument has a tripod.
  • the measuring aid instrument can be positioned or set up at the terrain point by means of the rod and / or the tripod.
  • the measuring aid has a target that can be targeted by the measuring device, e.g. a retroreflector, the target having a position reference point located along a longitudinal axis.
  • the instrument has a sighting unit with a sighting axis for sighting the terrain point, wherein the sighting axis corresponds to or is perpendicular to the longitudinal axis of the sighting, and wherein the aiming and sighting unit are arranged in an assembly carried by the rod and / or the tripod .
  • the assembly is mounted in a motor-driven and actively controlled gimbal suspension with two gimbal axes, whereby the gimbal suspension enables the vertical axis of the target and the target axis of the target unit to be automatically or automatically aligned vertically or horizontally when positioned at the terrain point.
  • the assembly is attached to or in a two-axis gimbal suspension which has a drive, for example a direct drive, for active movement of the suspension about the two axes and thus again movement of the assembly.
  • the auxiliary measuring instrument is designed in such a way that the active gimbal can be controlled in such a way that the target vertical axis and the target axis are automatically aligned vertically or horizontally when the instrument is at the desired terrain point by moving in / approaching a corresponding position of the assembly.
  • the active gimbal can be used to raise or lower.
  • Target axis can be specifically set to further desired or specified orientations, for example in order to provide specific alignment specifications with the target unit.
  • the active gimbal preferably has adaptive damping.
  • the damping provided by the suspension can thus be actively and preferably automatically adapted to measurement conditions. This means, for example, that a movement of the assembly, for example depending on the strength or frequency, can be optimally compensated for.
  • the damping can also be adapted to the weight of the target, for example, which is particularly advantageous in the case of auxiliary measuring instruments which can accommodate different heavy target bodies.
  • the target is optionally arranged such that the position reference point is located at the intersection of the two axes of the gimbal.
  • the assembly is arranged with an offset to the rod and / or the center of the tripod, so that the perpendicularly aligned target axis of the rod or tripod aims unobstructed at a ground point on the ground.
  • the suspension has at least one inclination sensor. Thanks to the active two-axis cardanic suspension, such an inclination sensor can be approached and leveled with high accuracy and a small measuring range.
  • the aiming unit is preferably designed to mark the sighted terrain point and / or measure the distance between the position reference point and the sighted terrain point. That is, the aiming unit serves to display a target point in the terrain (stakeout) and / or to measure the position of a point in the terrain.
  • the aiming unit optionally has a laser for emitting a laser beam in the direction of the target axis, the laser beam being used to mark the terrain point and / or to measure the distance to the terrain point.
  • the targeting unit optionally has an electronic distance meter, for example a triangulation scanner or a time-of-flight camera.
  • the aiming unit can be designed to emit a second laser beam, e.g. by means of a second laser or by splitting off a partial beam of the first laser beam.
  • the direction of emission of the second laser beam is optionally perpendicular to the target axis.
  • the aiming unit has optics by means of which the first and / or second laser beam can be emitted in a point or line shape (i.e. as a line laser, for example).
  • the aiming unit is designed to use the first and / or second laser beam or an additional light source to project two-dimensional images onto a surface of the surroundings.
  • the aiming unit has a camera aligned in the direction of the target axis, so that an image of the terrain point can thus be recorded.
  • the camera is optionally used to record an image of the terrain point (or an image of the measurement environment that contains the terrain point) as part of a visualization functionality
  • To generate an augmented reality image by superimposing a graphic that accurately marks the terrain point on the recorded image and to display the augmented reality image on a display, in particular an external display, for example augmented reality glasses.
  • the assembly has a target tracking unit, designed to continuously track a target device moving relative to the measuring aid instrument, e.g. a conventional pole.
  • the tracking unit can e.g. ATR-based (Automated Target Recognition; see also description of FIG. 14) for tracking retroreflective target devices, as is known in principle from the prior art, and / or camera-based for other devices.
  • This fifth aspect of the invention also relates to a surveying system with a geodetic surveying device, in particular a stationary, distance and directional measuring functionality, in particular a total station, and a measuring aid instrument described above, the system preferably having means for determining the orientation of the cardanic suspension of the measuring aid instrument relative to the surveying device.
  • orientation determining means are e.g. designed as optical markings / patterns / codes on the measuring instrument, e.g. LED arrays or a 3D body such as a ball with optical code on the surface, which can be detected and evaluated by a camera on the measuring device (see also description of the second aspect of the invention).
  • This aspect further relates to a method for checking the alignment of a hand-held tool, which a Working axis and on a back a laser detector lying on the working axis or a focusing screen, with the help of such a measuring instrument, which has a laser for laser beam emission in the direction of the target axis.
  • the auxiliary measuring instrument is positioned at a site point so that the laser beam hits the site point and the tool, for example a drilling machine, is placed at the site point. Then the alignment of the tool is checked by aligning the working axis of the tool so that the laser beam hits the detector or the focusing screen of the tool within a defined central zone.
  • This aspect of the invention also relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, in particular a hand-held tool or a construction laser system, for executing the method according to one of the claims.
  • a sixth aspect of the invention relates to a measuring device, in particular designed as a total station or laser tracker, for coordinating position determination of a target, in particular a retroreflector.
  • the measuring device has a distance measuring module with a beam source for generating measuring radiation, a detector for detecting measuring radiation reflected from the target, in order to determine the distance to the target based on detected measuring radiation.
  • the measuring device has a direction measuring module with a light-sensitive position-sensitive sensor and a receiving optics for receiving optical radiation and their guidance on the sensor.
  • the sensor is sensitive in a certain infrared wavelength range in order to detect infrared radiation emanating from the target from this wavelength range, wherein a point of incidence of the detected infrared radiation on the sensor can be determined and a direction to the target can be determined on the basis of the point of impact.
  • the target infrared radiation emanating from the target is either emitted by the target itself or infrared radiation emanating from the target from the measuring device is reflected, for example by means of a retroreflector.
  • the receiving optics and the sensor are designed such that visible radiation with a spectral distribution sufficient to generate a color image can also be received and detected by means of the sensor at the same time for detecting the infrared radiation.
  • the measuring device is preferably designed in such a way that an image, in particular an RGB image, of the target can be generated in parallel with the determination of the direction to the target (using infrared radiation) using the detected visible radiation.
  • the sensor is optionally designed as a hybrid RGB-IR sensor.
  • the receiving optics have at least one correction lens, by means of which the focus length of the receiving optics in the infrared range and the focus length in the visible range are matched to one another, so that a (at least largely) sharp image can be present on the sensor for both wavelength ranges at the same time.
  • the measuring device has a partially automated or Automated control of the focus of the receiving optics, which is designed such that the focus for the infrared radiation is set based on an evaluation of detected visible radiation.
  • the measuring device has a base and a beam steering unit which can be pivoted about at least one axis relative to the base and which has the distance measuring module and the direction measuring module and furthermore an angle measurement functionality for determining an orientation of the beam steering unit relative to the base.
  • the beam steering unit has an infrared beam source for illuminating the target with the infrared radiation and / or a pointer beam source for emitting a visible (and thus recognizable in an image generated by the sensor) pointer light beam coaxial with the measuring radiation.
  • the measuring device has a fine target and / or target tracking functionality, the execution of which is automatically regulated based on the direction to the target determined by means of the point of impact, so that the orientation of the measuring device to the target is automatically regulated, so that the target can be fine-tuned and / or tracked (so-called . Tracking).
  • This sixth aspect of the invention also relates to a method with a surveying device presented above, wherein in the course of the method in an alignment of the receiving optics to the target in one operation using target infrared radiation received by the receiving optics and detected by the sensor (i.e. infrared radiation emanating from the target) a direction to the target is determined (so-called ATR measurement).
  • a direction to the target is determined (so-called ATR measurement).
  • an image, in particular an RGB image of the target is generated on the basis of visible radiation received by the receiving optics and detected by the sensor.
  • the detection of the infrared radiation and the detection of the visible radiation take place in separate, successive sensor exposure processes.
  • the exposure processes take place alternately as part of a video stream and / or the exposure is adapted to the respective radiation, so that e.g. Due to the different exposure times, the sensor is optimally used for each radiation.
  • the specific direction to the target is shown in the image of the target, the image being part of a live video stream, for example.
  • target measurement and / or target tracking is carried out by the measuring device based on the determined direction to the target.
  • the image sharpness of the image is evaluated as part of the method and based on the Evaluation result the focus is set for a subsequent detection of the infrared position.
  • This aspect of the invention also relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing the method according to one of the claims, in particular by means of a measuring device with directional and distance measuring functionality.
  • the invention relates to a platform for the sale and purchase of geodetic data via an open computer network, preferably via the Internet.
  • the platform has means for receiving geodetic data sent from an external device, in particular a geodetic surveying system, via the computer network, the data including geodetically measured, absolute coordinates of at least one terrain point.
  • the platform then has means for storing the received geodesy data in association with the coordinates, i.e. the data are arranged / filed according to their coordinates.
  • the platform has means for providing at least a part of the stored geodesy data in the case of coordinate-related querying by an external geodetic surveying system connected via a computer network.
  • This data part comprises at least the coordinates themselves and the provision is based on the coordinate assignment of the stored data.
  • the platform also has means for sending the provided geodetic data to the querying geodetic surveying system via the computer network.
  • the platform is optionally designed in such a way that the geodesy data can contain, in addition to the absolute coordinates of the terrain point, at least one of the following metadata on the coordinates (or the terrain point or the underlying measurement): measurement accuracy, measurement time, measurement technology and / or type of surveying device, author / source , Point and / or object coding (eg marking as path boundary or hydrant) or coordinate history.
  • the geodesy data can contain, in addition to the absolute coordinates of the terrain point, at least one of the following metadata on the coordinates (or the terrain point or the underlying measurement): measurement accuracy, measurement time, measurement technology and / or type of surveying device, author / source , Point and / or object coding (eg marking as path boundary or hydrant) or coordinate history.
  • the means for providing data are designed such that when queried as part of the provision, a preselection from the stored geodesy data and / or an adaptation of the stored geodesy data takes place depending on the type of device and / or location of the first measurement system transmitted to the platform for this purpose.
  • the platform is optionally designed to link several surveying devices as a surveying network in such a way that geodesy data received from one of the surveying systems can be distributed in real time, in particular automatically, in a network.
  • the platform is designed to process these two data in the presence of first geodesy data of a site point and at least second geodesy data of the same site point, in particular originating from different data sources, in order to obtain statistics on the course of the site point coordinates to generate and / or to calculate an average value from the at least two terrain point coordinates and to save this coordinate average value as retrievable coordinates and / or to provide a comparative assessment of the reliability and / or quality of the first and second geodesy data, in particular wherein the assessment is automatic and / or by Platform user is generated.
  • the platform is designed to automatically generate an update notification in the event of an update of stored geodesy data and to send it via the computer network to a measurement system which has already downloaded this data.
  • the platform is connected to a meteorological and / or seismological data provider via the Internet and is designed in such a way that a warning message is linked to the geodesy data of the terrain point, which is based on a possible deviation of the stored coordinates from the data due to meteorological and / or seismological events real coordinates of the terrain point. I.e. If, based on the received meteorological and / or seismological data, it can be assumed that the terrain point "has" or could have moved and the related coordinates could therefore be out of date, this is automatically communicated to the user.
  • This aspect of the invention also relates to a system comprising such a data platform and a geodetic surveying system, in particular a total station, the system being designed such that geodetic data is uploaded and / or downloaded to and from the platform a single measurement system user input can be carried out, in particular by a single push of a button or button on the measurement device.
  • this seventh aspect of the invention relates to a method for the sale and purchase of geodesy data via a computer network platform.
  • the method comprises the steps: geodetic measurement of terrain points so that geodesy data are generated which have at least the absolute coordinates of the terrain points, uploading the geodesy data to a publicly accessible computer network geodesy data trading platform via the computer network as a sale of the geodesy data, storing the geodesy data in the Platform so that the geodesy data can be queried depending on the coordinates. Furthermore, the method includes providing stored geodesy data when the geodesy data is queried in a coordinate-related manner via the computer network and downloading at least a selected portion of the provided geodesy data via the computer network as a purchase of the geodesy data, in particular with the downloading to / by a geodetic measurement system.
  • the coordinate reference of the query is established automatically by determining the location of the querying buyer, in particular using a global navigation system, and providing / offering the stored geodesy data of those terrain points for query that are located at the location.
  • coordinator-related queries also mean that a designation or a name of a measurement environment / location is given, for example in the form of an address (e.g. city, street). That is, the geodesy data can also be stored in such a way as a function of or assignment to the coordinates that they can be found or queried on the basis of an entry of the place name.
  • a proposal for a suitable or optimal surveying location that is suitable for the quantity of terrain points is made based on the geodetic data.
  • the query involves the transmission of a device type of a querying measurement system to the platform and the provision of geodesy data adapted to the device type.
  • possible further terrain points adjoining the terrain point are proposed as part of the provision of geodesy data for a terrain point.
  • a message is automatically sent to a buyer as soon as an update of already downloaded geodetic data is available and / or as an indication that geodetic data which has already been downloaded is now out of date or are likely to be out of date, particularly due to environmental influences on the terrain point.
  • this aspect of the invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable medium, for performing this method.
  • Measurement functionality which is a
  • FIG. 5 shows a modification of the system according to FIG. 4,
  • FIG. 8 shows a first embodiment of a construction laser system according to the invention
  • Fig. 9 shows a second example of an inventive
  • Measuring system with a measuring instrument and a measuring device with a gimbal
  • Fig. 12 shows an alternative embodiment of a
  • Fig.l3a-c an example of a method for
  • FIG. 14 shows an example of a measuring device with parallel provision of a direction to a target to be measured and an image of the target
  • 15 schematically shows the sequence of parallel detection of infrared radiation and visible radiation
  • 16 shows a further development of the embodiment of a
  • Fig. 18 shows an embodiment for a hybrid
  • Fig. 20 an example of geodesy data
  • FIG. 1 schematically shows the sequence of the method according to the invention for representing target positions in a live image of a construction site.
  • a position-referenced image of the construction site is recorded, for example the photograph of one or more building surfaces.
  • a position-referenced 3D image of the construction site is created, for example a 3D point cloud is generated.
  • a 2D or 3D image is created, for example, by a site surveyor or by means of a surveying device such as a total station or laser scanner.
  • target positions or stake-out points are linked to the position-referenced image. For example, these positions are retrieved from a blueprint and superimposed on the position-referenced image in a second image layer.
  • the target positions are thus linked to the image of the construction site in such a way that any desired or planned position, for example the positions of boreholes in walls, can be called up in the image in the correct position.
  • step 20c the position-referenced image is stored in an electronic memory together with the link between the target positions or stake-out points, e.g. a data cloud.
  • a live image of the construction site is recorded later.
  • a construction worker who wants to work at the construction site based on a target position or a stake-out point takes a photograph or a video image of the construction site on site using a mobile device such as a smartphone or tablet.
  • the live image can be a 2D image or 3D image (e.g. a 3D point cloud).
  • a 3D image is e.g. recorded using a range image camera of the mobile hand-held device.
  • step 21c The position-referenced image stored in step 20c is then called up from the memory in step 21b.
  • step 21c the live image and the referenced image are fitted, which is done, for example, using template matching. Especially in construction site areas with a very small structure, matching is optionally supported by attaching and depicting on the construction site, for example a wall, targets or markings.
  • the target positions linked to the referenced image can then be displayed in the live image using graphic markings, which is done in step 21d. For example, the image layer with the stake-out points is superimposed on the live image in the correct position.
  • the method thus allows target positions stored in a position-referenced manner to be displayed in a positionally accurate image of the construction site.
  • a user can e.g. recognize at which points on a wall construction work has to be carried out, which allows him to do so very easily, e.g. Drilling a hole exactly where it is planned without having to laboriously measure a target position.
  • FIG. 2 shows an example of a live image 22 of a construction site 25 with positional display of target positions 24, 24a.
  • the live image 22 is recorded, for example, with the camera of a tablet and shown on the display 23 of the tablet. Due to the fit with a position-referenced image of the construction site 25 retrieved from the tablet, the target positions 24, 24a are superimposed as graphic markings on the live image, for example in the form of an additional image layer, so that the user can immediately see where on the live image the desired positions 24, 24a are on the construction site 25.
  • the graphic markings follow positionally, for example, a change in position of the tablet, ie a change in the orientation and / or the distance to the construction site or wall 25, so that the markings at the desired position can be seen continuously on the screen 23.
  • a marking 26 of an area in the live image 22 which the system could not fit with the stored reference image. This image area is hidden by the marking 26.
  • a graphic marking 28 for example in the form of a coloring, a construction site element which is present in the live image 22 but not in the position-referenced image.
  • stored data relating to the target positions 24a are also displayed. In FIG. 2, this is symbolized by the text field 27, which indicates an identification number of the target position 24a.
  • Other such additional data such as the tool to be used for the construction activity at the desired position or a link to the construction plan of the construction site 25 are optionally displayed.
  • FIG. 3a schematically represents a further development of the method.
  • a step 29a an image of the actual state of the construction site is recorded, as it is after the execution of construction activities carried out on the basis of the target positions.
  • the current status picture documents the construction progress, for example at the end of each working day, and forms it through the construction work newly added construction site elements, such as new lines or other installations.
  • This actual status image is then position-referenced in a step 29b, the position-referenced image already stored (cf. step 20c in FIG. 1) serving as the basis.
  • the position reference of the current image is carried out by means of (image) features which are present both in the current image and in the original position-referenced image. In other words, elements that are present in both images are recognized and matched.
  • step 29c the now position-referenced actual state image is stored in the memory, replacing the “old” position-referenced image that no longer corresponds to the actual condition of the construction site.
  • the position-referenced actual state image is retrieved from the memory (corresponds to step 21b) and the live image of the construction site is fitted with the position-referenced actual state image (corresponds to step 21c).
  • the “new” position-referenced image replaces the “old” "for displaying target positions in a live image not completely, but both are used for these procedural steps, for example, the original position-referenced image for unchanged image or construction sites and the current position-referenced image for newly built areas.
  • FIG. 3b schematically shows a further development of the method according to FIG. 3a.
  • FIG. 3b shows steps 29a and 29b at the top corresponding to FIG. 3a.
  • the precision of the position reference of the actual state image created in step 29b is now automatically estimated. This estimate is made, for example, on the basis of feature quality and depicted changes in the image.
  • step 29c is continued and the actual state image is stored. If, on the other hand, insufficient accuracy is found, the system issues a message to the user in a step 29e. Due to this warning, the user can react and e.g. a re-referencing of the position by a construction site surveyor or by means of a surveying device, as described for step 20a (see FIG. 1). This automatic control of the position reference precision ensures that even with many successive actual state images, which e.g.
  • the position reference does not lose quality due to the successive referencing based on the previous position-referenced image, and a minimum quality measure is not undershot or countermeasures can be counteracted by “refreshing” the position reference if the accuracy falls below a threshold value.
  • FIG. 4 shows an example of a measuring system 30 with measuring functionality, which has a measuring device 31 and a hand-held measuring aid instrument 32.
  • the measuring device 31 has a base 31b and a base relative to the base 31b by means of a structure 31a two-axis pivotable camera 31c (hereinafter also referred to as the second camera).
  • the auxiliary measuring instrument 32 has a carrier 37 which is held by a user 40 by means of a handle 38.
  • the carrier 37 (exaggeratedly large in the figure) is such that the measuring auxiliary instrument 32 can be carried with one hand, so that the other hand of the user 40 is free to hold a computer terminal 35, for example a smartphone, held by the carrier 37. to use.
  • the computer terminal 35 has a screen 36 and a camera (not shown). Using this terminal camera (first camera), an image of the measurement environment 41 can be recorded and displayed on the screen 36.
  • the carrier 37 has a cardan suspension, so that the computer terminal 35 is stabilized.
  • the cardan suspension e.g. wobbling of the user's hand or vibrations caused by the user 40 walking around in the room 41 can be effectively compensated for.
  • the gimbal is actively controlled so that an orientation of the computer terminal 35 can be set automatically, whereby e.g. a target axis of the terminal device 35 can be automatically aligned with an environmental point to be staked out or measured.
  • the user 40 taps on the screen 35 in the measurement environment image a location of the construction site 41 which he would like to measure and the smartphone 35 or his measurement beam 39 (see below) is automatically aligned to the desired measurement point.
  • the computer terminal 35 is either inserted or inserted in the carrier 37 in a predetermined and thus known defined position, or the carrier 37 has a joint, so that the position of the terminal 35 relative to the carrier 37 can be changed in a defined manner.
  • the relative position is determined, for example, by the user of the system
  • a spherical body 33 Arranged on the carrier 37 as a means for determining the position is a spherical body 33, which in the example is also stabilized in the example by means of the cardan suspension and, optionally, can also be varied in position by means of the optional joint.
  • the body 33 is designed as a regular polyhedron.
  • the body 33 can also be arranged at another exposed location on the carrier 37.
  • the body 33 has an optical code 34 on its surface, the code being distributed such that code 34 is visible from as many angles as possible or relative positions of an external observer.
  • the body 33 or the code 34 is designed in such a way that one of the second camera 31c of the measuring device
  • the orientation and distance of the auxiliary measuring instrument 32 relative to the measuring device 31 can be determined unambiguously.
  • the code 34 thus encodes the orientation or rotational position of the ball 33.
  • the distance to the body 33 from the measuring device 31 can be determined on the basis of the camera image of the measuring device 31, which, together with the measured target direction 31d of the camera 31 (pivoted position), the position of the Instruments 32 is determined relative to the measuring device 31.
  • the target direction 31d is determined, for example, by means of an angle encoder for a respective swivel axis.
  • the measurement device camera 31c takes an image of the body 33 with code 34 and the image is evaluated using stored decoding information in such a way that both the distance to the body 33 and its orientation are determined, so that together with the measured one Camera position (sighting direction 31d) a total of all six degrees of freedom of the ball 33 and thus of the carrier 37 and the smartphone 35 relative to the measuring device 31 are determined.
  • the position of the measuring auxiliary instrument 32 relative to the measuring device 31 is determined with the aid of the body 33.
  • the carrier 37 together with the body 33 thus represents a hand-held measurement aid preparation which is used to hold a computer terminal 35, e.g. a smartphone or tablet and can be determined by an external measuring device 31, so that a measuring system 30 can be composed.
  • the measuring device 31 itself, in turn, is located absolutely, e.g. by measuring by means of absolutely known markings in the measuring environment 41, so that finally the absolute position of the instrument 32 can be determined.
  • the computer terminal 35 has an inertial measuring unit (IMU).
  • IMU inertial measuring unit
  • the measurement data of the IMU are taken into account in this training when determining the position of the measuring aid.
  • the data are used in a measurement with movement of the instrument 32 to bridge times or spatial areas by means of dead-reckoning, in which it is not possible to determine the position by means of the body 33, for example because the line of sight between the first camera 31c and body 33 through an object of the measurement environment 41 is interrupted.
  • the position determined by means of dead reckoning navigation is continuously transmitted to the measuring device 31, which continuously pivots / tracks the camera 31c on the basis of the data, so that the position determination on the basis of the body 33 can be resumed without delay as soon as the auxiliary instrument 32 leaves the shaded area and the line of sight is no longer broken.
  • the means of the measuring auxiliary instrument 32 for determining or determining the position in cooperation with the measuring device are designed in a manner known per se as IMU and gyro with determination of the yaw angle, as IMU with tracking functionality for tracking a movement trajectory, as a visual, previously known marking / pattern on one of the parts of the measuring aid, e.g. Barcode or as a defined illuminant (e.g. LED).
  • a position determination can also be carried out by means of a RIM camera of the measuring device 31 using SLAM algorithms (simultaneous localization and mapping).
  • the position of the measuring aid instrument 32 which can be determined absolutely and stabilized in the example by means of a gimbal, is now used in the example in order to measure the position of at least one measuring environment point 42 absolutely.
  • the computer terminal 35 has a distance measurement functionality.
  • the terminal device 35 has a laser distance meter that sends a measuring beam 39 in a directed manner to the point 42 and determines the position of the point 42 relative to the terminal device 32 from reflected measuring radiation and a known emission direction.
  • the measuring system 30 determines the absolute point position on the basis of the absolute position of the measuring device 30, the relative position of the auxiliary measuring instrument 32 and the relative position of the point 42.
  • the measuring system 30 is designed such that a position scan can be carried out by means of the computer terminal 35, that is to say a large number of measuring environment points 42 can be measured very quickly in succession or a 3D point cloud can be generated.
  • this is done with a rigid measuring beam 39 e.g. by manually pivoting the measuring aid 37 and / or moving the user 40 around in the room 41 during the measurement.
  • the measured position of the point 42 is marked in a live image of the measurement environment 41 for the user 40 on the screen 36 true to position. Further information or data links relating to the surrounding point 42 can also be displayed or offered.
  • a live image optionally also serves to enable the user 40 to select an environmental point 42 to be measured.
  • the screen 36 is touch-sensitive and the user 40 taps the point in the image corresponding to the point 42, whereby a measurement of the corresponding point in the room 41 is triggered as part of the measurement functionality.
  • a photogrammetric position is determined.
  • the smartphone 35 has, for example, a camera designed with a double lens or at least two images of two different locations of the user 40 are taken.
  • FIG. 5 shows a modification or alternative or additional use of the measuring system 30 from FIG. 4.
  • the relative position determined within the scope of the measuring functionality and the absolute position of the measuring aid instrument determined or determinable on the basis of the absolute location of the measuring device 31 are used 32 for the position-accurate display of at least one target position (stake-out point). This point to be staked out is stored in a memory of the system, for example as part of a building plan.
  • the absolute position of the computer terminal 35 inserted in the carrier 37 is determined and the desired position is retrieved from the memory.
  • the computer terminal 35 also has a marker (not shown), in the example a laser pointer, which can emit a visible laser beam 39s in a defined direction.
  • the laser beam 39s is then by automatically setting the emission direction, e.g. by means of an above-mentioned active gimbal (gimbal) specifically emitted in one direction in such a way that it marks the target position in the measurement environment in the correct position - in the example on the room wall 44 - as a visible laser point 43s.
  • the emission direction of the marker is rigid and the user receives instructions on the screen 36 by means of which he changes the position of the measuring aid instrument 32 until the marker targets the location 43s.
  • Such user guidance is of course also possible in the case of a marker with a variable marking direction, for example around To instruct the user 40 to pivot the instrument 32 at least until the point 43s reaches the (maximum) marking area of the marker if the position of the instrument 32 is very unfavorable.
  • a laser line or laser surface for marking one or more target positions is generated using the laser pointer. Any user-related wobbling of the auxiliary measuring instrument 37 can be compensated for by the gimbal mounting, so that there is no blurring of the marking point 43s.
  • the measuring system 30 or the measuring method advantageously serves, for example, to mark a target position exactly on a construction site, for example, where construction work is to take place, for example drilling a hole according to the construction plan.
  • the user can then, for example, approach the marked point 43s and either immediately carry out the required construction work with the free hand or, for example, apply a permanent marking to the surface 44 with a pen.
  • the carrier 37 has a locking device, with the aid of which the carrier 37 can be fixed in the space 41 without tools.
  • a stand is provided so that the user 40 can place the instrument 32 on the floor, roughly aligned with the wall 44, so that the laser pointer marks the location 43s.
  • a locking device is a clamp with which the carrier 37 can be detachably fastened, for example on a wall.
  • An advantage of using an auxiliary measuring instrument 32 is that it can be used to work close to the wall 44 and easily one large measuring environment 41 can be completely measured or staked out without having to change the measuring device 31 (that is, without the need for complex station changes). It is also possible to achieve 31 measuring points 43s from a stationing of the measuring device, which are beyond direct access from this stationing, for example due to obstacles in the direct air line.
  • the measuring auxiliary instrument 32 has a marker with which physical marking of target positions is made possible. With the help of a printer or a spraying device is then directed e.g. a color marking 43s is applied to the wall 44.
  • FIG. 5 symbolizes a position-accurate display of the stake-out point in a live image of the construction site 41 recorded by the smartphone 35 as a further option.
  • a graphic marking 43 is superimposed on the live image (video image) recorded by the smartphone camera, so that the user 40 can see the wall 44 on the screen 36 and at the same time the target position in a positionally correct manner, that is there is an augmented reality view.
  • further information relating to the target position is displayed on the screen, e.g. the type of tool to be used at the site or a virtual view of the construction site as it should look at the target site after the construction work has been carried out.
  • FIGS. 6a-e show, purely schematically, the method according to the invention for measuring a target using a measuring device with target delivery function.
  • FIG. 6a shows a measuring environment 17, for example a building room as shown, in which a measuring device 10 with direction and distance measuring functionality is set up by the user 16 at one location, for example a total station.
  • the user 16 himself marks a position to be measured in the room in a manner known per se with a plumb or measuring rod with a target 3, for example a retroreflective prism, and holds a display device 6 in his hand which is wirelessly connected to the measuring device 10, so that data can be transmitted between the two devices 6, 10.
  • the measuring device 10 and / or the mobile device 6 has a control with evaluation functionality.
  • the user can preferably control the measuring device 10 by means of the control and input on the screen 6.
  • the screen 6 can also be a fixed or removable part of the measuring device 10.
  • the measuring device 10 and the screen 6 form a measuring system 18.
  • the measuring device 10 has a base 13, relative to which a structure 14 is arranged so that it can rotate about two axes.
  • the structure 14 defines a target axis 12, which is thus also pivotable about two axes.
  • the structure 14 has a beam source and a measurement radiation detector, for example a range finder 15 in the form of a laser distance meter, so that within the scope of a single-point determination functionality, knowledge of the distance measured therewith to a target lying in the target axis 12 and the direction measured, for example by means of an angle encoder Target or alignment of the target axis 12, the position of the target relative to the surveying device 10 and on the basis thereof Known location, the position in the room can be determined.
  • the measuring device 10 has a camera 11, which is aligned in the direction of the target axis 12. In a departure from the illustration, this camera 11 can be designed, for example, as an on-axis camera.
  • the measurement system 18 has a target preparation or target acquisition function, in the framework of which a wide-ranging image of the measurement environment 17 is recorded in a first step, e.g. a full dome picture. In the example, this is done by pivoting the camera 11 (symbolized by arrow 11a) by rotating the structure 14 while the image is being recorded continuously.
  • the overview image is recorded by means of a second camera, which has the measuring device 10.
  • This additional camera can e.g. has such a wide field of view that the measurement environment 17 is motionless e.g. can be imaged over a horizontal angle of 200 ° or more.
  • Such a camera is e.g. a so-called overview camera, which is additionally arranged on the structure 14.
  • a second camera e.g. a camera of the display device 6 is also used, in that the user 16 takes a picture of the space 17 from or near the location of the measurement device 10, so that the image essentially corresponds to the view of the measurement device.
  • FIG. 6b shows how the recorded overview image 1 is subsequently displayed on the screen 6, for example after it has been transmitted from the measuring device to the mobile screen via Bluetooth or Wi-Fi.
  • the user now selects a target area 4, for example in the case of a touch screen by hand as symbolized by the hand 5, in which the target 3 to be measured is located.
  • the selection 5 is made For example, by defining or automatically supporting a rectangular frame of a certain size in image 1 by tapping on a point in the image (or on the screen) and automatically defining a predefined frame around the point of contact as the target area.
  • the predefined size of the target area 4 can be changed by tapping several times, for example in three stages.
  • the size of the target area 4 is automatically set as a function of existing measurement data, for example by determining a (rough) distance to the target area 4, for example by image evaluation. For example, the farther the targeted area 4 is in the room from the measuring device, the smaller the target area 4 is automatically set, so that regardless of the distance, an at least approximately equal measuring area is always selected as the target area 4.
  • the width of the field of view of the camera 11 is also optionally taken into account when determining the target area size. In any case, there is therefore a manual definition of a target area 4, which is optionally supported automatically by the measurement system 18, so that a rough selection or determination of the direction with respect to the target 3 to be measured takes place.
  • FIG. 6c shows how, based on the manually defined target area registered by the control, a first, rough alignment of the measuring device 10 with the target 3 takes place.
  • the controller uses the target area selection to ensure that the body 14 is pivoted in such a way that the target axis 12 comes to lie in the direction of the target area.
  • the pivoting ensures that the target is in the field of view of the camera 11 aligned in the direction of the target axis 12.
  • the measuring device 10 is aligned such that a second image can be recorded by the camera 11, which represents a section of the overview image or the measurement environment 17 containing the target 3.
  • FIG. 6d shows an example of such an image 2 of the camera 11.
  • image 2 the target 3 is shown comparatively large. This enables the user to manually, e.g. by touching the screen 6, can precisely mark the target 3 (represented by the hand 7), whereby the controller is "informed” about the exact direction to the target 3.
  • the target axis 12 is then pivoted by the control on the basis of the target selection previously made in such a way that it is aligned with the target 3.
  • target 3 can be measured coordinatively using the direction and distance measuring functionality.
  • the proposed method therefore aligns the measuring device 10 to the target 3 in two stages by the user 16, by first defining an approximate direction to the target 3 in an overview image 1 by means of the target area 4, which is based on the further, in this rough direction captured image is refined by a second manual selection in such a way that target 3 can be targeted and thus measured.
  • FIGS. 7a and 7b show further developments of the target provision process.
  • FIG. 7a which, analogously to FIG. 6b, shows the overview image 1 shown on the display 6, shows that known and ascertained potential targets 19a, 19b and 19c are shown by means of graphic markings.
  • the target 19a is a target stored in an electronic memory, which is known, for example, from a previous measurement in the measuring environment or was determined on the basis of a construction plan with target positions with which the image 2 was compared.
  • the potential targets 19b and 19c are those which were automatically recognized as striking surrounding points by means of image processing in the overview image 1.
  • an automatic suggestion of a target area 4 is also made depending on the potential targets 19a-19c.
  • a target area 4 is defined by the controller in such a way that it encompasses the three targets 19a-c lying close to one another. The user can then select this target area 4 simply by touching the screen 6 as the target area 4 to be used or, if necessary, change the size of the target area 4 manually or mark or select another target area 4.
  • FIG. 7b which is analogous to FIG. 6d, shows the target area image 2 recorded on the basis of the target area 4 of FIG. 7a.
  • the potential targets 19a-19c can now be seen very clearly by the user. This means that he can easily mark and ultimately select a target that is ultimately to be measured.
  • the user selects the target 19b for the measurement, the selection 7 being automatically supported by touching around the touch point 7a within a zone 7b the target 19b is automatically set as the target to be selected.
  • the system automatically determines the target in the vicinity of the touch point 7a, so that the user does not have to hit the displayed target 19b exactly on the screen 6.
  • Zone 7b can be defined in a fixed manner or, if necessary, be variable and - within certain limits - expanded until a target is located therein.
  • the user not only marks a target 19b in Figure 2, but e.g. also the other two targets 19a and 19c, so that the measuring device measures all three targets 19a-19c.
  • FIG. 8 shows a first embodiment of a construction laser system 50.
  • the construction laser system 50 has a self-leveling laser module with a construction laser 53 with a laser source integrated in a housing 54, such as the laser diode 55.
  • the radiation 56 from the laser source is in the example by means of optics 57 of the laser module expanded and thus emitted as laser fans 56a in the room, where, for example serves as a linear position reference for building activities inside or outside.
  • Self-leveling is e.g. achieved by means of a gimbal or a ball joint.
  • the construction laser system 50 which is designed as a line laser system 50 in the example, also has a holder 51, which is rod-shaped in the example, which is placed on a reference floor 52, for example a storey floor. On this holder 51 is a by means of a lock 58 Line laser 53 releasably fixed again.
  • the holder 51 thus serves to flexibly fix the line laser 53 above the floor at a height h desired for the position reference by means of the fixation 58.
  • the height h disadvantageously has to be measured manually.
  • the present line laser has an integrated optoelectronic distance meter 59a, with which the present height h is measured automatically. It is therefore measured using radiation in a manner known per se, e.g. based on triangulation, phase and / or transit time evaluation, the distance of the housing 54 to the floor 52 or the distance of the laser light 56b forming the position reference to the floor 52 is measured. This eliminates the need for a purely manual measurement of the height h of the position reference as in devices of the State of the art necessary.
  • the laser source 55 is advantageously used dual, ie the laser radiation 56 serves both to provide the reference line 56a and as measuring radiation 56b for height measurement.
  • the radiation emanating from the diode 55 is split by a beam splitter 53a, so that a part 56b of the radiation is directed in the direction of a second optic 57a on the underside of the housing 54 or in the direction of the base 52.
  • Radiation reflected from the ground is directed onto a detector 53c of the distance meter 59a by means of the second optics 57a and an optical deflection element 53b.
  • the sought height h is then determined from the detector signal.
  • the line laser 53 has an additional radiation source for height measurement.
  • the automated measurement of the height h by means of a height measuring unit such as that of the distance meter 59a shown is either triggered manually — for example by pressing a trigger button attached to the housing 54 or by remote control; or it takes place automatically continuously, for example at certain measuring intervals.
  • an automatic height measurement takes place, for example after locking, which is determined by means of appropriate sensors and / or after a specific time in which no movement of the housing 54 (for example by means of acceleration sensors) has been detected.
  • FIG. 9 shows a second example of a line laser system according to the invention.
  • the line laser 53 and the holder 51 are shown enlarged in comparison to FIG. 8, the holder 51 is only partially shown and the reference floor is omitted.
  • further components of the line laser 53 or the housing 54 are not shown, apart from the transmission optics 57.
  • the height h is determined automatically by the holder 51 having an optically readable position code 51a along the height axis h, for example a light-dark coding or a color coding.
  • the position code 51a absolutely codes the position along the height axis h.
  • the present height h can be measured with an opto-electronic reading head 59 of a position encoder 60, which in the example is integrated in the locking device 58, and can be displayed, for example, as shown on a display 59d attached to the housing 54.
  • An alternative to the illustrated optical position encoder 60 is a capacitive or magnetic position encoder.
  • the holder 51 does not have the passive part of the position encoder 60, but the line laser 53.
  • a target is integrated into the catch 58, which target can be detected along the height h by the holder 51 designed for this purpose, and thus the position of the line laser 53 relative to the holder 51 is indicated.
  • the evaluation of the measurement signal generated on the holder side can also be carried out completely on the holder side and the height value can be shown, for example, on a display of the holder 51.
  • the position encoder 60 or the coding 51a is also designed such that, in addition to the height h, the horizontal alignment or the alignment relative to the holder 51 of the housing 54 (or the line laser 53) can also be measured.
  • the coding 51a not only codes the position along the height axis h, but also perpendicularly to it, so that the rotation R around the height axis h is read out by means of the reading head 59 and e.g. can be shown on a display 59d.
  • Such optical surface or 2D coding are known in principle from the prior art.
  • the system 50 has a separate distance and / or position meter and a separate alignment meter.
  • Figure 10 shows a training of the previous embodiments.
  • the line laser system 50 has a drive 61 in addition to an altimeter, for example the position encoder 60.
  • the height h of the line laser 53 can be adjusted automatically by means of the drive 61.
  • the drive 61 is designed as a toothed wheel 61a, which is driven by a motor 61b, in order to be able to move the housing 54 up or down along a guide rail 62 of the holder 51.
  • An alternative to this exemplary drive 61 is, for example, a magnetic linear drive, which is integrated in the holder 51 and pulls the catch 58 upwards or allows it to sag downwards in a defined manner.
  • the active element of the drive 61 is integrated in the holder and the line laser 53 is passive.
  • a targeted distribution of the drive components can offer advantages, for example, with an active holder 51, a battery of the drive can be placed in the holder foot, the weight of which increases the stability on the one hand and on the other hand does not avoid additional weight in the line laser 53 .
  • the system 50 has a control 62 with corresponding control software, which controls the drive 61 in such a way that a target height h is automatically set on the basis of the height continuously measured by the altimeter 59.
  • the housing 54 is controlled by the control 62 by means of the drive 61 until the desired height h is reached, then the position is automatically fixed by the control 62 by means of the locking device 58.
  • the system 50 also has a remote control receiver or, more generally, a communication module 63, which in the example is integrated in the housing 54.
  • This receiver 63 is used on the one hand for remote control operation of the drive 61 and / or for communicating a desired height h to the control 62 from a remote user, so that the Controller 62 then automatically adjusts height h as described.
  • holder 51 or line laser 53 are equipped with a two-axis drive, so that in addition to the height h, the horizontal alignment of the laser can also be changed automatically — and optionally also automatically by means of the control 62.
  • a target height, but also a target orientation can be set automatically or automatically in such embodiments.
  • FIG. 11 a shows a first embodiment of a measuring system 77 according to the invention with a measuring auxiliary instrument 70 and a measuring device 71 with an active gimbal 76.
  • the measuring device 71 is e.g. formed as a total station with a structure 71a pivotable about a base 71b in two axes with a laser source for emitting a measuring beam M, so that e.g. a distance to a reflecting target 74, which provides a reference point 74r, can be measured based on a transit time measurement of the measuring beam M and the position or the coordinates of the target 74 or more precisely of the reference point 74r can thus be measured on the basis of the measured orientation of the measuring beam M. .
  • the measuring aid instrument 70 providing the target 74 has a hand-held rod 72, which the user 40 places on the ground 52 at a terrain point 78 to be measured.
  • the terrain point 78 is located in a hole where it is difficult to contact with conventional plumbing poles and can therefore be measured.
  • An assembly 73 is attached to the rod 72, which is equipped with an angled end for this purpose, and is therefore arranged with an offset to the rod 72 due to the angle.
  • the attachment to the rod 72 is carried out by means of a gimbal 76 with two axes of rotation al and a2.
  • the gimbal 76 is or more precisely the gimbal axes a1 and a2 are actively driven by means of motorization (not shown separately), so that the assembly 73 or. more precisely, their vertical axis A- can be aligned automatically or automatically - that is, without separate user intervention by regulating axes al and a2.
  • the assembly 73 has, on the one hand, the target 74 at the upper end, which is therefore automatically aligned perpendicularly due to the actively controlled gimbal arrangement 76.
  • the assembly 73 has a targeting unit 75, which is designed as a laser in the example, at the lower end.
  • the aiming unit 75 is used for aiming the terrain point 78 to be measured and for this purpose has a target axis A, which coincides with the vertical axis A in the example.
  • a laser beam L is emitted along the target axis A by the laser.
  • the laser point L is used to mark the terrain point 78 visually for the user 40, so that the user 40 can thus verify the orientation of the target axis A, that is to say can recognize whether he is actually targeting the point 78.
  • the laser in the example is part of a laser distance meter, on the basis of which the distance from the target 74 or from the reference point 74r to the terrain point 78 is measured becomes.
  • the coordinates of the terrain point 78 can be clearly determined.
  • the target 74 is arranged such that the reference point 74r is located at the intersection of the two gimbal axes a1 and a2.
  • the arrangement of target 74 and target unit 75 is interchanged, so that the target unit aims vertically upwards, which means e.g. Points of a ceiling can be measured.
  • the targeting unit 75 or the entire assembly 73 can also be arranged such that the targeting axis targeting unit 75 or the targeting axis is horizontal.
  • the laser distance meter working according to the phase principle can be used for the electronic distance meter of the target unit e.g.
  • Suspension 76 may include one or more tilt sensors. By means of the active regulation of the suspension 76 presented, inclination sensors can be approached and leveled with high precision and with a small measuring range.
  • an active suspension 76 for example, a targeted alignment is automatically and / or remotely controlled not only in the vertical and / or horizontal direction, for example for the automatic targeting of a terrain point 78 feasible.
  • the active cardanic suspension 76 thus advantageously enables not only a vertical or horizontal alignment of the target 74 and / or the target axis A to be achieved automatically, but also, due to the motorization, the assembly 73 to be adjusted automatically or automatically to any other angle.
  • the gimbal 76 therefore not only enables the assembly 73 to be automatically, highly precisely and quickly aligned vertically or horizontally, but also, if required, to a different arrangement of the assembly 73 without the user 40 fixing the rod 72 in a specific position or posture or should align. In this way, angles can be approached in a targeted manner and marked by means of the pointer laser beam L, for example to indicate alignment specifications.
  • the active suspension 76 can also be used to adaptively dampen movements of the measuring aid instrument 70 or the assembly 73, so that e.g. 70 accurate measurements are possible even if the instrument is not positioned correctly.
  • By controlling the damping e.g. significantly simplify tracking of the target 74 by the measuring device 71 when the instrument 70 is carried around by the user 40, since the rocking by the user 40 can be optimally compensated for by the damping adapted to the rocking.
  • remote control can be carried out from the surveying device 71, so that one or more surveying points 78 can be approached automatically or by a user there from the location there, including surveying points that differ from the representation in FIG. 11a from the point of view of the measuring aid instrument 70 seen are not in the vertical or horizontal.
  • stored points to be staked out or layout points can be retrieved from an electronic memory and as soon as the instrument 70 is in a suitable vicinity of the point or points, these are automatically marked / displayed on the floor or on a wall, for example by means of a laser beam L. by adjusting the orientation of the laser beam L accordingly by means of the active gimbal 76.
  • the measuring system 77 can also have means with which the orientation of the gimbal 76 relative to the measuring device 71 can be determined, e.g. an optical ball code at the target 74 or other optical markings on the assembly 73, which is recorded and read out by means of a camera of the measuring device 71.
  • the measuring instrument has active means for determining orientation, e.g. an IMU and / or inclination sensors.
  • a 6-DoF measurement of the measuring aid instrument 70 is made possible by the measuring device 71, which can be used, for example, to use the measuring aid instrument 70 as a 3D distance meter, in particular for short measuring distances to a terrain point 78 .
  • the assembly 73 with an active gimbal 76 has a tracking unit, with which, for example, camera-based or a nearby moving device or vehicle can be tracked using a position-sensitive detector.
  • a tracking unit with which, for example, camera-based or a nearby moving device or vehicle can be tracked using a position-sensitive detector.
  • Such tracking units are known in industrial laser trackers, for example under the Keyword "ATR" (automated target recogniction) and described in more detail with reference to the sixth aspect of the invention, for example to FIG. 14.
  • FIG. 11b shows an alternative embodiment of an auxiliary measuring instrument 70.
  • the assembly 73 with the target 74 and targeting unit 75 is attached to a stand 72 'by means of an active gimbal 76 with the two gimbal axes a1 and a2.
  • the assembly 73 can be positioned at a terrain point 78, as shown, in order to measure or stake out this point 78 as described above.
  • FIG. 11c shows a part of the auxiliary measuring instrument 70 of a further embodiment, specifically the gimbal 76 with the two axes a1 and a2 and with an assembly 73 'suspended therewith.
  • the assembly 73 ' has, in addition to the targeting unit 75, a further targeting unit 75a, the target axis of which is perpendicular to the target axis of the first targeting unit 75 and is thus oriented horizontally in the example.
  • the second aiming unit 75a likewise has a laser, so that points in the horizontal or at an angle perpendicular to the axis A can also be measured or marked by means of the second laser beam L '.
  • the second laser light L ' can also be emitted in a fan shape, so that, for example, contour lines can be recorded or marked on a wall from a defined point of view, which is maintained and / or measured by means of the first laser beam L.
  • Vertical and horizontal aiming and distance measurement can therefore be advantageously combined in order to precisely mark contour lines.
  • FIG. 12 shows an alternative embodiment of an auxiliary measuring instrument 70.
  • the gimbal-mounted assembly 73 has a targeting unit 75 ', which has a camera aligned along the target axis A.
  • the camera thus takes a picture of the part of the floor 52 lying vertically below it.
  • This picture is e.g. wirelessly transferred to an external user display, e.g. a tablet 6 as shown or also augmented reality glasses or an AR helmet.
  • an external user display e.g. a tablet 6 as shown or also augmented reality glasses or an AR helmet.
  • the image which shows the terrain point 78, the (virtual) intersection Pa of the target axis A with the ground 52 is shown as a superimposed graphic.
  • the user 40 can now change the position and / or posture of the measuring aid 70 such that the intersection point Pa shown overlaps with the representation of the terrain point 78, that is to say the target axis A is aligned with the terrain point 78.
  • the distance from the position reference point 74r to the terrain point 78 is measured, as described above, either camera-based using the aiming camera or using an additional electronic distance meter.
  • FIGS. 13a-13c show an example of a method using an auxiliary measuring instrument 70 as described above.
  • the auxiliary measuring instrument 70 with the assembly 73 arranged on the gimbal device 76 is positioned at a terrain point 78.
  • work is to be carried out using a tool 79, in the example a drilling machine.
  • the hand-held tool 79 has a working axis 79a, which is to be aligned for optimal work in a certain direction, in the example perpendicular (to the floor).
  • the laser light L of the aiming unit 75 aimed at the terrain point 78 is used.
  • the tool 79 has a laser detector or a focusing screen 79b on its rear side, mounted centrally around the working axis 79a. If the tool 79 is now aligned such that the laser beam L strikes a central zone of the focusing screen / detector 79b, the user recognizes that the alignment is optimal.
  • the central zone can encompass the entire focusing screen / detector area, a larger area of the light-sensitive area can be advantageous in order to find / detect the laser beam before the optimal alignment.
  • the accuracy of the alignment can optionally be carried out by means of several zones which represent different tolerance ranges, e.g. a tolerance of 1 °, 2 ° and 3 °. If there is a detector, checking the alignment e.g. by means of optical and / or acoustic signals.
  • FIG. 14 shows an example of a measuring device 80 with parallel provision of a direction to a target 82 to be measured and an image of the target 82
  • Measuring device 80 for example a total station or a laser tracker, has, as part of a direction measuring module 84, an infrared radiation source 85 which generates illuminating radiation 86 which, among other things, illuminates target 82 by means of beam splitters 89, in the example designed as a retroreflector.
  • Infrared radiation 86 reflected by the target 82 is received by an optical receiving system 83 and guided to a sensor 90 (the sensor 90 is shown in an oblique view, in contrast to the rest of the illustration).
  • the two-dimensional image sensor 90 is sensitive and position-sensitive to the wavelength of the infrared radiation 86, so that the position of the point of incidence 88 of the received radiation 86 on the sensor 90 can be determined, for example in a manner known per se, by determining the center of gravity. Based on the location of the point of impact 88, a direction to the target 82 can be inferred. For example, a deviation of the position from a defined center, which corresponds to a highly precise central alignment with the target 82, is used to infer a deviation of a target axis of the measuring device 80 from a target alignment, which is also referred to as automated target recognition (ATR). is known.
  • ATR automated target recognition
  • a deposit of the received infrared beam 86 from a zero position is determined on the sensor 90.
  • a position difference between the center of the retroreflector 82 and the point of incidence of the infrared beam 86 on the reflector 82 can be determined and the alignment of the measuring device 80 can be corrected or tracked as a function of this deviation in such a way that the deposit on the sensor 84 is reduced , in particular "zero", and thus the beam or a target axis is aligned in the direction of the reflector center also by means of a distance measuring module 81 with a beam source 81a, which sends measuring radiation (not shown) (e.g.
  • a 3D position of the target 82 can also be determined from the storage and thus the direction to the target in conjunction with the distance measurement.
  • the target 82 can also be continuously tracked and the position of the target 82 (direction and distance) can be continuously determined relative to the measuring device 80.
  • the tracking can be realized by changing the orientation of a motorized movable deflection mirror provided for deflecting the light beam and / or by pivoting a aiming or beam deflecting unit relative to a fixed base.
  • a parallel illumination with infrared radiation 86 e.g. by arranging an IR beam source directly on the optics 83, e.g. as a ring of IR LEDs around the optics 83.
  • the spatial direction to target 82 is then e.g. determined with a camera which reflected illumination radiation 86 receives.
  • the receiving optics 83 and the sensor 90 are designed in such a way that for the reception and detection of the infrared radiation 86 emanating from the target 82, visible radiation 87 can also be received by the receiving optics 83 (ie, can be guided to the sensor 90) and the received one visible radiation 87 can be detected by sensor 90 at the same time as infrared radiation 86.
  • the visible light is with one Spectral distribution can be received and recorded so that a color image can be generated from it.
  • a camera or RGB image 91 of the target is thus parallel to the determination of the deposit point 88 or the determination of the direction to the target 82 based on the point 88
  • infrared measurement radiation is also detected in one go, in particular at the same time, and “normal” ambient light, so that on the one hand determination of the target direction and a camera image 91 of target 82 can be provided by means of the same sensor 90 in one operation without the receiving optics for either of the two tasks
  • FIG. 15 shows purely schematically the sequence of parallel detection of infrared radiation and visible radiation with a wide color spectrum as well as direction determination and image generation based thereon.
  • the receiving optics 83 both types of radiation are guided onto the sensor 90 sensitive to both wavelength ranges, with a filter 83a the visible radiation is transmitted as a bandpass and an IR range selected with regard to the IR range of the IR illuminating radiation (86 in previous FIG. 14) or the sensor.
  • the different radiation components are processed (block 92), so that two sensor output signals or sensor signal components are generated.
  • the first output signal 93 the optical Illus. 91 of the target (or the target environment) created.
  • the direction to the destination is determined in parallel with the second output signal 94 (symbolized by the storage point 88). It is therefore measured with the same optical system and in one procedure using IR radiation on the one hand and a color image 91 is also generated.
  • the specific direction to the target is shown in image 91 of the target, whereby image 91 can be part of a live video stream.
  • FIG. 16 shows a further development of the embodiment of a measuring device 80.
  • the receiving optics 83 have a correction lens 95. This serves to match the focus of the receiving optics 83 for the visible light 87 and the focus for the IR radiation 86 to one another in order to compensate for the wavelength dependence of the focusing. Both radiations 86, 87 or all spectral ranges can thus be sharply imaged on the sensor 90 at the same time.
  • both focused IR radiation 86 and focused ambient light 87 are simultaneously provided, so that the IR point of incidence can be determined and an image can be generated in one exposure process. Simultaneity of the two processes is particularly advantageous with a moving target.
  • An alternative to a unifying focus correction or a simultaneous recording of both radiations 86, 87 is described in FIG. 17 below.
  • FIG. 17 schematically represents a sequence with which a camera image based on the visible wavelengths and an IR measurement are carried out in one operation.
  • the measuring device is set to produce the color image by adjusting the exposure time and the optical focus for the visible wavelength range or by setting it to be optimized (96a).
  • a camera image is then recorded with these parameter values of the receiving optics or the sensor (96b).
  • This image is then evaluated (96c) in order to optimize the acquisition parameters for the detection of the IR radiation.
  • the optical focus is set on the basis of the determined image contrast of the color image (96d). This can take place fully automatically or partially automatically with user intervention and is advantageous in that such a color image generally has a good contrast value or the contrast is much clearer than in the case of IR radiation. The image sharpness can thus be determined with good certainty and used for regulation.
  • the exposure time is then set appropriately for IR detection (96e). This can also be based on an evaluation of the color image. In any case, separate exposure processes are advantageous in that the exposure time can be optimally adjusted for the respective type of radiation. With the recording parameters set in this way, the IR radiation is then detected (96f).
  • Such a detection of visible radiation and IR radiation which takes place directly in succession, thus realizes an adjustment of detection parameters optimized for the respective sub-process.
  • the sequence can in particular be part of a video stream, in which a color recording and an IR recording take place alternately.
  • FIG. 18 shows an exemplary embodiment of a hybrid sensor 90, with which infrared radiation for determining the point of deposit and colored light for color image detection are simultaneously used. riding position is detectable.
  • the sensor 90 is designed as a hybrid RGB-IR sensor 90 with a pixel array 90a, which has the three channels 90b red, green and blue and also an IR channel 90c. These are obtained, for example, by means of appropriate pixel filters, which only let the wavelengths or wavelength range of the desired spectral component R, G, B or IR pass, the IR pixel filter, for example, allowing radiation in the wavelength range from 800-950nm or more specifically at wavelengths of 780nm or 850nm and all the light in the visible spectrum is absorbed.
  • the missing color channels of a pixel are preferably compensated for by correlating the missing color components by the neighboring pixels, which capture the corresponding colors. Such compensation is not necessary for the ATR measurement, since the point of impact can be determined as described, for example, by forming a center of gravity.
  • FIG. 19 shows an example of a method for buying and selling geodesy data via a computer network platform 100.
  • the left part of FIG. 19 shows schematically how terrain points 107 are measured by means of the surveying devices 101a and 101b.
  • This generates geodesy data that contain the absolute coordinates of the terrain points 107, for example based on the WGS84 or ETRS89 reference system.
  • the geodesy data optionally contain additional data. Examples of such metadata are the time or the date of the survey, the type or type of surveying device used, e.g. tachymeter or laser scanner, reflectorless or with reflector etc.
  • the accuracy or uncertainty of the coordinates or the originator / source of the geodetic data can also be used Be part of it (see also Figure 20).
  • the geodesy data generated in this way are transmitted to a data exchange platform 100 in the example by means of the Internet.
  • This upload represents the sale of the geodesy data or their offer for sale.
  • the platform 100 stores the geodesy data of the terrain points 107 as a function of the respective point coordinates, ie the assignment of the geodesy data takes place via the coordinates contained therein.
  • the geodesy data can thus be called up using the coordinates.
  • the platform 100 can add further metadata to the geodesy data, for example a coordinate history, that is to say the course of the coordinates of a terrain point, if there are several measurements of different dates in the stored database at the same point.
  • a (potential) buyer logs on to the platform 100 via network and informs him of the location or terrain point at which he wants data, e.g. by directly specifying its location coordinates or by communicating another location name (e.g. address, property number etc.), which makes its location and thus the coordinates of its location clearly identifiable.
  • the platform 100 provides the corresponding geodesy data, that is to say the data which, based on their coordinates, match the location coordinates or are classified as belonging to them.
  • the user selects the geodesy data that he wants to buy and then loads the purchased data down to his measuring device 106, where, for example, they are shown graphically on a display 106b of the device 106.
  • Data, download or upload can also not be carried out by the actual measuring device 106, for example a total station, but rather by a display and control device such as a smartphone or tablet connected or connectable to it.
  • a geodetic surveying system has, for example, a tachymeter and a smartphone, with both devices communicating with one another and communication with the platform being carried out using the smartphone.
  • the download or purchase 105 is carried out simply by a single user input, e.g. by simply pressing an operating button 106a of the measuring device 106 or a smartphone or tablet connected to it.
  • the upload or sale 102 of geodesy data stored in the surveying device 101a or 101b can be triggered by a single key press.
  • the platform 100 thus serves as a trading market with which geodetic data can be traded in a simple and direct manner.
  • the purchase of geodesy data can be further automated by automatically determining the location of the buyer or the measurement system 106, for example using GPS, and transmitting it to the market platform 100 (represented by symbol 108 in FIG. 19), so that the geodesy data suitable for the location are automatically provided can be downloaded at the push of a button, e.g. data of all terrain points within a radius of 50m, whereby additional, pre-set filters can be taken into account (such that, for example, only coordinates are purchased that meet certain quality criteria / measuring accuracies or are compatible with the type of measuring device).
  • Such transmission and consideration of location 108 or device type / type optionally takes place alternatively or additionally when geodetic data 103a / b is provided, so that only those data are offered that match the location and / or specific surveying device 106.
  • a preselection or adaptation of the geodesy data makes the final selection easier for the user.
  • An adaptation can e.g. relate to the type of presentation of the data, which is then tailored specifically to the querying device.
  • the platform 100 determines or calculates an optimal measurement location for the terrain points 104 queried by the buyer and suggests this measurement location to the user.
  • the system can also optionally suggest site points subsequent to one or more site points queried or purchased.
  • the buyer optionally receives further assistance based on the geodesy data he has acquired, which can facilitate a surveying task based on the downloaded terrain points that have already been measured.
  • the buyer automatically receives a notification as soon as an update of geodesy data already acquired is available, for example newer coordinates for downloaded points are available. For example, stationing measurements based on several known points can be used to update the point information.
  • a warning is optionally also automatically issued to the user, if For example, due to storms or earth movements, it can be assumed that the data already acquired no longer correspond to reality.
  • the platform 100 is connected to a meteorological or seismological data provider, so that serious environmental influences in a particular terrain region are noted, which have or could have an impact on terrain points.
  • a note is then made to the user of the platform 100 that his data is or could be out of date, that is to say the saved and downloaded coordinates (potentially) differ from the real coordinates.
  • FIG. 20 shows an example of geodesy data 113-115 which can be queried via the data trading platform.
  • a display 109 is e.g. a total station can be seen, in which a 3D view or a live camera image 111 of the measurement environment at the location of the measurement device can be seen.
  • superimposed on the image 111 in the example are three graphic markings 110 of terrain points, the coordinates of which have been downloaded from the platform.
  • further geodesy data 113-115 are provided or acquired by means of the platform, which are linked to the terrain points 110 and e.g. can be displayed by clicking on the respective marker.
  • the additional data for a point is displayed in a view window 112.
  • the view window 112 contains, on the one hand, a table 113 which, in addition to the coordinates of the point, contains information about their accuracy, measurement time, source, measurement method and quality.
  • the quality specification is based, for example, on the fact that the terrain point concerned was measured by several surveyors, i.e. that a large number of coordinate details for the same point are stored in the platform.
  • This data table 113 shows a spatial distribution of the large number of coordinate data in the window by the graphic 114.
  • the course of the coordinates over time is illustrated in a diagram 115, that is to say the respective measurement results as a function of the respective measurement date.
  • FIG. 21 shows an example of a measurement network that is made possible by means of the data exchange platform 100.
  • three measurement devices 101a / 106a-101c / 106c are connected in a measurement environment, which function both as device 101a-101c that provides geodetic data and as device 106a-106c that relates geodetic data.
  • the surveying device 101c measures a terrain point 110c and loads its data D (110c) immediately via the Internet to the platform 100.
  • the devices 101a and 101b measure terrain points 110a, 110b and transfer the corresponding geodesy data D (110a), D (110b) ) directly to platform 100.
  • the data D (llOa-llOc) arrived at the platform 100 are then provided in real time for the three which are logged into the platform 100 and registered as a group or buyer-seller association and are forwarded to the other devices.
  • the data D (110a) just uploaded from the measuring device 101a is thus automatically transferred to the other two devices 106b, 106c and the data D (110b) is transferred to the devices 106a, 106c etc.
  • the measurement data D (110a-c) is thus exchanged in real time and on site, so that all of the data D (110a-c) or points 110a-110c generated in the network are immediately available. This enables a synchronized, parallel working of several surveyors, whereby already measured points 110a-c can be used for further referencing.
  • Such a data exchange is also an example of the fact that a buy-sell transaction of item data D (110a-c) can be carried out free of charge or as barter or barter business with geodetic data as the "currency".

Abstract

The invention relates to a measurement system, e.g. comprising a total station and an auxiliary measurement instrument in the form of a pole, and/or an auxiliary measurement instrument, e.g. a pole, and/or a method for determining positions in the field of geodesics or on construction sites, e.g. by means of a construction laser.

Description

Vermessungsverfahren, Messsysteme und Surveying methods, measuring systems and
Messhilfsinstrumente Auxiliary measuring instruments
Die Erfindung betrifft Vermessungsverfahren nach Anspruch 1, 27, 29, 57, 72, 80 und 95 sowie Messsysteme bzw.The invention relates to measurement methods according to claim 1, 27, 29, 57, 72, 80 and 95 and measuring systems or
Messgeräte oder -hilfsinstrumente nach Anspruch 13, 28, 36,Measuring devices or auxiliary instruments according to claim 13, 28, 36,
41, 50, 58, 70, 73, 87 und 94. 41, 50, 58, 70, 73, 87 and 94.
Vermessungssysteme zum Bestimmen von Positionen im Geodäsiebereich, in der Industrie oder Baustellen- bzw.Measurement systems for determining positions in the geodesy area, in industry or on construction sites or
Konstruktionsbereich sind vielfältig bekannt. Beispiel hierfür sind Systeme aus einem stationären Vermessungsgerät mit Richtungs- und Entfernungsmesser wie z.B. eineConstruction areas are widely known. Examples of this are systems from a stationary surveying device with a direction and distance meter, e.g. a
Totalstation oder ein Lasertracker, und einem einen zu vermessenden oder zu kennzeichnenden Punkt markierenden Messhilfsinstrument wie z.B. ein Lotstab. Auch sind Systeme bekannt aus einem stationären Laseremitter, welches mittels Laserstrahl eine Positionsreferenz erzeugt. Es erfolgen also durch das Zusammenspiel eines stationären, bekannt verorteten und damit eine Positionsreferenz bietenden Geräts mit einem empfangenden oder markierenden bzw. anzielbaren Messhilfsmittel Vermessungs- oderTotal station or a laser tracker, and a measuring aid instrument marking a point to be measured or marked, e.g. a pole. Systems are also known from a stationary laser emitter, which generates a position reference by means of a laser beam. This is done by the interplay of a stationary, known location device and thus providing a position reference with a receiving or marking or targetable measuring aid
Markiertätigkeiten, wodurch präzise die Position einzelner Geländepunkte wie Landvermessungspunkte oder Punkte an Baustellenobjekten, z.B. im Innen- oder Aussenbereich vonMarking activities, whereby the precise position of individual terrain points such as land survey points or points on construction site objects, e.g. inside or outside of
Gebäuden oder im Strassenbau, im Hinblick auf Positionsmessung oder Abstecken bestimmt werden kann. Buildings or in road construction, with regard to position measurement or stakeout can be determined.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Vermessungssystems oder verbesserten Systemgeräts und verbesserten Vermessungsverfahrens. The object of the present invention is to provide an improved measuring system or improved system device and improved measuring method.
Diese Aufgabe wird durch die Verwirklichung der kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Merkmale, die die Erfindung in alternativer oder vorteilhafter Weise weiterbilden, sind den abhängigen Patentansprüchen sowie der Beschreibung einschliesslich der Figurenbeschreibungen zu entnehmen. Alle dargestellten oder in dieser Schrift anderweitig offenbarten Ausführungsformen der Erfindung sind miteinander kombinierbar, wenn nicht ausdrücklich anders festgestellt. This object is achieved by realizing the characterizing features of the independent claims. Features that further develop the invention in an alternative or advantageous manner can be found in the dependent claims and in the description, including the description of the figures. All of the embodiments of the invention shown or otherwise disclosed in this document can be combined with one another, unless expressly stated otherwise.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Darstellung von Soll-Positionen in einem Livebild einer Baustelle. Das Verfahren beinhaltet ein Aufnehmen wenigstens eines positionsreferenzierten Bilds der Baustelle, ein Verknüpfen wenigstens einer Soll-Position mit dem positionsreferenzierten Bild und ein Ablegen des positionsreferenzierten Bilds samt Soll-Positions- Verknüpfung in einem elektronischen Speicher. Positionsreferenz bedeutet, dass dem Baustellenabbild und/oder wenigstens einem darin abgebildeten Element der Baustelle eindeutig eine Position zugeordnet oder zumindest zuordenbar ist. In a first aspect, the invention relates to a method for displaying target positions in a live image of a construction site. The method includes recording at least one position-referenced image of the construction site, linking at least one target position to the position-referenced image and storing the position-referenced image together with the target position link in an electronic memory. Position reference means that the construction site image and / or at least one element of the construction site depicted therein is clearly assigned a position or at least can be assigned.
In weiteren Verfahrensschritten erfolgt ein Aufnehmen eines Livebilds der Baustelle, insbesondere in Form eines Videos, wobei das Live-Bild und das positionsreferenzierte Bild zumindest teilweise einen gleichen Ausschnitt der Baustelle darstellen, ein Abrufen des abgelegten positionsreferenzierten Bilds aus dem Speicher, ein Fitten des positionsreferenzierten Bilds mit dem Live-Bild, so dass die mit dem positionsreferenzierten Bild verknüpfte Soll-Position positionsgetreu dem Live-Bild überlagert werden kann und ein positionsgetreues Anzeigen der Soll- Position als graphische Markierung im Live-Bild. Mit der Positionsreferenzierung wird vom positionsreferenzierten Bild zumindest eine bekannte und im bzw. mittels des Live- Bilds erkennbare "Ortsmarke" oder ein "Ankerpunkt" bereitgestellt, der eine Verortung des Live-Bilds bzw. im Live-Bild ermöglicht. Somit kann also beispielsweise in einem mittels einem Smartphone aufgenommenen Live-Bild der Baustelle eine geplante Position, z.B. ein auszuführendes Bohrloch, exakt dort visualisiert werden, wo sie tatsächlich liegen soll, was eine sehr einfache und anschauliche Übertragung oder "Übersetzung" eines Bauplans in die (virtuelle) Realität vor Ort ermöglicht. In further procedural steps, a live image of the construction site is recorded, in particular in the form of a video, the live image and the position-referenced image at least partially representing an identical section of the construction site, the stored position-referenced image being called up from the memory, the position-referenced image being fitted with the live image, so that the target position linked to the position-referenced image can be superimposed on the live image in a positionally correct manner and a positionally accurate display of the target position as a graphic marking in the live image. With the position referencing, at least one known and in or by means of the live Provided recognizable "placemark" or an "anchor point", which enables the live image or the live image to be located. Thus, for example, in a live image of the construction site recorded using a smartphone, a planned position, for example a borehole to be executed, can be visualized exactly where it should actually be, which means a very simple and clear transfer or "translation" of a construction plan into the enables (virtual) reality on site.
Optional erfolgen im Rahmen des Verfahrens das Verknüpfen der wenigstens einen Soll-Position in Form eines dem positionsreferenzierten Bild überlagerten Bildlayers mit graphischen Markierungen der Soll-Position und das positionsgetreue Anzeigen der wenigstens einen Soll- Position im Live-Bild durch Überlagern des Bildlayers im Live-Bild. Im Live-Bild wird also eine die Soll-Position in einem Bildlayer festgehalten, welche im Live-Bild positionsecht angezeigt wird. Optionally, within the scope of the method, the linking of the at least one target position in the form of an image layer superimposed on the position-referenced image with graphic markings of the target position and the position-accurate display of the at least one target position in the live image are carried out by superimposing the image layer in the live image. Image. In the live image, therefore, the target position is recorded in an image layer, which is displayed in the live image in the correct position.
Als weitere Option erfolgt das Aufnehmen des wenigstens eines positionsreferenzierten Bilds mittels eines Vermessungsgeräts, welches über eine Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität verfügt und/oder das Aufnehmen und Anzeigen des Livebilds der Baustelle mittels eines handhaltbaren Mobilgeräts, insbesondere eines Smartphones. As a further option, the at least one position-referenced image is recorded by means of a measuring device which has a distance and direction measurement functionality and / or the recording and display of the live image of the construction site by means of a handheld mobile device, in particular a smartphone.
Optional erfolgt das Fitten der Bilder mittels Template- Matching, vorzugsweise unter Verwendung von dafür in der Baustelle angebrachten und sowohl im positionsreferen zierten Bild als auch im Live-Bild abgebildeten Markierobjekten. Als weitere Option werden im Live-Bild Bereiche graphisch markiert, welche nicht gematcht werden können, so dass der Benutzer auf solche Bereiche aufmerksam gemacht wird. Optionally, the images are fitted by means of template matching, preferably using marking objects attached for this purpose in the construction site and depicted in the position-referenced image as well as in the live image. As a further option, areas that are not matched are marked graphically in the live image can, so that the user is made aware of such areas.
Insbesondere dient die Soll-Position zur Ausführung einer Bautätigkeit, wobei ein Ist-Zustands-Bild der Baustelle nach erfolgter Bautätigkeit aufgenommen wird, eine Positionsreferenzierung des Ist-Zustands-Bild anhand des positionsreferenzierten Bilds erfolgt und das positionsreferenzierte Ist-Zustands-Bild im Speicher abgelegt wird, wobei das positionsreferenzierte Ist- Zustands-Bild optional für eine etwaige erneute bzw. zukünftige Durchführung des Verfahrens dann selbst als positionsreferenziertes Bild dient, und z.B. das ursprüngliche oder "alte" positionsreferenzierte ersetzt. Auch kann ein Abschätzen der Genauigkeit der Positionsreferenz des Ist-Zustands-Bilds erfolgen, insbesondere anhand von darin abgebildeten markanten Baustellenelementen, und bei Vorliegen einer Genauigkeit unterhalb einer definierten Schwelle automatisch eine Warnung, z.B. ein Hinweis im Live-Bild, an einen Benutzer ausgegeben werden. Z.B. kann damit ein mühsames hündisches Abmessen/-stecken von Soll-Positionen entfallen. In particular, the target position is used to carry out a construction activity, an actual status image of the construction site being recorded after the construction activity has been carried out, the actual status image being position-referenced on the basis of the position-referenced image and the position-referenced actual status image being stored in the memory is, the position-referenced actual state image then optionally serves as a position-referenced image for a possible renewed or future implementation of the method, and for example the original or "old" position referenced replaced. The accuracy of the position reference of the actual state image can also be estimated, in particular on the basis of striking construction site elements depicted therein, and an automatic warning, e.g. if there is an accuracy below a defined threshold. a hint in the live image to be given to a user. E.g. a tedious dog-like measuring / setting of target positions can be omitted.
In einer Fortbildung des Verfahrens handelt es sich beim positionsreferenzierten Bild und beim Live-Bild um drei dimensionale Bilder (worunter z.B. auch Punktwolken ver standen werden) , insbesondere wobei das Live-Bild mit einer Range-Image-Kamera oder Photogrammetrie-Kamera, z.B. nach dem Time-of-Flight-Prinzip, mittels Wafeform-Digitizing (WFD) oder Stereophotogrammetrie, aufgenommen wird. In a further development of the method, the position-referenced image and the live image are three-dimensional images (which, for example, also mean point clouds), in particular the live image using a range image camera or photogrammetry camera, e.g. according to the time-of-flight principle, using Wafeform Digitizing (WFD) or stereophotogrammetry.
Ausserdem sind optional zusätzlich zur Soll-Position weitere die Soll-Position betreffende Daten, insbesondere eine Bauzeichnung und/oder ein Link zu einer Datenbank, mit dem positionsreferenzierten Bild verknüpft, im Speicher abgelegt und im Live-Bild anzeigbar, so dass ein Benutzer zusätzliche Informationen zur Soll-Position im Live-Bild abrufen kann. In addition to the target position, additional data relating to the target position are optional, in particular a construction drawing and / or a link to a database with which the position-referenced image is linked, stored in the memory and can be displayed in the live image, so that a user can call up additional information about the desired position in the live image.
Optional erfolgt ein Vergleichen des Live-Bilds mit dem positionsreferenzierten Bild derart, dass im Live-Bild Baustellenelemente erkannt werden, welche im positions referenzierten Bild nicht oder an einer falschen Stelle im Live-Bild abgebildet sind, wobei im Live-Bild solche erkannte Baustellenelemente graphisch markiert werden. Optionally, the live image is compared with the position-referenced image in such a way that construction site elements are recognized in the live image that are not shown in the position-referenced image or are depicted in the wrong place in the live image, such recognized construction site elements graphically in the live image be marked.
Als weitere Option ist das Verfahren spezifisch für flächige Strukturen ausgelegt, so dass das positionsreferenzierten Bild und das Live-Bild im Wesentlichen eine Fläche der Baustelle darstellen, insbesondere eine Gebäudefläche. As a further option, the method is specifically designed for flat structures, so that the position-referenced image and the live image essentially represent an area of the construction site, in particular a building area.
Zudem betrifft dieser Erfindungsaspekt ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Ausführung dieses Verfahrens, insbesondere mittels eines mobilen Computerendgeräts . In addition, this aspect of the invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing this method, in particular by means of a mobile computer terminal.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Messsystem mit Vermessungsfunktionalität. Das Messsystem weist hierbei ein, z.B. mittels GPS oder Anmessen von Positionsreferenzpunkten, absolut verortbares raumgestütztes, insbesondere stationäres, Vermessungsgerät auf, welches raumgestützt ist, z.B. bodengestützt oder an einer Wand oder Decke befestigt. Weiter beinhaltet das Messsystem ein handhaltbares Messhilfsinstrument, wobei das Messhilfsinstrument einen handhaltbaren Träger und ein vom Träger getragenes mobiles, einen Bildschirm und eine Kamera aufweisendes Computerendgerät aufweist, insbesondere einem Smartphone und/oder Tablet. In a second aspect, the invention relates to a measuring system with measurement functionality. The measuring system here has, for example by means of GPS or measuring position reference points, an absolutely locatable, space-based, in particular stationary, measuring device which is space-based, for example ground-based or fastened to a wall or ceiling. Furthermore, the measuring system includes a hand-held measuring aid, the measuring aid having a hand-held carrier and a mobile computer terminal carried by the carrier and having a screen and a camera, in particular a smartphone and / or tablet.
Zudem sind Messhilfsinstrument und Vermessungsfunktionali tät derart ausgestaltet, dass bei Ausführung der Vermessungsfunktionalität eine Lage (Position und Ausrichtung, 6-DoF) des Messhilfsinstruments und damit des Computerendgeräts relativ zum Vermessungsgerät eindeutig bestimmbar ist. In addition, the auxiliary measuring instrument and measuring functionality are designed in such a way that a position (position and orientation, 6-DoF) of the auxiliary measuring instrument and thus of the computer terminal relative to the measuring device can be clearly determined when the measuring functionality is carried out.
Bei Ausführung der Vermessungsfunktionalität wird die Lage des Messhilfsinstruments und damit des Computerendgeräts relativ zum Vermessungsgerät eindeutig bestimmt, wobei zumindest ein lageabhängiger Freiheitsgrad (also ein Freiheitsgrad, der von der Lage des Messhilfsinstruments relativ zum Vermessungsgerät abhängig ist) , insbesondere die Entfernung zwischen Messhilfsinstrument und Vermessungsgerät, vom Vermessungsgerät bestimmt wird. Weiter wird ein Messumgebungsbild mittels der Kamera des Computerendgeräts aufgenommen und das Messumgebungsbild auf dessen Bildschirm angezeigt, wobei wenigstens ein Messpunkt dem Messumgebungsbild unter Heranziehung der bestimmten Lage des Computerendgeräts positionsgetreu überlagernd angezeigt wird. When executing the measurement functionality, the position of the measuring aid instrument and thus the computer terminal relative to the measuring device is clearly determined, with at least one position-dependent degree of freedom (i.e. a degree of freedom that depends on the position of the measuring aid instrument relative to the measuring device), in particular the distance between the measuring aid instrument and the measuring device, is determined by the surveying device. Furthermore, a measurement environment image is recorded by means of the camera of the computer terminal and the measurement environment image is displayed on its screen, at least one measurement point being displayed in a positionally overlapping manner using the determined position of the computer terminal.
Vorzugsweise weist das Messhilfsinstrument als Mittel zum Bestimmen bzw. Bestimmbarmachen seiner Lagen am Träger einen, insbesondere kugel- oder polyederförmiger, Körper mit auf der Körperoberfläche verteiltem optischen eineindeutigen Code auf, wobei mittels Bildverarbeitung eines von einer zweiten, am Vermessungsgerät angeordneten Kamera aufgenommenen Bilds des Körpers eine Decodierung derart erfolgt, dass die Orientierung und Entfernung des Trägers relativ zum Vermessungsgerät eineindeutig bestimmt sind, die Richtung der auf das Messhilfsinstrument ausgerichteten Zielachse bestimmt wird und die Lage des Messhilfsinstruments anhand der Orientierung, Entfernung und Zielachsenrichtung bestimmt wird. As a means for determining or determining its positions on the carrier, the auxiliary measuring instrument preferably has a body, in particular a spherical or polyhedral shape, with an optical element distributed on the body surface a unique code, with image processing of an image of the body taken by a second camera arranged on the measuring device decoding such that the orientation and distance of the carrier relative to the measuring device are uniquely determined, the direction of the target axis aligned with the measuring aid is determined, and the position of the measuring aid is determined based on the orientation, distance and direction of the target axis.
In einer Fortbildung ist die Vermessungsfunktionalität derart ausgestaltet, dass mittels des Computerendgeräts die Position wenigstens eines Umgebungsmesspunkts relativ zum Computerendgerät gemessen wird und anhand dieser Position des Messpunkts und der ermittelten Lage des Messhilfsinstruments die absolute Position des Umgebungspunkts ermittelt wird. Das Messhilfsinstrument dient also als "verlängerter" Arm des absolut verorteten Vermessungsgeräts, wobei das Hilfsgerät mobil ist, so dass z.B. vom Vermessungsgerät aus nicht vermessbare Punkte im Raum präzise absolut und dank der Bildschirmunterstützung einfach und bequem vermessen werden können. In a further development, the measurement functionality is designed such that the position of at least one environmental measuring point is measured relative to the computer terminal by means of the computer terminal and the absolute position of the surrounding point is determined on the basis of this position of the measuring point and the determined position of the auxiliary measuring instrument. The auxiliary measuring instrument thus serves as an "extended" arm of the absolutely located measuring device, the auxiliary device being mobile, so that e.g. from the measuring device, non-measurable points in the room can be measured precisely and simply and conveniently thanks to the screen support.
Als weitere Option ist die Vermessungsfunktionalität derart ausgestaltet, dass in einem mittels der Kamera aufgenommenen und im Bildschirm angezeigten (Live-) Bild der Messumgebung die Auswahl des zu vermessenden Umgebungs punkts händisch durch einen Benutzer erfolgt, und/oder eine einen Messpunkt betreffende Zusatzinformation (z.B. Messgenauigkeit) und/oder Datenverlinkung angezeigt wird. As a further option, the measurement functionality is designed such that in a (live) image of the measurement environment recorded by the camera and displayed on the screen, the selection of the environment point to be measured is carried out manually by a user, and / or additional information relating to a measurement point (e.g. Measurement accuracy) and / or data link is displayed.
Auch kann die Vermessungsfunktionalität derart ausgestaltet ist, dass eine scannende Positionsbestimmung einer Vielzahl von Umgebungspunkten erfolgt, z.B. indem das Computerendgerät bei fortlaufender Punktvermessung verschwenkt wird. Damit kann beispielsweise eine 3D- Punktwolke erzeugt werden. The measurement functionality can also be designed such that a scanning position determination of a large number from surrounding points, for example by pivoting the computer terminal during continuous point measurement. A 3D point cloud can be generated with this, for example.
Vorzugsweise erfolgt eine Messung der Umgebungspunktposition durch das Computerendgerät messstrahlbasiert, insbesondere mittels eines elektronischen Laserdistanzmessers, und/oder photogrammetrisch, insbesondere mittels einer als Doppelkamera ausgebildeten Kamera des Computerendgeräts oder mittels photogrammetrischer Bildaufnahme anhand einer Kamera in zwei Positionen/Perspektiven. A measurement of the surrounding point position by the computer terminal is preferably carried out on the basis of the measuring beam, in particular by means of an electronic laser distance meter, and / or photogrammetrically, in particular by means of a camera of the computer terminal designed as a double camera or by means of photogrammetric image recording using a camera in two positions / perspectives.
Als weitere Option weist das Messhilfsinstrument wenigstens einen Markierer zum gerichteten Markieren auf und die Vermessungsfunktionalität ist derart ausgestaltet, dass anhand der absoluten Verortung des Vermessungsgeräts und der ermittelten Relativlage des Messhilfsinstruments wenigstens ein abzusteckender Messpunkt positionsgetreu auf einer Oberfläche der Messumgebung mittels des Markierers markiert wird, z.B. indem der Markierer als eine, insbesondere als Teil des Computerendgeräts ausgebildete, Lichtquelle zur gerichteten Emission von sichtbarem Licht ausgebildet ist und der Messpunkt mittels Lichtprojektion auf der Messumgebungsoberfläche markiert wird. Der Markierer ist z.B. als Punkt- und/oder Linien laser ausgebildet, so dass z.B. auf einer Wand eine Soll- Position als Laserlichtfleck oder -linie positionsecht sichtbar gemacht werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Markierer als ein Drucker oder eine Sprühvor richtung ausgebildet sein und eine Soll-Position wird mittels Aufbringen erner physischen Markierung, insbesondere einer Farbmarkierung, auf der Messumgebungsoberfläche markiert . As a further option, the auxiliary measurement instrument has at least one marker for directional marking and the measurement functionality is designed such that, based on the absolute location of the measurement device and the determined relative position of the auxiliary measurement instrument, at least one measuring point to be staked is marked by the marker using the marker, for example in that the marker is designed as a light source, in particular as part of the computer terminal, for the directed emission of visible light and the measuring point is marked on the measurement environment surface by means of light projection. The marker is designed, for example, as a point and / or line laser, so that, for example, a target position can be made visible on a wall as a laser light spot or line. Alternatively or additionally, the marker can be designed as a printer or a spraying device and a target position is determined by applying its physical marking, in particular a color marking, marked on the measurement environment surface.
Vorzugsweise weist der Träger zur Lagestabilisierung eine Kardanaufhängung auf. Diese ist bevorzugt aktiv, d.h. automatisiert bewegbar, wobei dies genutzt wird, eine Ausrichtung des Computerendgeräts gezielt einzustellen. Damit lässt sich optional automatisch das Computerendgerät auf einen abzusteckenden oder zu vermessenden Messpunkt ausrichten, z.B. um wie oben beschrieben diesen dann zu markieren oder zu vermessen. Ein zu vermessender Messpunkt wird dabei optional auf dem Bildschirm im Messumgebungsbild vom Benutzer ausgewählt (z.B. angetippt) und das Computerendgerät richtet automatisch mittels der aktiven Kardanaufhängung seine Zielachse entsprechend aus und vermisst den ausgewählten Messpunkt. Die Lagestabilisierung wird optional z.B. zur gezielten Ausrichtung auf die Erde oder sonst einen ortbekannten Punktvektor genutzt. The carrier preferably has a gimbal for stabilizing the position. This is preferably active, i.e. can be moved in an automated manner, this being used to selectively set an orientation of the computer terminal. With this, the computer terminal can optionally be automatically aligned to a measuring point to be staked out or measured, e.g. to mark or measure it as described above. A measurement point to be measured is optionally selected by the user on the screen in the measurement environment image (e.g. tapped) and the computer terminal automatically aligns its target axis using the active gimbal and measures the selected measurement point. The position stabilization is optionally e.g. used for targeted alignment to the earth or otherwise a locally known point vector.
Als weitere Option weist das Messhilfsinstrument eine Inertiale Messeinheit (IMU) auf und die Vermessungs funktionalität ist derart ausgestaltet, dass die Messdaten der Inertialen Messeinheit bei der Bestimmung der Relativlage des Messhilfsinstruments herangezogen werden. Die IMU kann insbesondere zur Überbrückung von Zeiten dienen, in denen keine Orientierung und/oder Entfernung des Messhilfsinstruments mittels des Vermessungsgeräts ermittelbar ist, z.B. durch Unterbrechung der Sichtlinie zwischen Vermessungsgerät und Codekörper. As a further option, the measuring auxiliary instrument has an inertial measuring unit (IMU) and the measuring functionality is designed in such a way that the measuring data of the inertial measuring unit are used in determining the relative position of the measuring auxiliary instrument. The IMU can be used, in particular, to bridge times in which no orientation and / or distance of the measuring auxiliary instrument can be determined using the measuring device, e.g. by interrupting the line of sight between the measuring device and the code body.
Optional weist der Träger eine Arretierung, insbesondere einen Standfuss und/oder Klemme, auf, mit Hilfe derer das Messhilfsinstrument in der Messumgebung werkzeuglos fixierbar und wiederablösbar ist, z.B. an einer Wand. Als weitere Option weist der Träger ein Gelenk auf, so dass mittels des Gelenks die Anordnung des Computerendgeräts, und insbesondere im gleichen Zug auch des Körpers, relativ zum Träger verstellbar ist. Dies kann in manchen Lagen z.B. das Anzielen eines Umgebungspunkts zur Vermessung erleichtern oder überhaupt erst ermöglichen. Optionally, the carrier has a locking device, in particular a stand and / or clamp, with the aid of which the auxiliary measuring instrument can be used without tools in the measuring environment fixable and removable, for example on a wall. As a further option, the carrier has a joint, so that the arrangement of the computer terminal, and in particular also of the body, can be adjusted relative to the carrier by means of the joint. In some situations, this can make it easier, for example, to aim at an environmental point for the measurement or even make it possible in the first place.
Daneben betrifft dieser Aspekt der Erfindung ein Verfahren für das beschriebene Messsystem. Das Verfahren umfasst ein absolutes Verorten des Vermessungsgeräts, ein Ausrichten des Vermessungsgeräts auf das Messhilfsinstrument, ein Bestimmen der Ausrichtung, ein Bestimmen der Lage des Messhilfsinstruments relativ zum Vermessungsgerät anhand der Mittel zum Bestimmen und/oder Bestimmbarmachen der Lage, und ein positionsgetreues Anzeigen wenigstens eines Messpunkts in Überlagerung eines vom Computerendgerät aufgenommenen Messumgebungsbilds auf dem Bildschirm. In addition, this aspect of the invention relates to a method for the measuring system described. The method comprises an absolute positioning of the measuring device, an alignment of the measuring device with the auxiliary measuring instrument, a determination of the alignment, a determination of the position of the auxiliary measuring instrument relative to the measuring device based on the means for determining and / or determining the position, and a position-accurate display of at least one measuring point in superimposition of a measurement environment image recorded by the computer terminal on the screen.
Zudem betrifft dieser Erfindungsaspekt ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Ausführung dieses Verfahrens, insbesondere durch ein oben beschriebenes Messsystem. In addition, this aspect of the invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing this method, in particular by means of a measuring system described above.
Weiter betrifft dieser Aspekt der Erfindung eine handhaltbare Messhilfsinstrumentvorbereitung mit einem Träger, vorzugsweise mit lagestabilisierender Kardanaufhängung, einem handhaltbaren Einhandgriff, wobei der Träger ausgebildet ist zur lagedefinierten Aufnahme eines elektronischen, mobilen, einen Bildschirm und eine Kamera aufweisenden Anzeigegeräts, z.B. eines Smartphones und/oder Tablets. Weiter weist der Träger Mittel zum Bestimmen und/oder Bestimmbarmachen einer Lage der MesshilfsinstrumentVorbereitung auf . Furthermore, this aspect of the invention relates to a hand-held measuring instrument preparation with a carrier, preferably with a position-stabilizing gimbal suspension, a hand-held one-hand grip, the carrier being designed for position-specific recording of an electronic, mobile display device having a screen and a camera, for example a smartphone and / or tablet . The carrier also has means for Determining and / or determinable by making a position of the auxiliary measuring tool Preparation on.
Die Messhilfsinstrumentvorbereitung ist vorgesehen, mittels des Computerendgeräts und mit einem absolut verortbaren und bodengestützten Vermessungsgerät ein Messsystem zu bilden, wobei die Lage der Messhilfsvorbereitung relativ zum Vermessungsgerät anhand der Mittel ermittelbar sind. The auxiliary measuring instrument preparation is intended to form a measuring system by means of the computer terminal and with an absolutely locatable and ground-based measuring device, the position of the auxiliary measuring preparation relative to the measuring device being able to be determined using the means.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen eines sich in einer Messumgebung befindlichen Ziels mit einem sich an einem Standort in der Messumgebung befindlichen oder positionierten und eine Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität sowie eine Zielachse auf weisenden Vermessungsgerät, insbesondere einer Totalsta tion. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Aufnehmen eines Überblicksbilds der Messumgebung, insbesondere eines 360 ° -Panoramabildes , vom Standort des Vermessungsgeräts aus, Anzeigen des Überblicksbilds auf einem Bildschirm, manuelles Auswählen eines das Ziel beinhaltenden Zielbereichs anhand des Überblicksbilds und automatisches Ausrichten der Zielachse in Richtung des Zielbereichs. A third aspect of the invention relates to a method for measuring a target located in a measurement environment with a position or location at a location in the measurement environment and a distance and direction measurement functionality and a target axis pointing measuring device, in particular a total station. The method has the following steps: taking an overview image of the measurement environment, in particular a 360 ° panoramic image, from the location of the measuring device, displaying the overview image on a screen, manually selecting a target area containing the target using the overview image and automatically aligning the target axis in the direction of the target area.
Weiter erfolgt im Rahmen des Verfahrens ein Aufnehmen eines Bildes des Zielbereichs, welches einem vergrösserter Ausschnitt aus dem Überblicksbild entspricht, mittels einer in Richtung der Zielachse ausgerichteten Kamera des Vermessungsgeräts (z.B. mittels einer On-Axis-Kamera) , ein manuelles Auswählen des Ziels anhand des Zielbereichsbildes, ein automatisches Ausrichten der Zielachse in Richtung des ausgewählten Ziels und ein Vermessen des Ziels durch das somit auf das Ziel ausgerichtete Vermessungsgerät mittels der Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität . Es erfolgt also anhand eines "globalen" grossräumigen Überblickbilds -welches vorzugsweise mittels der in Richtung der Zielachse ausgerichteten Kamera selbst aufgenommen wird - zuerst eine manuelle Definition eines Zielbereichs (z.B. durch Aufspannen eines Fensters mit zwei Fingern in einem Touch-Screen) , wonach ein erstes, grobes Ausrichten des Vermessungsgeräts auf das Ziel erfolgt. In der groben, ungefähren Ausrichtung wird dann ein zweites, gezielteres Bild aufgenommen, indem wiederum manuell durch den Benutzer das Ziel ausgewählt wird (z.B. durch punktuelles Drücken mittels Touch-Screen) , so dass anhand dieser manuellen Zielauswahl die Zielachse fein/genau auf das Ziel ausgerichtet wird, so dass es vermessen werden kann. Bei einem berührungssensitiven Bildschirm kann dieser zur Manipulation von Messdaten mittels Gestensteuerung ausgebildet sein. Furthermore, within the scope of the method, an image of the target area, which corresponds to an enlarged section of the overview image, is taken by means of a camera of the measuring device oriented in the direction of the target axis (for example by means of an on-axis camera), a manual selection of the target on the basis of the Target area image, an automatic alignment of the target axis in the direction of the selected target and a measurement of the target by the measuring device thus aligned with the target by means of the distance and direction measuring functionality. A "global" large-scale overview image - which is preferably taken by means of the camera aligned in the direction of the target axis itself - is therefore first used to manually define a target area (for example by opening a window with two fingers in a touch screen), followed by a first , rough alignment of the measuring device to the target. In the rough, approximate orientation, a second, more targeted image is then taken, in that the user again manually selects the target (for example by pressing it selectively by means of a touch screen) so that the target axis can be fine / precisely based on this manual target selection is aligned so that it can be measured. In the case of a touch-sensitive screen, this can be designed to manipulate measurement data by means of gesture control.
In einer vorteilhaften Fortbildung wird der Benutzer automatisch unterstützt, indem beim manuellen Auswählen des Zielbereichs durch das Berühren des Bildschirms ein Bereich um die Berührungsstelle im Überblicksbild automatisch definiert wird, wobei die Grösse des Bereichs in Abhängigkeit von Messdaten, insbesondere einer Entfernung zum Zielbereich, automatisch festgelegt wird und/oder durch mehrmaliges Berühren, z.B. 2-Finger-Zoom, der Berührungsstelle der Bereich in Stufen variierbar ist; und/oder indem durch das Berühren eine Zone um die Berührungsstelle im Zielbereichsbild aktiviert wird, und innerhalb dieser Zone das Ziel automatisch erkannt und ausgewählt wird, und damit die also die Zielauswahl automatisch unterstützt wird. Optional wird zum Definieren des Zielbereichs und/oder Auswahlen des Ziels automatisch eine Zoomfunktion, insbesondere eine Bildschirmlupe, aktiviert. In an advantageous further development, the user is automatically supported by automatically defining an area around the point of contact in the overview image when the target area is selected manually by touching the screen, the size of the area being automatically determined as a function of measurement data, in particular a distance to the target area is and / or by repeated touching, eg 2-finger zoom, the point of contact the area can be varied in steps; and / or by activating a zone around the point of contact in the target area image and automatically recognizing and selecting the target within this zone, and thus the target selection is thus automatically supported. Optionally, a zoom function, in particular a screen magnifier, is automatically activated to define the target area and / or to select the target.
Zudem betrifft dieser Erfindungsaspekt ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Ausführung dieses Verfahrens, insbesondere durch ein Vermessungsgerät mit einer Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität. In addition, this aspect of the invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing this method, in particular by means of a measuring device with a distance and direction measuring functionality.
Des Weiteren betrifft dieser Aspekt der Erfindung ein Vermessungssystem, welches raumgestützt ist, also z.B. bodengestützt oder an einer Wand oder Decke stationiert. Das Vermessungssystem weist ein, insbesondere stationäres, Vermessungsgerät, insbesondere einer Totalstation, auf mit einer Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität, wodurch in Richtung einer Zielachse des Vermessungsgeräts eine Entfernung und Richtung zu einem zu vermessenden Ziel in einer Messumgebung des Vermessungsgeräts bestimmbar ist. Weiter weist das Vermessungsgerät wenigstens einen Antrieb zum automatisierten Verschwenken der Zielachse, und wenigstens eine in Richtung der Zielachse ausgerichtete Kamera auf, insbesondere eine on-axis-Kamera, mittels derer ein Bild eines Ausschnitts der Messumgebung aufnehmbar ist. Das Vermessungssystem weist darüber hinaus einen Bildschirm und eine Steuerung mit Auswertefunktionalität auf. Furthermore, this aspect of the invention relates to a measurement system that is space-based, i.e. ground-based or stationed on a wall or ceiling. The measurement system has, in particular a stationary, measurement device, in particular a total station, with a distance and direction measurement functionality, as a result of which a distance and direction to a target to be measured can be determined in a measurement environment of the measurement device in the direction of a target axis of the measurement device. Furthermore, the measuring device has at least one drive for automatically pivoting the target axis, and at least one camera oriented in the direction of the target axis, in particular an on-axis camera, by means of which an image of a section of the measurement environment can be recorded. The measurement system also has a screen and a control with evaluation functionality.
Die Steuerung weist eine Zielerfassungsfunktion auf, bei deren Ausführung eine Aufnahme eines Überblicksbilds der Messumgebung, insbesondere eines 360 ° -Panoramabildes , vom Standort des Vermessungsgeräts aus, insbesondere mittels der in Richtung der Zielachse ausgerichteten Kamera, erfolgt sowie eine Anzeige des Überblicksbilds auf dem Bildschirm. Weiter wird im Rahmen der Zielerfassungsfunktion ein manuelles Auswahlen eines das Ziel beinhaltenden Zielbereichs anhand des angezeigten Überblicksbilds durch einen Benutzer registriert, eine automatische Ausrichtung der Zielachse in Richtung des Zielbereichs mittels des Antriebs anhand der registrierten manuellen Definition als grobe Ausrichtung auf das Ziel durchgeführt und dann ein Bild des Zielbereichs aufgenommen, welches einem vergrösserter Ausschnitt aus dem Überblicksbild entspricht, mittels der in Richtung der Zielachse ausgerichteten Kamera. The control system has a target acquisition function, the execution of which records an overview image of the measurement environment, in particular a 360 ° panoramic image, from the location of the measuring device, in particular by means of the camera aligned in the direction of the target axis, and displays the overview image on the Screen. Furthermore, as part of the target acquisition function, a user manually selects a target area containing the target based on the displayed overview image, an automatic alignment of the target axis in the direction of the target area by means of the drive using the registered manual definition as a rough alignment to the target and then a Image of the target area recorded, which corresponds to an enlarged section of the overview image, by means of the camera oriented in the direction of the target axis.
Mittels diesem (zweiten) Bild erfolgt ein Registrieren eines manuellen Auswählens des Ziels, eine automatische (feine) Ausrichtung der Zielachse in Richtung des ausgewählten Ziels (also auf das Ziel) mittels des Antriebs anhand der registrieren manuellen Zielauswahl, so dass das Ziel mittels der Entfernungs- und Richtungsmess funktionalität vermessbar ist. This (second) image is used to register a manual selection of the target, an automatic (fine) alignment of the target axis in the direction of the selected target (i.e. towards the target) by means of the drive based on the registered manual target selection, so that the target is measured using the distance - and directional measurement functionality is measurable.
Optional weist das Vermessungsgerät auf eine Basis, eine die Zielachse definierende und gegenüber der Basis um wenigstens eine Achse, insbesondere zwei zueinander orthogonale Achsen, schwenkbare Anzieleinheit, insbesondere ein Zielfernrohr, wenigstens einen Winkelmesser sowie eine Winkelmessfunktionalität zur Messung der Ausrichtung der Zielachse, einen Entfernungsmesser zur Messung einer Entfernung zum Ziel entlang der Zielachse, und eine Steuerung mit Einzelpunktbestimmungsfunktionalität, bei deren Ausführung gesteuert durch die Steuerung basierend auf der gemessenen Ausrichtung der Zielachse und der Entfernung zwischen Ziel und Vermessungsgerät eine räumliche Position des Ziels bestimmt wird. Vorzugsweise weist die Anzieleinheit eine Strahlquelle zur Erzeugung einer Messstrahlung sowie eine Optik zur Emission der Messstrahlung als Freistrahl in Richtung der Zielachse auf sowie einen elektro-optischen Detektor zum Detektieren von vom Ziel reflektierter Messstrahlung, woraus die Entfernung zum Ziel bestimmbar ist. Optionally, the measuring device has a range finder, a range finder which defines the target axis and can be pivoted relative to the base about at least one axis, in particular two mutually orthogonal axes, in particular a telescopic sight, at least one protractor and an angle measurement functionality for measuring the alignment of the target axis Measurement of a distance to the target along the target axis, and a controller with single point determination functionality, the control of which determines a spatial position of the target based on the measured alignment of the target axis and the distance between the target and the measuring device. Preferably the target unit has a beam source for generating a measuring radiation and an optical system for emitting the measuring radiation as a free beam in the direction of the target axis, and an electro-optical detector for detecting measuring radiation reflected from the target, from which the distance to the target can be determined.
Optional ist der Bildschirm zur Bedienung des Vermessungsgeräts sowie zur Darstellung und Manipulation von Messdaten ausgebildet, wobei der Bildschirm und das Vermessungsgerät separate Einheiten sind oder der Bildschirm als vom Vermessungsgerät separierbar ausgebildet ist. Weiter kann das Vermessungssystem ein Messhilfs instrument zur physischen Markierung des Ziels umfassen, insbesondere einen Vermessungsstab mit Retroreflektor . The screen is optionally designed to operate the measurement device and to display and manipulate measurement data, the screen and the measurement device being separate units or the screen being designed to be separable from the measurement device. Furthermore, the measuring system can include a measuring aid for physically marking the target, in particular a measuring rod with a retroreflector.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft einen Baulaser, z.B. einen Linienlaser, mit einem eine Laserquelle und eine Sendeoptik aufweisenden -z.B. mittels einer kardanischen Aufhängung oder einem Kugelgelenk- selbstnivellierenden Lasermodul, wobei die Sendeoptik ausgebildet ist zum punkt- oder linienförmigen Aussenden von Laserstrahlung der Laserquelle, z.B. als Linie mittels Verbreiterns/Aufweitens des Laserstrahls oder dessen raschen Verschwenkens/ Rotierens (in einer Ebene) . Weiter weist der Baulaser ein Gehäuse mit einer Arretierung (Fixierung) auf, welche vorgesehen ist zum wiederablösbaren Fixieren des Gehäuses in einer Höhe über einer Referenzfläche, z.B. dem Boden eines Raums. A fourth aspect of the invention relates to a construction laser, e.g. a line laser with a laser source and a transmission optics, e.g. by means of a cardanic suspension or a ball joint self-leveling laser module, the transmission optics being designed for the point-like or line-shaped emission of laser radiation from the laser source, e.g. as a line by widening / widening the laser beam or swiveling / rotating it rapidly (in one plane). Furthermore, the construction laser has a housing with a locking device (fixation), which is provided for detachable fixing of the housing at a height above a reference surface, e.g. the floor of a room.
Erfindungsgemäss weist der Baulaser einen Distanz- und/oder Positionsmesser auf, welcher ausgebildet ist zur automatisierten Messung der Höhe über der Referenzfläche. Optional ist der Distanz- und/oder Positionsmesser ausgebildet als Laserdistanzmesser, wobei vorzugsweise die Laserquelle auch zur Bereitstellung von Laserstrahlung für den Laserdistanzmesser dient. Alternativ oder zusätzlich ist der Distanz- und/oder Positionsmesser ausgebildet als Lesekopf, vorgesehen zum Lesen einer, insbesondere absoluten, Positionscodierung. D.h. die Höhe wird als Ent fernung zum Boden z.B. mittels Laserlaufzeit- oder Phasen messung gemessen und/oder die Höhe wird von einer die Höhe codierenden Massverkörperung durch einen Lesekopf abgelesen . According to the invention, the construction laser has a distance and / or position meter which is designed for the automated measurement of the height above the reference surface. The distance and / or position meter is optionally designed as a laser distance meter, the laser source preferably also being used to provide laser radiation for the laser distance meter. As an alternative or in addition, the distance and / or position meter is designed as a reading head, provided for reading an, in particular absolute, position code. This means that the height is measured as a distance from the ground, for example by means of laser transit time or phase measurement, and / or the height is read from a material measure encoding the height by a reading head.
Bei Ausbildung als Lesekopf ist dieser optional in die Arretierung integriert und/oder als opto-elektronischer oder kapazitiver Lesekopf ausgebildet. Als weitere Option ist mittels des Distanz- und/oder Positionsmessers oder eines zusätzlichen Ausrichtungsmessers des Baulasers auch die Ausrichtung des Gehäuses in der horizontalen Ebene messbar, so dass also auch eine Rotationsstellung um die Höhenachse messbar ist. If it is designed as a read head, this is optionally integrated into the locking device and / or is designed as an opto-electronic or capacitive read head. As a further option, the orientation of the housing in the horizontal plane can also be measured by means of the distance and / or position meter or an additional alignment knife of the construction laser, so that a rotational position about the height axis can also be measured.
Vorzugsweise weist das Gehäuse einen Antrieb auf und die Arretierung ist als automatisierte Arretierung ausgebildet, so dass die Höhe automatisiert verstellbar ist, wobei optional der Antrieb auch zur automatisierten Änderung der horizontalen Ausrichtung ausgebildet ist. The housing preferably has a drive and the locking device is designed as an automated locking device, so that the height can be adjusted in an automated manner, wherein the drive is optionally also designed to automatically change the horizontal orientation.
Optional erfolgt die Höhen- und ggf· auch Ausrichtungsänderung mittels Antrieb automatisch, indem der Baulaser eine Steuerung aufweist, welche ausgebildet ist zur automatischen Verstellung der Höhe und zur automatischen Fixierung des Gehäuses in einer Sollhöhe, ggf. mit einer Sollausrichtung. Optionally, the height and, if necessary, also the change in orientation are carried out automatically by means of a drive in that the construction laser has a control which is designed for automatic adjustment of the height and for automatic fixing of the housing at a target height, if necessary with a target orientation.
Auch kann in Ausführungsformen mit Antrieb der Baulaser ein Fernsteuerungsempfänger aufweisen und derart ausgebildet sein, dass die Höhe, und insbesondere auch die Ausrichtung des Gehäuses in der horizontalen Ebene, per Fernsteuerung verstellbar ist. In embodiments with the drive of the construction laser, a remote control receiver can also be provided and configured in such a way that the height, and in particular also the orientation of the housing in the horizontal plane, can be adjusted by remote control.
Als weitere Option weist der Baulaser ein Kommunikationsmodul auf, so dass die jeweils gemessene Höhe an ein externes Gerät, insbesondere eine Fernsteuerung, übermittelbar ist. As a further option, the construction laser has a communication module, so that the height measured in each case can be transmitted to an external device, in particular a remote control.
Der vorliegende Aspekt der Erfindung betrifft zudem ein Baulasersystem mit einem Baulaser und einer, insbesondere stabförmigen, Halterung, wobei der Baulaser ein eine Laserquelle und eine Sendeoptik aufweisendes , insbesondere mittels einer kardanischen Aufhängung oder einem Ku gelgelenk, selbstnivellierendes Lasermodul aufweist, wobei die Sendeoptik ausgebildet ist zum punkt- oder linienförmi gen Aussenden von Laserstrahlung. Weiter umfasst der Baulaser ein Gehäuse mit einer Arretierung, welche vorgesehen ist zum lösbaren Fixieren des Gehäuses an der Halterung, so dass das Gehäuse an der Halterung flexibel in verschiedenen Höhen über einer Referenzfläche fixierbar ist . The present aspect of the invention also relates to a construction laser system with a construction laser and a, in particular rod-shaped, holder, the construction laser having a self-leveling laser module having a laser source and a transmission optics, in particular by means of a cardanic suspension or a ball joint, the transmission optics being designed for the punctiform or linear emission of laser radiation. Furthermore, the construction laser comprises a housing with a locking device, which is provided for releasably fixing the housing to the holder, so that the housing can be flexibly fixed to the holder at different heights above a reference surface.
Erfindungsgemäss weist das System einen, insbesondere absoluten, Positionsencoder auf zur automatisierten Messung der jeweiligen Höhe des Gehäuses über der Referenzfläche. According to the invention, the system has an, in particular absolute, position encoder for the automated measurement of the respective height of the housing above the reference surface.
Optional weist die Halterung einen aktiven Teil des Positionsencoders auf und der Baulaser einen dazu komplementären passiven Teil, z.B. ein Magnet als posi tionsindizierendes Target. D.h. das Bestimmen oder Auslesen eines Positionswerts erfolgt auf Seiten der Halterung. Dies hat den Vorteil, dass der Baulaser einfach gehalten werden kann, kein oder kaum zusätzliches Gewicht und keinen oder kaum zusätzlichen Energiebedarf aufweist. Alternativ ist die Halterung passiv und weist z.B. einen für die Höhenmessung vorgesehenen optischen Positionscode auf. Optionally, the holder has an active part of the position encoder and the construction laser one complementary passive part, for example a magnet as a position-indicating target. This means that the position value is determined or read out on the holder side. This has the advantage that the construction laser can be kept simple, has no or hardly any additional weight and no or hardly any additional energy requirement. Alternatively, the holder is passive and has, for example, an optical position code provided for the height measurement.
In einer Fortbildung des Systems ist der Positionsencoder derart ausgebildet, dass neben der Höhe auch eine Ausrichtung des Gehäuses relativ zur Halterung messbar ist, insbesondere wofür die Halterung hierfür einen optischen Flächencode aufweist, der neben der Höhenachse eine weitere Achse codiert. In a further development of the system, the position encoder is designed such that, in addition to the height, an orientation of the housing relative to the holder can also be measured, in particular for which purpose the holder has an optical area code for this purpose, which codes a further axis in addition to the height axis.
Optional weist das System einen Antrieb auf und die Arretierung ist als automatisierte Arretierung ausgebildet, so dass das Gehäuse automatisiert höhenverstellbar und fixierbar ist, insbesondere wobei der Antrieb derart ausgebildet ist, dass automatisiert zusätzlich zur Höhe auch eine Ausrichtung des Gehäuses relativ zur Halterung verstellbar ist. Der Antrieb ist beispielsweise dergestalt, dass hinsichtlich des Antriebs die Halterung aktiv und der Baulaser passiv ist, wobei der Antrieb zum Beispiel als magnetischer Linearantrieb ausgebildet ist. Bei einem derart passiven Baulaser könnte somit vorteilhaft dessen Energiebedarf vergleichsweise klein gehalten werden. Optionally, the system has a drive and the locking device is designed as an automated locking device, so that the housing can be automatically adjusted and fixed in height, in particular wherein the drive is designed such that, in addition to the height, an orientation of the housing relative to the holder can also be adjusted automatically. The drive is, for example, such that the holder is active with respect to the drive and the construction laser is passive, the drive being designed, for example, as a magnetic linear drive. In the case of such a passive construction laser, its energy requirement could thus advantageously be kept comparatively small.
Bei derartigen Ausführungsformen mit einem Antrieb weist das System zudem vorzugsweise eine elektronische Steuerung auf, welche derart ausgebildet ist, dass mittels des Antriebs und der Arretierung und anhand der jeweils gemessenen Höhe automatisch das Gehäuse in einer vorgegebenen Sollhöhe fixierbar ist. Bei Ausführungsformen, die wie oben beschrieben weiter einen Zweiachsenantrieb und eine Zweiachsencodierung/Zweiachsenencoder aufweisen, ist dann vorzugsweise die Steuerung auch zur automatischen Verstellung der zweiten Achse ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich weist das System einen Fernsteuerungsempfänger auf und ist derart ausgebildet, dass die Höhe, und insbesondere auch eine Ausrichtung des Gehäuses, per Fernsteuerung verstellbar ist. In such embodiments with a drive, the system also preferably has an electronic control which is designed such that by means of the drive and the locking device and on the basis of the respective measured height, the housing can be fixed automatically at a predetermined target height. In embodiments which, as described above, also have a two-axis drive and a two-axis coding / two-axis encoder, the control is then preferably also designed for the automatic adjustment of the second axis. Alternatively or additionally, the system has a remote control receiver and is designed such that the height, and in particular also an orientation of the housing, can be adjusted by remote control.
Der vorliegende Erfindungsaspekt betrifft zudem ein Verfahren zum Einstellen einer Sollhöhe eines Baulasersystems nach obiger Beschreibung, wobei anhand der vom Positionsencoder gemessenen jeweiligen Höhe die Sollhöhe automatisch vom System und/oder von einem Benutzer mittels Fernbedienung eingestellt wird. The present aspect of the invention also relates to a method for setting a target height of a construction laser system according to the above description, the target height being set automatically by the system and / or by a user using a remote control, based on the respective height measured by the position encoder.
Als zusätzliche Option erfolgt im Rahmen des Verfahrens zusätzlich ein Ausrichten des Baulasers dergestalt, dass in Kenntnis einer Distanz zu einer senkrechten Wand der Baulaserumgebung ein gezieltes Einstellen der Aussenderichtung des Laserfächers derart erfolgt, dass eine von vom Laserfächer an der senkrechten Wand gebildete Referenzlinie sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung gezielt platziert wird. As an additional option, the construction laser is additionally aligned within the scope of the method in such a way that, knowing a distance to a vertical wall of the construction laser environment, the outside direction of the laser fan is set in such a way that a reference line formed by the laser fan on the vertical wall is both horizontal as well as placed in the vertical direction.
Dieser Erfindungsaspekt betrifft zudem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche, insbesondere durch ein Baulasersystem. This aspect of the invention also relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing the method according to one of the claims, in particular by means of a construction laser system.
In einem fünften Aspekt betrifft die Erfindung ein portables oder handtragbares geodätisches Messhilfsinstrument, ausgebildet um mit einem, insbesondere stationären, Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität aufweisenden geodätischen Vermessungsgerät, insbesondere einer Totalstation, ein Vermessungssystem zum Vermessen und/oder Abstecken eines Geländepunkts zu bilden. In a fifth aspect, the invention relates to a portable or handheld geodetic Auxiliary measuring instrument designed to form a measuring system for measuring and / or setting out a terrain point with a geodetic measuring device, in particular a stationary, distance and direction measuring functionality, in particular a total station.
Das Messhilfsinstrument weist dabei eine handhaltbare Stange auf mit einem Bodenkontaktende. Alternativ oder zusätzlich weist das Instrument ein Stativ auf. Mittels der Stange und/oder dem Stativ ist das Messhilfsinstrument beim Geländepunkt positionierbar oder aufstellbar. Weiter weist das Messhilfsinstrument ein vom Vermessungsgerät anzielbares Ziel auf, z.B. einen Retroreflektor, wobei das Ziel einen entlang einer Längsachse gelegenen Positionsreferenzpunkt aufweist. The auxiliary measuring instrument has a hand-held rod with a bottom contact end. Alternatively or additionally, the instrument has a tripod. The measuring aid instrument can be positioned or set up at the terrain point by means of the rod and / or the tripod. Furthermore, the measuring aid has a target that can be targeted by the measuring device, e.g. a retroreflector, the target having a position reference point located along a longitudinal axis.
Darüber hinaus weist das Instrument eine Anzieleinheit mit einer Zielachse zum Anzielen des Geländepunkts, wobei die Zielachse der Längsachse des Ziels entspricht oder zu dieser senkrecht ist, und wobei das Ziel und die Anzieleinheit in einer von der Stange und/oder dem Stativ getragenen Baugruppe angeordnet sind. In addition, the instrument has a sighting unit with a sighting axis for sighting the terrain point, wherein the sighting axis corresponds to or is perpendicular to the longitudinal axis of the sighting, and wherein the aiming and sighting unit are arranged in an assembly carried by the rod and / or the tripod .
Die Baugruppe ist in einer motorisiert angetriebenen und aktiv gesteuerten kardanischen Aufhängung mit zwei kardanischen Achsen gelagert, wobei mittels der kardanischen Aufhängung die Hochachse des Ziels und die Zielachse der Anzieleinheit bei Positionierung beim Geländepunkt von selbst bzw. automatisch lotrecht oder waagrecht ausrichtbar sind. The assembly is mounted in a motor-driven and actively controlled gimbal suspension with two gimbal axes, whereby the gimbal suspension enables the vertical axis of the target and the target axis of the target unit to be automatically or automatically aligned vertically or horizontally when positioned at the terrain point.
D.h. die Baugruppe ist an bzw. in einer zweiachsig gelagerten kardanischen Aufhängung befestigt, welche einen Antrieb, z.B. einen Direktantrieb, aufweist zur aktiven Bewegung der Aufhängung um die beiden Achsen und damit wiederum Bewegung der Baugruppe. Das Messhilfsinstrument ist dabei derart ausgebildet, dass die aktive kardanische Aufhängung so steuerbar ist, dass mittels Ein-/Anfahren einer entsprechenden Stellung der Baugruppe die Zielhochachse und die Zielachse automatisch lotrecht bzw. waagrecht ausgerichtet werden, wenn das Instrument am gewünschten Geländepunkt ist. Daneben kann mittels der aktiven kardanischen Aufhängung bei Bedarf die Hoch-/bzw. Zielachse gezielt auf weitere gewünschte oder vorgegebene Ausrichtungen eingestellt werden, z.B. um mit der Anzieleinheit bestimmte Fluchtungsvorgaben bereitzustellen. This means that the assembly is attached to or in a two-axis gimbal suspension which has a drive, for example a direct drive, for active movement of the suspension about the two axes and thus again movement of the assembly. The auxiliary measuring instrument is designed in such a way that the active gimbal can be controlled in such a way that the target vertical axis and the target axis are automatically aligned vertically or horizontally when the instrument is at the desired terrain point by moving in / approaching a corresponding position of the assembly. In addition, the active gimbal can be used to raise or lower. Target axis can be specifically set to further desired or specified orientations, for example in order to provide specific alignment specifications with the target unit.
Vorzugsweise weist die aktive kardanische Aufhängung eine adaptive Dämpfung auf. Damit lässt sich die durch die Aufhängung bereitgestellte Dämpfung aktiv und vorzugsweise automatisch an Messbedingungen anpassen. D.h. das beispielsweise eine Bewegung der Baugruppe, z.B. je nach Stärke oder Frequenz, optimiert ausgeglichen werden kann. Auch ist damit beispielsweise die Dämpfung an das Gewicht des Ziels anpassbar, was besonders bei Messhilfsinstrumenten, welche unterschiedliche schwere Zielkörper aufnehmen können, vorteilhaft ist. Optional ist das Ziel derart angeordnet, dass sich der Positionsreferenzpunkt im Schnittpunkt der beiden Achsen der kardanischen Aufhängung befindet. Als weitere Option ist die Baugruppe mit einem Versatz zur Stange und/oder der Stativmitte angeordnet ist, so dass die lotrecht ausgerichtete Zielachse von Stange oder Stativ ungehindert auf einen Geländepunkt am Boden zielt. Als weitere Option weist die Aufhängung wenigstens einen Neigungssensor auf. Dank der aktiven zweiachsigen kardanischen Aufhängung ist ein solcher Neigungssensor mit hoher Genauigkeit und kleinem Messbereich anfahrbar und einnivellierbar . Vorzugsweise ist die Anzieleinheit zur Markierung des angezielten Geländepunkts und/oder Messung der Entfernung zwischen dem Positionsreferenzpunkt und dem angezielten Geländepunkt ausgebildet ist. D.h. die Anzieleinheit dient zum Anzeigen eines Sollpunkts im Gelände (Abstecken) und/oder zur Messung der Position eines im Gelände vorhandenen Punkts. Hierfür weist die Anzieleinheit optional einen Laser auf zur Emission eines Laserstrahls in Richtung der Zielachse, wobei der Laserstrahl zur Markierung des Geländepunkts und/oder zur Messung der Distanz zum Geländepunkt dient. Zur Entfernungsmesser weist die Anzieleinheit optional einen, z.B. als Triangulationsscanner oder eine Time-of-Flight-Kamera ausgebildeten, elektronischen Distanzmesser auf. The active gimbal preferably has adaptive damping. The damping provided by the suspension can thus be actively and preferably automatically adapted to measurement conditions. This means, for example, that a movement of the assembly, for example depending on the strength or frequency, can be optimally compensated for. The damping can also be adapted to the weight of the target, for example, which is particularly advantageous in the case of auxiliary measuring instruments which can accommodate different heavy target bodies. The target is optionally arranged such that the position reference point is located at the intersection of the two axes of the gimbal. As a further option, the assembly is arranged with an offset to the rod and / or the center of the tripod, so that the perpendicularly aligned target axis of the rod or tripod aims unobstructed at a ground point on the ground. As a further option, the suspension has at least one inclination sensor. Thanks to the active two-axis cardanic suspension, such an inclination sensor can be approached and leveled with high accuracy and a small measuring range. The aiming unit is preferably designed to mark the sighted terrain point and / or measure the distance between the position reference point and the sighted terrain point. That is, the aiming unit serves to display a target point in the terrain (stakeout) and / or to measure the position of a point in the terrain. For this purpose, the aiming unit optionally has a laser for emitting a laser beam in the direction of the target axis, the laser beam being used to mark the terrain point and / or to measure the distance to the terrain point. For the range finder, the targeting unit optionally has an electronic distance meter, for example a triangulation scanner or a time-of-flight camera.
Weiter kann die Anzieleinheit ausgebildet sein zur Emission eines zweiten Laserstrahls, z.B. mittels einer zweiten Lasers oder durch Abspalten eines Teilstrahls des ersten Laserstrahls. Die Emissionsrichtung des zweiten Laserstrahls ist optional senkrecht zur Zielachse. Als weitere Option weist die Anzieleinheit eine Optik auf, mittels derer der erste und/oder zweite Laserstrahl punkt- oder linienförmig aussendbar ist (also als z.B. Linien laser) . Als weitere Option ist die Anzieleinheit ausgebil det, um mittels des ersten und/oder zweiten Laserstrahls oder einer zusätzlichen Lichtquelle zweidimensionale Bilder auf eine Fläche der Umgebung zu projizieren. Furthermore, the aiming unit can be designed to emit a second laser beam, e.g. by means of a second laser or by splitting off a partial beam of the first laser beam. The direction of emission of the second laser beam is optionally perpendicular to the target axis. As a further option, the aiming unit has optics by means of which the first and / or second laser beam can be emitted in a point or line shape (i.e. as a line laser, for example). As a further option, the aiming unit is designed to use the first and / or second laser beam or an additional light source to project two-dimensional images onto a surface of the surroundings.
Optional weist die Anzieleinheit eine in Richtung der Zielachse ausgerichtete Kamera auf, so dass damit ein Bild des Geländepunkts aufnehmbar ist. Die Kamera wird optional genutzt, um im Rahmen einer Visualisierungsfunktionalität ein Bild des Geländepunkts (bzw. ein Bild der Messumgebung, dass den Geländepunkt beinhaltet) aufzunehmen, ein augmented-reality-Bild zu erzeugen, indem dem aufgenommenen Bild eine den Geländepunkt positionsgetreu markierende Grafik überlagert wird und das augmented-reality-Bild auf einem, insbesondere externen, Display anzuzeigen, z.B. einer augmented-reality-Brille . Optionally, the aiming unit has a camera aligned in the direction of the target axis, so that an image of the terrain point can thus be recorded. The camera is optionally used to record an image of the terrain point (or an image of the measurement environment that contains the terrain point) as part of a visualization functionality To generate an augmented reality image by superimposing a graphic that accurately marks the terrain point on the recorded image and to display the augmented reality image on a display, in particular an external display, for example augmented reality glasses.
In einer Fortbildung weist die Baugruppe eine Zielverfolgungseinheit auf, ausgebildet zur fortlaufenden Verfolgung eines sich relativ zum Messhilfsinstrument bewegenden Zielgeräts, z.B. einem herkömmlichen Lotstab. Die Zielverfolgungseinheit kann z.B. ATR-basiert (Automated Target Recognition; siehe auch Beschreibung zu Figur 14) sein zur Verfolgung retroreflektierender Zielgeräte, wie prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt, und/der kamerabasiert für andere Geräte. In one development, the assembly has a target tracking unit, designed to continuously track a target device moving relative to the measuring aid instrument, e.g. a conventional pole. The tracking unit can e.g. ATR-based (Automated Target Recognition; see also description of FIG. 14) for tracking retroreflective target devices, as is known in principle from the prior art, and / or camera-based for other devices.
Dieser fünfte Erfindungsaspekt betrifft zudem ein Vermessungssystem mit einem, insbesondere stationären, Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität aufweisenden geodätischen Vermessungsgerät, insbesondere einer Totalstation, und einem oben beschriebenen Messhilfsinstrument, wobei vorzugsweise das System Mittel aufweist zur Bestimmung der Orientierung der kardanischen Aufhängung des Messhilfsinstruments relativ zum Vermessungsgerät. Diese Orientierungsbestimmungsmittel sind z.B. ausgebildet als optische Markierungen/Muster/Codes am Messhilfsinstrument, z.B. LED-Anordnungen oder einen 3D- Körper wie z.B. eine Kugel mit optischem Code auf der Oberfläche, welche von einer vermessungsgerätseitigen Kamera erfassbar und auswertbar sind (siehe auch Beschreibung zum zweiten Erfindungsaspekt) . This fifth aspect of the invention also relates to a surveying system with a geodetic surveying device, in particular a stationary, distance and directional measuring functionality, in particular a total station, and a measuring aid instrument described above, the system preferably having means for determining the orientation of the cardanic suspension of the measuring aid instrument relative to the surveying device. These orientation determining means are e.g. designed as optical markings / patterns / codes on the measuring instrument, e.g. LED arrays or a 3D body such as a ball with optical code on the surface, which can be detected and evaluated by a camera on the measuring device (see also description of the second aspect of the invention).
Weiter betrifft dieser Aspekt ein Verfahren zum Überprüfen der Fluchtung eines handgehaltenen Werkzeugs, welches eine Arbeitsachse und an einer Rückseite einen auf der Arbeitsachse liegenden Laserdetektor oder eine Mattscheibe aufweist, mit Hilfe eines solchen Messhilfsinstruments, welches einen Laser zur Laserstrahlemission in Zielachsenrichtung aufweist. Im Rahmen des Verfahrens erfolgt ein Positionieren des Messhilfsinstruments bei einem Geländepunkt, so dass der Laserstrahl auf den Geländepunkt trifft und Anlegen des Werkzeugs, z.B. einer Bohrmaschine, am Geländepunkt. Dann erfolgt ein Überprüfen der Fluchtung des Werkzeugs, indem die Arbeitsachse des Werkzeugs so ausgerichtet wird, dass der Laserstrahl innerhalb einer definierten zentralen Zone auf den Detektor oder die Mattscheibe des Werkzeugs trifft. This aspect further relates to a method for checking the alignment of a hand-held tool, which a Working axis and on a back a laser detector lying on the working axis or a focusing screen, with the help of such a measuring instrument, which has a laser for laser beam emission in the direction of the target axis. As part of the method, the auxiliary measuring instrument is positioned at a site point so that the laser beam hits the site point and the tool, for example a drilling machine, is placed at the site point. Then the alignment of the tool is checked by aligning the working axis of the tool so that the laser beam hits the detector or the focusing screen of the tool within a defined central zone.
Dieser Erfindungsaspekt betrifft zudem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, insbesondere eines handhaltbaren Werkzeugs oder eines Baulasersystems, zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche. This aspect of the invention also relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, in particular a hand-held tool or a construction laser system, for executing the method according to one of the claims.
Ein sechster Erfindungsaspekt betrifft ein Vermessungs gerät, insbesondere ausgebildet als Totalstation oder Lasertracker, zur koordinativen Positionsbestimmung eines Ziels, insbesondere eines Retroreflektors . A sixth aspect of the invention relates to a measuring device, in particular designed as a total station or laser tracker, for coordinating position determination of a target, in particular a retroreflector.
Das Vermessungsgerät weist ein Entfernungsmessmodul auf mit einer Strahlquelle zur Erzeugung von Messstrahlung, einem Detektor zur Detektion von vom Ziel reflektierter Messstrahlung, um basierend auf detektierter Messstrahlung die Entfernung zum Ziel zu bestimmen. The measuring device has a distance measuring module with a beam source for generating measuring radiation, a detector for detecting measuring radiation reflected from the target, in order to determine the distance to the target based on detected measuring radiation.
Weiter weist das Vermessungsgerät ein Richtungsmessmodul auf mit einem lichtempfindlichen positionssensitiven Sensor und einer Empfangsoptik zum Empfang von optischer Strahlung und deren Führung auf den Sensor. Der Sensor ist in einem bestimmten infraroten Wellenlängenbereich empfindlich, um vom Ziel ausgehende Infrarotstrahlung aus diesem Wellenlängenbereich zu erfassen, wobei ein Auftreffpunkt der erfassten Infrarotstrahlung auf dem Sensor bestimmbar ist und anhand des Auftreffpunkts eine Richtung zum Ziel ermittelbar ist. Die vom Ziel ausgehende Zielinfrarotstrahlung wird wie im Stand der Technik bekannt entweder vom Ziel selbst emittiert oder es wird vom Ziel vom Vermessungsgerät ausgehende Infrarotstrahlung z.B. mittels eines Retroreflektors reflektiert. Furthermore, the measuring device has a direction measuring module with a light-sensitive position-sensitive sensor and a receiving optics for receiving optical radiation and their guidance on the sensor. The sensor is sensitive in a certain infrared wavelength range in order to detect infrared radiation emanating from the target from this wavelength range, wherein a point of incidence of the detected infrared radiation on the sensor can be determined and a direction to the target can be determined on the basis of the point of impact. As is known in the prior art, the target infrared radiation emanating from the target is either emitted by the target itself or infrared radiation emanating from the target from the measuring device is reflected, for example by means of a retroreflector.
Erfindungsgemäss sind die Empfangsoptik und der Sensor derart ausgebildet, dass gleichzeitig zum Erfassen der Infrarotstrahlung auch sichtbare Strahlung mit einer zur Erzeugung eines Farbbildes ausreichenden Spektralverteilung empfangbar und mittels des Sensors erfassbar ist. According to the invention, the receiving optics and the sensor are designed such that visible radiation with a spectral distribution sufficient to generate a color image can also be received and detected by means of the sensor at the same time for detecting the infrared radiation.
Vorzugsweise ist das Vermessungsgerät derart ausgebildet, dass parallel zur Bestimmung der Richtung zum Ziel (anhand der Infrarotstrahlung) ein Bild, insbesondere ein RGB-Bild, des Ziels anhand der erfassten sichtbaren Strahlung erzeugbar ist. The measuring device is preferably designed in such a way that an image, in particular an RGB image, of the target can be generated in parallel with the determination of the direction to the target (using infrared radiation) using the detected visible radiation.
Der Sensor ist optional als hybrider RGB-IR-Sensor ausgebildet. Als weitere Option weist die die Empfangsoptik wenigstens eine Korrekturlinse auf, mittels derer die Fokuslänge der Empfangsoptik im Infrarotbereich und die Fokuslänge im sichtbaren Bereich einander angeglichen sind, so dass gleichzeitig für beide Wellenlängenbereiche ein (zumindest weitgehend) scharfes Bild auf dem Sensor vorliegen kann. Alternativ oder auch zusätzlich weist das Vermessungsgerät eine teilautomatisierte oder automatisierte Steuerung des Fokus der Empfangsoptik auf, welche derart ausgebildet ist, dass basierend auf einer Auswertung erfasster sichtbarer Strahlung der Fokus für die Infrarotstrahlung eingestellt wird. The sensor is optionally designed as a hybrid RGB-IR sensor. As a further option, the receiving optics have at least one correction lens, by means of which the focus length of the receiving optics in the infrared range and the focus length in the visible range are matched to one another, so that a (at least largely) sharp image can be present on the sensor for both wavelength ranges at the same time. Alternatively or additionally, the measuring device has a partially automated or Automated control of the focus of the receiving optics, which is designed such that the focus for the infrared radiation is set based on an evaluation of detected visible radiation.
Optional weist das Vermessungsgerät eine Basis auf und eine um wenigstens eine Achse relativ zur Basis motorisiert verschwenkbare Strahllenkeinheit, welche das Entfernungsmessmodul und das Richtungsmessmodul aufweist und weiter eine Winkelmessfunktionalität zur Bestimmung einer Ausrichtung der Strahllenkeinheit relativ zur Basis. Als weitere Option weist die Strahllenkeinheit eine Infrarotstrahlquelle auf zur Beleuchtung des Ziels mit der Infrarotstrahlung und/oder eine Pointer-Strahlquelle zum Emittieren eines sichtbaren (und damit in einem mittels des Sensors erzeugten Bild erkennbaren) Pointer-Lichtstrahls koaxial zur Messstrahlung. Optionally, the measuring device has a base and a beam steering unit which can be pivoted about at least one axis relative to the base and which has the distance measuring module and the direction measuring module and furthermore an angle measurement functionality for determining an orientation of the beam steering unit relative to the base. As a further option, the beam steering unit has an infrared beam source for illuminating the target with the infrared radiation and / or a pointer beam source for emitting a visible (and thus recognizable in an image generated by the sensor) pointer light beam coaxial with the measuring radiation.
Als weitere Option weist das Vermessungsgerät eine Feinanziel- und/oder Zielverfolgungsfunktionalität auf, bei deren Ausführung anhand der (mittels des Auftreffpunkts ) bestimmten Richtung zum Ziel eine Ausrichtung des Vermessungsgeräts zum Ziel automatisch geregelt wird, so dass das Ziel feinanzielbar und/oder verfolgbar (sog. Tracking) ist. As a further option, the measuring device has a fine target and / or target tracking functionality, the execution of which is automatically regulated based on the direction to the target determined by means of the point of impact, so that the orientation of the measuring device to the target is automatically regulated, so that the target can be fine-tuned and / or tracked (so-called . Tracking).
Dieser sechste Erfindungsaspekt betrifft zudem ein Verfahren mit einem oben vorgestellten Vermessungsgerät, wobei im Rahmen des Verfahrens in einer Ausrichtung der Empfangsoptik zum Ziel in einem Arbeitsgang anhand von mittels der Empfangsoptik empfangener und vom Sensor erfasster Zielinfrarotstrahlung (also vom Ziel ausgehender Infrarotstrahlung) eine Richtung zum Ziel bestimmt wird (sog. ATR-Messung) . Zudem wird im Rahmen des Verfahrens anhand von mittels der Empfangsoptik empfangener und vom Sensor erfasster sichtbarer Strahlung ein Bild, insbesondere ein RGB-Bild, vom Ziel erzeugt wird. This sixth aspect of the invention also relates to a method with a surveying device presented above, wherein in the course of the method in an alignment of the receiving optics to the target in one operation using target infrared radiation received by the receiving optics and detected by the sensor (i.e. infrared radiation emanating from the target) a direction to the target is determined (so-called ATR measurement). In addition, as part of the method, an image, in particular an RGB image, of the target is generated on the basis of visible radiation received by the receiving optics and detected by the sensor.
Hierbei ist für die Durchführung beider Prozesse keine Veränderung der Wellenlängendurchlässigkeit der Empfangsoptik/des optischen Strahlengangs erforderlich, so dass z.B. das Erfassen der Infrarotstrahlung und das Erfassen der sichtbaren Strahlung im selben Sensorbelichtungsvorgang erfolgen können bzw. Bilderzeugung und ATR-Messung gleichzeitig ablaufen können. No change in the wavelength transmissivity of the receiving optics / optical beam path is required for the implementation of both processes, so that e.g. the detection of infrared radiation and the detection of visible radiation can take place in the same sensor exposure process or image generation and ATR measurement can take place simultaneously.
Alternativ zu einem solchen gleichzeitigen Vorgang erfolgen das Erfassen der Infrarotstrahlung und das Erfassen der sichtbaren Strahlung in jeweils getrennten, nacheinander erfolgenden Sensorbelichtungsvorgängen. Optional erfolgen die Belichtungsvorgänge alternierend im Rahmen eines Videostreams und/oder die Belichtung wird jeweils an die die jeweilige Strahlung angepasst, so dass z.B. aufgrund der unterschiedlichen Belichtungszeiten für jede Strahlung der Sensor optimal ausgenutzt wird. As an alternative to such a simultaneous process, the detection of the infrared radiation and the detection of the visible radiation take place in separate, successive sensor exposure processes. Optionally, the exposure processes take place alternately as part of a video stream and / or the exposure is adapted to the respective radiation, so that e.g. Due to the different exposure times, the sensor is optimally used for each radiation.
Optional wird im Bild des Ziels die bestimmte Richtung zum Ziel überlagernd dargestellt, wobei das Bild zum Beispiel Teil eines Live-Video-Streams ist. Als weitere Option erfolgt anhand der bestimmten Richtung zum Ziel eine Zielfeinanzielung und/oder Zielverfolgung durch das Vermessungsgerät . Optionally, the specific direction to the target is shown in the image of the target, the image being part of a live video stream, for example. As a further option, target measurement and / or target tracking is carried out by the measuring device based on the determined direction to the target.
Als weitere Option wird im Rahmen des Verfahrens die Bildschärfe des Bilds ausgewertet und anhand des Auswertungsergebnisses der Fokus für ein danach erfolgendes Erfassen der Infrarotstellung eingestellt wird. As a further option, the image sharpness of the image is evaluated as part of the method and based on the Evaluation result the focus is set for a subsequent detection of the infrared position.
Dieser Erfindungsaspekt betrifft zudem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche, insbesondere durch ein Vermessungsgerät mit Richtungs- und Entfernungsmessfunktionalität . This aspect of the invention also relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for executing the method according to one of the claims, in particular by means of a measuring device with directional and distance measuring functionality.
In einem siebten Aspekt betrifft die Erfindung eine Plattform zum Verkauf und Kauf von Geodäsiedaten über ein offenes Computernetzwerk, vorzugsweise über das Internet. In a seventh aspect, the invention relates to a platform for the sale and purchase of geodetic data via an open computer network, preferably via the Internet.
Die Plattform weist dabei Mittel zum Empfang von von einem externen Gerät, insbesondere einem geodätischen Vermessungssystem, über das Computernetzwerk gesendeten Geodäsiedaten auf, wobei die Daten geodätisch vermessene, absolute Koordinaten wenigstens eines Geländepunkts beinhalten. Dann verfügt die Plattform über Mittel zum Speichern der empfangenen Geodäsiedaten in Zuordnung zu den Koordinaten, d.h. die Daten werden gemäss ihrer Koordinaten eingeordnet/abgelegt . The platform has means for receiving geodetic data sent from an external device, in particular a geodetic surveying system, via the computer network, the data including geodetically measured, absolute coordinates of at least one terrain point. The platform then has means for storing the received geodesy data in association with the coordinates, i.e. the data are arranged / filed according to their coordinates.
Weiter weist die Plattform Mittel zum Bereitstellen wenigstens eines Teils der gespeicherten Geodäsiedaten bei koordinatenbezogener Abfrage durch ein externes und per Computernetzwerk verbundenes geodätisches Vermessungssystem auf. Dieser Datenteil umfasst zumindest die Koordinaten selbst umfasst und das Bereitstellen basiert auf der Koordinatenzuordnung der gespeicherten Daten. Ausserdem verfügt die Plattform über Mittel zum Senden der bereitgestellten Geodäsiedaten an das abfragende geodätischeVermessungssystem über das Computernetzwerk. Furthermore, the platform has means for providing at least a part of the stored geodesy data in the case of coordinate-related querying by an external geodetic surveying system connected via a computer network. This data part comprises at least the coordinates themselves and the provision is based on the coordinate assignment of the stored data. The platform also has means for sending the provided geodetic data to the querying geodetic surveying system via the computer network.
Optional ist die Plattform derart ausgebildet, dass die Geodäsiedaten neben den absoluten Koordinaten des Geländepunkts wenigstens eine der folgenden Metadaten zu den Koordinaten (bzw. dem Geländepunkt oder der zugrundeliegenden Vermessung) beinhalten können: Messgenauigkeit, Messzeitpunkt, Messtechnologie und/oder Vermessungsgerättyp, Urheber/Quelle, Punkt- und/oder Objektcodierung (z.B. Kennzeichnung als Wegberandung oder Hydrant) oder Koordinatenhistorie. The platform is optionally designed in such a way that the geodesy data can contain, in addition to the absolute coordinates of the terrain point, at least one of the following metadata on the coordinates (or the terrain point or the underlying measurement): measurement accuracy, measurement time, measurement technology and / or type of surveying device, author / source , Point and / or object coding (eg marking as path boundary or hydrant) or coordinate history.
Als weitere Option sind die Mittel zur Datenbereitstellung derart ausgebildet, dass bei Abfrage im Rahmen der Bereitstellung eine Vorauswahl aus den gespeicherten Geodäsiedaten und/oder eine Adaption der gespeicherten Geodäsiedaten erfolgt in Abhängigkeit des hierzu an die Plattform übermittelten Gerätetyps und/oder Standorts des ersten Vermessungssystems. As a further option, the means for providing data are designed such that when queried as part of the provision, a preselection from the stored geodesy data and / or an adaptation of the stored geodesy data takes place depending on the type of device and / or location of the first measurement system transmitted to the platform for this purpose.
Optional ist die Plattform ausgebildet, mehrere Vermessungsgeräte als Vermessungsverbund derart zu verknüpfen, dass von einem der Vermessungssysteme empfangene Geodäsiedaten in Echtzeit im Verbund, insbesondere automatisch, verteilbar sind. The platform is optionally designed to link several surveying devices as a surveying network in such a way that geodesy data received from one of the surveying systems can be distributed in real time, in particular automatically, in a network.
In einer Fortbildung ist die Plattform ausgebildet, bei Vorhandensein von ersten Geodäsiedaten eines Geländepunktes und zumindest zweiten Geodäsiedaten des gleichen Geländepunktes, insbesondere aus unterschiedlichen Datenquellen stammend, diese beiden Daten zu verarbeiten, um eine Statistik des Verlaufs der Geländepunktkoordinaten zu erzeugen und/oder einen Mittelwert aus den zumindest zwei Geländepunktkoordinaten zu berechnen und diesen Koordinatenmittelwert als abfragbare Koordinaten zu speichern und/oder eine vergleichende Beurteilung der Zuverlässigkeit und/oder Qualität der ersten und zweiten Geodäsiedaten bereitzustellen, insbesondere wobei die Beurteilung automatisch und/oder durch Benutzer der Plattform erzeugt ist. In a further development, the platform is designed to process these two data in the presence of first geodesy data of a site point and at least second geodesy data of the same site point, in particular originating from different data sources, in order to obtain statistics on the course of the site point coordinates to generate and / or to calculate an average value from the at least two terrain point coordinates and to save this coordinate average value as retrievable coordinates and / or to provide a comparative assessment of the reliability and / or quality of the first and second geodesy data, in particular wherein the assessment is automatic and / or by Platform user is generated.
Optional ist die Plattform ausgebildet, im Falle einer Aktualisierung gespeicherter Geodäsiedaten automatisch eine Aktualisierungsmitteilung zu generieren und über das Computernetzwerk an ein Vermessungssystem zu senden, welches diese Daten bereits heruntergeladen hat. Als weitere Option ist die Plattform über das Internet mit einem meteorologischen und/oder seismologischen Datenprovider verbunden und dergestalt ausgebildet, dass eine Warnungsmitteilung mit den Geodäsiedaten des Geländepunkts verknüpft wird, welche auf eine aufgrund meteorologischer und/oder seismologischer Ereignisse mögliche Abweichung der gespeicherten Koordinaten von den realen Koordinaten des Geländepunkts hinweist. D.h. falls aufgrund der empfangenden meteorologischen und/oder seismologischen Daten anzunehmen ist, dass sich der Geländepunkt "bewegt" hat oder haben könnte und somit die bezogenen Koordinaten veraltet sein könnten, wird dies automatisch an Benutzer mitgeteilt. Optionally, the platform is designed to automatically generate an update notification in the event of an update of stored geodesy data and to send it via the computer network to a measurement system which has already downloaded this data. As a further option, the platform is connected to a meteorological and / or seismological data provider via the Internet and is designed in such a way that a warning message is linked to the geodesy data of the terrain point, which is based on a possible deviation of the stored coordinates from the data due to meteorological and / or seismological events real coordinates of the terrain point. I.e. If, based on the received meteorological and / or seismological data, it can be assumed that the terrain point "has" or could have moved and the related coordinates could therefore be out of date, this is automatically communicated to the user.
Dieser Erfindungsaspekt betrifft zudem ein System aus einer derartigen Datenplattform und einem geodätischen Vermessungssystem, insbesondere einer Totalstation, wobei das System derart ausgebildet ist, dass Upload und/oder Download von Geodäsiedaten an bzw. von der Plattform durch eine einzige Vermessungssystembenutzereingabe durchführbar ist, insbesondere durch einen einzigen Tasten- oder Knopfdruck am Vermessungsgerät. This aspect of the invention also relates to a system comprising such a data platform and a geodetic surveying system, in particular a total station, the system being designed such that geodetic data is uploaded and / or downloaded to and from the platform a single measurement system user input can be carried out, in particular by a single push of a button or button on the measurement device.
Weiter betrifft dieser siebte Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Verkauf und Kauf von Geodäsiedaten über eine Computernetzwerkplattform. Furthermore, this seventh aspect of the invention relates to a method for the sale and purchase of geodesy data via a computer network platform.
Das Verfahren umfasst die Schritte: geodätisches Vermessen von Geländepunkten, so dass Geodäsiedaten erzeugt werden, welche zumindest die absoluten Koordinaten der Geländepunkte aufweisen, Uploaden der Geodäsiedaten an eine öffentlich zugängliche Computernetzwerk-Geodäsiedaten handelsplattform über das Computernetzwerk als Verkauf der Geodäsiedaten, Speichern der Geodäsiedaten in der Plattform, so dass die Geodäsiedaten in Abhängigkeit der Koordinaten abfragbar sind. Weiter beinhaltet das Verfahren ein Bereitsstellen von gespeicherten Geodäsiedaten bei koordinatenbezogener Abfrage der Geodäsiedaten über das Computernetzwerk und Downloaden zumindest eines ausgewählten Teils der bereitgestellten Geodäsiedaten über das Computernetzwerk als Kauf der Geodäsiedaten, insbesondere wobei das Downloaden auf/durch ein geodätisches Vermessungssystem erfolgt. The method comprises the steps: geodetic measurement of terrain points so that geodesy data are generated which have at least the absolute coordinates of the terrain points, uploading the geodesy data to a publicly accessible computer network geodesy data trading platform via the computer network as a sale of the geodesy data, storing the geodesy data in the Platform so that the geodesy data can be queried depending on the coordinates. Furthermore, the method includes providing stored geodesy data when the geodesy data is queried in a coordinate-related manner via the computer network and downloading at least a selected portion of the provided geodesy data via the computer network as a purchase of the geodesy data, in particular with the downloading to / by a geodetic measurement system.
Optional wird der Koordinatenbezug der Abfrage automatisch hergestellt wird, indem der Standort des abfragenden Käufers, insbesondere unter Verwendung eines Globalen Navigationssystems, bestimmt und die gespeicherten Geodäsiedaten derjenigen Geländepunkte zur Abfrage bereitgestellt/angeboten werden, welche sich am Standort befinden. D.h. ein Benutzer bzw. Käufer muss nicht händisch eingeben, zu welchen Koordinaten bzw. zu welchem Vermessungsstandort er bereits vermessende Geländepunkte (Geodäsiedaten) er beziehen möchte, sondern es wird im Rahmen des Verfahrens automatisch seinen Aufenthaltsort ermittelt und der Plattform mitgeteilt, welche dann von selbst anhand der empfangenen Standortkoordinaten am Standort gelegene vermessene Punkte aus dem Speicher heraussucht. Generell meint koordiantenbezogenes Abfragen auch, dass eine Bezeichnung oder ein Name einer Messumgebung/eines Standorts angegeben wird, z.B. in Form einer Adressangabe (z.B. Ort, Strasse). D.h. die Geodäsiedaten können auch derartig in Abhängigkeit der bzw. Zuordnung zu den Koordinaten abgespeichert werden, dass sie aufgrund einer Ortsbezeichnungseingabe auffindbar bzw. abfragbar sind. Optionally, the coordinate reference of the query is established automatically by determining the location of the querying buyer, in particular using a global navigation system, and providing / offering the stored geodesy data of those terrain points for query that are located at the location. This means that a user or buyer does not have to manually enter the coordinates or the surveying location for which he is already surveying terrain points (Geodesy data) he wants to obtain, but his location is automatically determined as part of the method and the platform is informed, which then automatically looks for measured points located at the location based on the received location coordinates from the memory. In general, coordinator-related queries also mean that a designation or a name of a measurement environment / location is given, for example in the form of an address (e.g. city, street). That is, the geodesy data can also be stored in such a way as a function of or assignment to the coordinates that they can be found or queried on the basis of an entry of the place name.
Optional erfolgt im Rahmen des Verfahrens bei Abfrage von Geodäsiedaten einer bestimmten Menge von Geländepunkten automatisch -basierend auf den Geodäsiedaten- ein Vorschlag für einen zur Menge der Geländepunkte passenden bzw. optimaler Vermessungsstandort. Optionally, within the scope of the method, when geodetic data of a certain quantity of terrain points is queried, a proposal for a suitable or optimal surveying location that is suitable for the quantity of terrain points is made based on the geodetic data.
Als weitere Option erfolgt bei der Abfrage das Übermitteln eines Gerätetyps eines abfragenden Vermessungssystems an die Plattform und das Bereitstellen von Geodäsiedaten angepasst an den Gerätetyp. Als weitere Option werden im Rahmen des Bereitstellens von Geodäsiedaten eines Geländepunkts mögliche weitere an den Geländepunkt anschliessende Geländepunkte vorgeschlagen. As a further option, the query involves the transmission of a device type of a querying measurement system to the platform and the provision of geodesy data adapted to the device type. As a further option, possible further terrain points adjoining the terrain point are proposed as part of the provision of geodesy data for a terrain point.
In einer Fortbildung des Verfahrens wird automatisch eine Mitteilung an einen Käufer gesendet, sobald eine Aktualisierung bereits heruntergeladener Geodäsiedaten vorliegt und/oder als Hinweis darauf, dass bereits heruntergeladene Geodäsiedaten inzwischen veraltet oder wahrscheinlich veraltet sind, insbesondere aufgrund von Umwelteinflüssen auf den Geländepunkt. In a further development of the method, a message is automatically sent to a buyer as soon as an update of already downloaded geodetic data is available and / or as an indication that geodetic data which has already been downloaded is now out of date or are likely to be out of date, particularly due to environmental influences on the terrain point.
Zudem betrifft dieser Erfindungsaspekt ein Computerpro grammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinen lesbaren Träger gespeichert ist, zur Ausführung dieses Verfahrens . In addition, this aspect of the invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable medium, for performing this method.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von den in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungen und Anwendungsvorgängen näher beschrieben. The present invention is described in more detail below with reference to the embodiments and application processes shown schematically in the drawings.
Im Einzelnen zeigen Show in detail
Fig.1 schematisch den Ablauf des erfindungsgemässen 1 schematically shows the process of the invention
Verfahrens zur Darstellung von Soll-Positionen in einem Livebild einer Baustelle, Method for displaying target positions in a live image of a construction site,
Fig.2 ein Beispiel für ein Live-Bild einer Baustelle mit Anzeige von Soll-Positionen, 2 shows an example of a live image of a construction site with display of target positions,
Fig.3a,b je eine Fortbildung des Verfahrens, 3a, b each a further development of the method,
Fig.4 ein Beispiel für ein Vermessungssystem mit 4 shows an example of a measurement system with
Vermessungsfunktonalität, welches ein Measurement functionality, which is a
Vermessungsgerät und ein handhaltbaresSurveying device and a handheld
Messhilfsinstrument aufweist, Has auxiliary measuring instrument,
Fig .5 eine Abwandlung des Systems nach Figur 4, 5 shows a modification of the system according to FIG. 4,
Fig .6a-e schematisch das erfindungsgemässe Verfahren zum 6a-e schematically the inventive method for
Vermessen eines Ziels mittels ernes Vermessungsgeräts mit Zielbereitstellungs- funktion, Measuring a target using ernes Measuring device with target delivery function,
Fig.7a,b Fortbildungen des Zielbereitstellungsverfahrens , 7a, b further training of the target delivery process,
Fig. 8 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen BaulaserSystems , 8 shows a first embodiment of a construction laser system according to the invention,
Fig. 9 ein zweites Beispiel eines erfindungsgemässen Fig. 9 shows a second example of an inventive
BaulaserSystems , BaulaserSystems,
Fig. 10 eine Fortbildung der vorigen Baulaserausführungs formen, 10 forms a training of the previous construction laser execution,
Fig.lla-c Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Fig.lla-c embodiments of an inventive
Vermessungssystems mit einem Messhilfsinstruments und einem Vermessungsgerät mit einer kardanischen Aufhängung, Measuring system with a measuring instrument and a measuring device with a gimbal,
Fig. 12 eine alternative Ausführungsform eines Fig. 12 shows an alternative embodiment of a
Messhilfsinstruments , Auxiliary measuring instrument,
Fig.l3a-c ein Beispiel für ein Verfahren zum Fig.l3a-c an example of a method for
Fluchtungsprüfen unter Verwendung eines Alignment check using a
Messhilfsinstruments , Auxiliary measuring instrument,
Fig. 14 ein Beispiel eines Vermessungsgeräts mit parallelem Bereitstellen einer Richtung zu einem zu vermessenden Ziel und eines Bilds vom Ziel, 14 shows an example of a measuring device with parallel provision of a direction to a target to be measured and an image of the target,
Fig. 15 schematisch den Ablauf von parallelem Erfassen von Infrarotstrahlung und sichtbarer Strahlung, Fig. 16 eine Fortbildung der Ausführungsform eines15 schematically shows the sequence of parallel detection of infrared radiation and visible radiation, 16 shows a further development of the embodiment of a
Vermessungsgeräts nach Fig. 14, 14,
Fig. 17 einen Ablauf dar, mit dem in einem Arbeitsgang ein Kamerabild anhand der sichtbaren Wellenlängen als auch eine IR-Messung erfolgt, 17 shows a sequence with which a camera image based on the visible wavelengths and an IR measurement are carried out in one operation,
Fig. 18 ein Ausführungsbeispiel für einen hybriden Fig. 18 shows an embodiment for a hybrid
Sensor, Sensor,
Fig. 19 ein Beispiel für ein Verfahren zum Kauf und 19 shows an example of a method of buying and
Verkauf von Geodäsiedaten über eine Sale of geodesy data via a
Computernetzwerkplattform, Computer network platform,
Fig . 20 ein Beispiel für Geodäsiedaten und Fig. 20 an example of geodesy data and
Fig. 21 für einen mittels der Plattform bereitgestellten 21 for one provided by means of the platform
Vermessungsverbünd . Survey network.
Die Figur 1 zeigt schematisch den Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens zur Darstellung von Soll- Positionen in einem Livebild einer Baustelle. In einem Schritt 20a wird ein positionsreferenziertes Bild der Baustelle aufgenommen, z.B. die Fotografie einer oder mehrerer Gebäudeflächen. Alternativ oder zusätzlich zu einem 2D-Abbild wird ein positionsreferenziertes 3D-Abbild der Baustelle erstellt, z.B. wird eine 3D-Punktwolke erzeugt. Das Erstellen eines 2D- oder 3D-Abbilds erfolgt beispielsweise von einem Baustellenvermesser oder mittels eines Vermessungsgeräts wie einer Totalstation oder Laserscanners. Mittels der Positionsreferenz ist dem Baustellenabbild bzw. den darin abgebildeten Elementen der Baustelle eindeutig eine Position zugeordnet oder zumindest zuordenbar . Im Schritt 20b werden mit dem positionsreferenzierten Bild Soll-Positionen oder Stake-out-Punkte verknüpft. Z.B. werden diese Positionen aus einem Bauplan abgerufen und dem positionsreferenzierten Bild positionsgetreu in einem zweiten Bildlayer überlagert. Die Soll-Positionen sind somit mit dem Abbild der Baustelle derart verbunden, dass eine jede gewünschte oder geplante Position, z.B. die Positionen von Bohrlöchern in Wänden, positionsecht im Bild abrufbar sind. FIG. 1 schematically shows the sequence of the method according to the invention for representing target positions in a live image of a construction site. In a step 20a, a position-referenced image of the construction site is recorded, for example the photograph of one or more building surfaces. As an alternative or in addition to a 2D image, a position-referenced 3D image of the construction site is created, for example a 3D point cloud is generated. A 2D or 3D image is created, for example, by a site surveyor or by means of a surveying device such as a total station or laser scanner. By means of the position reference, a position is uniquely assigned to the construction site image or the elements of the construction site depicted therein, or at least can be assigned. In step 20b, target positions or stake-out points are linked to the position-referenced image. For example, these positions are retrieved from a blueprint and superimposed on the position-referenced image in a second image layer. The target positions are thus linked to the image of the construction site in such a way that any desired or planned position, for example the positions of boreholes in walls, can be called up in the image in the correct position.
Im Schritt 20c wird das positionsreferenzierte Bild zusammen mit der Verknüpfung der Soll-Positionen oder Stake-out-Punkten in einem elektronischen Speicher ablegt, z.B. einer Daten-Cloud. In step 20c, the position-referenced image is stored in an electronic memory together with the link between the target positions or stake-out points, e.g. a data cloud.
Im Schritt 21a wird später eine Live-Bild der Baustelle aufgenommen. Beispielsweise nimmt ein Bauarbeiter, welcher an der Baustelle beruhend auf einer Soll-Position oder einem Stake-out-Punkt tätig werden möchte, mittels eines mobilen Geräts wie ein Smartphone oder Tablet eine Fotografie oder ein Videobild der Baustelle vor Ort auf. Bei dem Live-Bild kann es sich entsprechend dem positionsreferenzierten Bild um ein 2D-Bild oder 3D-Bild (z.B. eine 3D-Punktwolke) handeln. Ein 3D-Bild wird z.B. mittels einer Range-Image-Kamera des mobilen handgehaltenen Geräts aufgenommen. In step 21a, a live image of the construction site is recorded later. For example, a construction worker who wants to work at the construction site based on a target position or a stake-out point takes a photograph or a video image of the construction site on site using a mobile device such as a smartphone or tablet. According to the position-referenced image, the live image can be a 2D image or 3D image (e.g. a 3D point cloud). A 3D image is e.g. recorded using a range image camera of the mobile hand-held device.
Das im Schritt 20c hinterlegte positionsreferenzierte Bild wird nun im Schritt 21b aus dem Speicher abgerufen. Im Schritt 21c werden Live-Bild und das referenzierte Bild gefittet, welches z.B. mittels Template Matching erfolgt. Vor allem bei Baustellenbereichen mit sehr geringer Struktur wird optional das Matching unterstützt, indem an der Baustelle, z.B. einer Wand, Targets oder Markierungen angebracht und mit abgebildet werden. Durch das Fitten der beiden Bilder können dann auch die mit dem referenzierten Bild verknüpften Soll-Positionen im Live-Bild positionsgetreu mittels graphischer Markierungen angezeigt werden, was im Schritt 21d erfolgt. Beispielsweise wird das Bild-Layer mit den Stake-out-Punkten dem Live-Bild positionsecht überlagert. The position-referenced image stored in step 20c is then called up from the memory in step 21b. In step 21c, the live image and the referenced image are fitted, which is done, for example, using template matching. Especially in construction site areas with a very small structure, matching is optionally supported by attaching and depicting on the construction site, for example a wall, targets or markings. By fitting the For both images, the target positions linked to the referenced image can then be displayed in the live image using graphic markings, which is done in step 21d. For example, the image layer with the stake-out points is superimposed on the live image in the correct position.
Das Verfahren erlaubt also, mittels einem Bild positionsreferenziert hinterlegte Soll-Positionen in einem vor Ort aufgenommenen Bild der Baustelle positionsgereu anzuzeigen. Damit kann ein Benutzer im Live-Bild z.B. erkennen, an welchen Stellen an einer Wand Bautätigkeiten vorzunehmen sind, was ihm somit auf sehr einfache Weise erlaubt, z.B. ein Loch exakt dort zu bohren, wo dieses geplant ist, ohne umständlich eine Soll-Position abmessen zu müssen. The method thus allows target positions stored in a position-referenced manner to be displayed in a positionally accurate image of the construction site. With this, a user can e.g. recognize at which points on a wall construction work has to be carried out, which allows him to do so very easily, e.g. Drilling a hole exactly where it is planned without having to laboriously measure a target position.
Die Figur 2 zeigt ein Beispiel für ein Live-Bild 22 einer Baustelle 25 mit positionsgetreuer Anzeige von Soll- Positionen 24, 24a. Das Live-Bild 22 wird z.B. mit der Kamera eines Tablet aufgenommen und auf dem Display 23 des Tablets angezeigt. Aufgrund des Fits mit einem vom Tablet abgerufenen positionsreferenzierten Bild der Baustelle 25 werden die Soll-Positionen 24, 24a als graphische Markierungen dem Live-Bild z.B. in Form eines zusätzlichen Bildlayers überlagert, so dass der Benutzer unmittelbar auf dem Live-Bild erkennen kann, wo auf der Baustelle 25 die Soll-Positionen 24, 24a liegen. Durch das positionsgetreue Überlagern folgen die graphischen Markierungen positionsgetreu z.B. auch einer Positionsänderung des Tablets d.h. einer Änderung der Ausrichtung und/oder des Abstands zur Baustelle bzw. Wand 25, so dass fortlaufend die Markierungen an der Soll-Position im Bildschirm 23 zu sehen sind. Im Beispiel erfolgt daneben eine Markierung 26 eines Bereichs im Live-Bild 22, welcher vom System nicht mit dem hinterlegten Referenzbild gefittet werden konnte. Durch die Markierung 26 wird dieser Bildbereich ausgeblendet. Als weitere Option erfolgt im Beispiel eine grafische Markierung 28 z.B. in Form einer Farbgebung, eines Baustellenelements, welches im Live-Bild 22 vorhanden ist, aber nicht im positionsreferenzierten Bild. Diese Veränderung der Baustelle seit dem Erstellen des positionsreferenzierten Bilds wird also automatisch erkannt und dem Benutzer mittels der grafischen Markierung 28 angezeigt, so dass der Benutzer derartige Veränderungen sofort erkennen kann. Auch erfolgt optional eine optische Markierung von Baustellenelementen, welche sich im Live- Bild 22 nicht dort befinden, wo sie erwartet würden oder sich befinden sollten. Beispielsweise kann so der Benutzer im Bild 22 auf Montagefehler aufmerksam gemacht werden. FIG. 2 shows an example of a live image 22 of a construction site 25 with positional display of target positions 24, 24a. The live image 22 is recorded, for example, with the camera of a tablet and shown on the display 23 of the tablet. Due to the fit with a position-referenced image of the construction site 25 retrieved from the tablet, the target positions 24, 24a are superimposed as graphic markings on the live image, for example in the form of an additional image layer, so that the user can immediately see where on the live image the desired positions 24, 24a are on the construction site 25. Due to the positional overlay, the graphic markings follow positionally, for example, a change in position of the tablet, ie a change in the orientation and / or the distance to the construction site or wall 25, so that the markings at the desired position can be seen continuously on the screen 23. In the example, there is a marking 26 of an area in the live image 22 which the system could not fit with the stored reference image. This image area is hidden by the marking 26. As a further option, in the example there is a graphic marking 28, for example in the form of a coloring, a construction site element which is present in the live image 22 but not in the position-referenced image. This change in the construction site since the position-referenced image was created is thus automatically recognized and displayed to the user by means of the graphic marking 28, so that the user can immediately recognize such changes. There is also an optional optical marking of construction site elements which are not in the live image 22 where they would be expected or should be. For example, the user can be made aware of assembly errors in Figure 22.
Des weiteren erfolgt im Beispiel zusätzlich ein Anzeigen von hinterlegten Daten, welche die Soll-Positionen 24a betreffen. In Figur 2 ist dies durch das Textfeld 27 symbolisiert, welche eine Kennnummer der Soll-Position 24a anzeigt. Weitere derartige Zusatzdaten wie z.B. das zur Bautätigkeit an der Soll-Position zu verwendende Werkzeug oder ein Link zum Bauplan der Baustelle 25 werden optional angezeigt . Furthermore, in the example, stored data relating to the target positions 24a are also displayed. In FIG. 2, this is symbolized by the text field 27, which indicates an identification number of the target position 24a. Other such additional data such as the tool to be used for the construction activity at the desired position or a link to the construction plan of the construction site 25 are optionally displayed.
Figur 3a stellt schematisch eine Fortbildung des Verfahrens dar. Dabei wird in einem Schritt 29a ein Bild des Ist- Zustands der Baustelle aufgenommmen, wie er nach Ausführung von anhand der der Soll-Positionen vorgenommenen Bautätigkeiten vorliegt. D.h. das Ist-Zustands-Bild dokumentiert den Baufortschritt, z.B. am Ende eines jeweiligen Arbeitstages, und bildet durch die Bauarbeiten neu hinzugekommene Baustellenelemente, wie z.B. neu gelegte Leitungen oder sonstige Installationen, ab. FIG. 3a schematically represents a further development of the method. In a step 29a, an image of the actual state of the construction site is recorded, as it is after the execution of construction activities carried out on the basis of the target positions. This means that the current status picture documents the construction progress, for example at the end of each working day, and forms it through the construction work newly added construction site elements, such as new lines or other installations.
Dieses Ist-Zustandsbild wird dann in einem Schritt 29b positionsreferenziert, wobei das bereits gespeicherte posi- tionsreferenzierte Bild (vgl. Schritt 20c in Figur 1) als Grundlage dient. Beispielsweise erfolgt die Positionsrefe- renzierung des aktuellen Bildes mittels (Bild- ) Merkmalen, welche sowohl im aktuellen Bild als auch im ursprünglichen positionsreferenzierten Bild vorliegen. Mit anderen Worten werden Elemente erkannt und gematcht, welche in beiden Bildern vorliegen. This actual status image is then position-referenced in a step 29b, the position-referenced image already stored (cf. step 20c in FIG. 1) serving as the basis. For example, the position reference of the current image is carried out by means of (image) features which are present both in the current image and in the original position-referenced image. In other words, elements that are present in both images are recognized and matched.
Im Schritt 29c wird das nun positionsreferenzierte Ist- Zustands-Bild im Speicher abgelegt, wobei es das „alte", nicht mehr dem tatsächlichen Zustand der Baustelle entsprechende positionsreferenzierte Bild ersetzt. Bei einer anschliessenden, erneuten Durchführung des Verfahrens wie zu Figur 1 beschrieben wird dann also das positionsreferenzierte Ist-Zustands-Bild aus dem Speicher abgerufen (entspricht Schritt 21b) und das Live-Bild der Baustelle mit dem positionsreferenzierten Ist-Zustands-Bild gefittet (entspricht Schritt 21c) . Alternativ ersetzt das „neue" positionsreferenzierte Bild das „alte" zur Anzeige von Soll-Positionen in einem Live-Bild nicht komplett, sondern beide werden für diese Verfahrensschritte herangezogen, z.B. für unveränderte Bild- bzw. Baustellen bereiche das ursprüngliche positionsreferenzierte Bild und für neu bebaute Bereiche das aktuelle positionsrefe- renzierte Bild. Als weitere Option dient das ursprüngliche (oder ein jeweils älteres) positionsreferenzierte Bild als Back-Up, falls Probleme mit dem positionsreferenzierten aktuellen (oder aktuellsten) Bild auftreten. Figur 3b zeigt schematisch eine Fortbildung des Verfahrens nach Figur 3a. Die Figur 3b zeigt oben die Schritte 29a und 29b entsprechend der Figur 3a. In einem zusätzlichen Schritt 29d wird nun die Präzision der in Schritt 29b erstellten Positionsreferenz des Ist-Zustands-Bild automatisch abgeschätzt. Diese Abschätzung erfolgt z.B. anhand von feature-Qualität und abgebildeten Veränderungen im Bild. In step 29c, the now position-referenced actual state image is stored in the memory, replacing the “old” position-referenced image that no longer corresponds to the actual condition of the construction site. When the method is subsequently carried out again as described in FIG. 1, it is then described the position-referenced actual state image is retrieved from the memory (corresponds to step 21b) and the live image of the construction site is fitted with the position-referenced actual state image (corresponds to step 21c). Alternatively, the “new” position-referenced image replaces the “old” "for displaying target positions in a live image not completely, but both are used for these procedural steps, for example, the original position-referenced image for unchanged image or construction sites and the current position-referenced image for newly built areas. As further Option is the original (or an older one) position-referenced B ild as a backup if problems occur with the position-referenced current (or most recent) image. FIG. 3b schematically shows a further development of the method according to FIG. 3a. FIG. 3b shows steps 29a and 29b at the top corresponding to FIG. 3a. In an additional step 29d, the precision of the position reference of the actual state image created in step 29b is now automatically estimated. This estimate is made, for example, on the basis of feature quality and depicted changes in the image.
Wird die Genauigkeit der Positionsreferenz als ausreichend eingeschätzt, dann wird mit dem Schritt 29c fortgefahren und das Ist-Zustands-Bild abgespeichert. Wird hingegen eine unzureichende Genauigkeit festgestellt, gibt das System in einem Schritt 29e eine Mitteilung an den Benutzer aus. Aufgrund dieser Warnung kann der Benutzer reagieren und z.B. eine Nachreferenzierung der Position von einem Baustellenvermesser bzw. mittels eines Vermessungsgeräts, wie zu Schritt 20a beschrieben (s. Figur 1) . Durch diese automatische Kontrolle der Positionsreferenzpräzision wird sichergestellt, dass auch bei vielen aufeinanderfolgenden Ist-Zustands-Bildern, welche z.B. an vielen aufeinander folgenden Arbeitstagen aufgenommen werden, Qualitätsein bussen der Positionsreferenz aufgrund der aufeinanderbauen den Referenzierung jeweils anhand des vorhergehenden positionsreferenzierten Bildes ein Mindestqualitätsmass nicht unterschritten wird oder bei Unterschreiten eines Genauigkeitsschwellwerts durch „Auffrischen" der Positionsreferenz gegengesteuert werden kann. If the accuracy of the position reference is estimated to be sufficient, then step 29c is continued and the actual state image is stored. If, on the other hand, insufficient accuracy is found, the system issues a message to the user in a step 29e. Due to this warning, the user can react and e.g. a re-referencing of the position by a construction site surveyor or by means of a surveying device, as described for step 20a (see FIG. 1). This automatic control of the position reference precision ensures that even with many successive actual state images, which e.g. are recorded on many successive working days, the position reference does not lose quality due to the successive referencing based on the previous position-referenced image, and a minimum quality measure is not undershot or countermeasures can be counteracted by “refreshing” the position reference if the accuracy falls below a threshold value.
Die Figur 4 zeigt ein Beispiel für ein Messsystem 30 mit Vermessungsfunktionalität, welches ein Vermessungsgerät 31 und ein handhaltbares Messhilfsinstrument 32 aufweist. Das Vermessungsgerät 31 weist im Beispiel eine Basis 31b auf und eine relativ zur Basis 31b mittels eines Aufbaus 31a um zwei Achsen schwenkbare Kamera 31c (im Folgenden auch als zweite Kamera bezeichnet) . Das Messhilfsinstrument 32 weist einen Träger 37 auf, welcher mittels eines Griffs 38 von einem Benutzer 40 handgehalten wird. Das (im Bild übertrieben gross gezeichnete) Träger 37 ist dabei dergestalt, dass das Messhilfsinstrument 32 mit einer Hand getragen werden kann, so dass die andere Hand des Benutzers 40 frei ist, um ein vom Träger 37 gehaltenes Computer endgerät 35, z.B. ein Smartphone, zu bedienen. Das Compu terendgerät 35 weist einen Bildschirm 36 und eine Kamera auf (nicht dargestellt) . Mittels dieser Endgerätekamera (erste Kamera) ist ein Bild der Messumgebung 41 aufnehmbar und auf dem Bildschirm 36 anzeigbar. FIG. 4 shows an example of a measuring system 30 with measuring functionality, which has a measuring device 31 and a hand-held measuring aid instrument 32. In the example, the measuring device 31 has a base 31b and a base relative to the base 31b by means of a structure 31a two-axis pivotable camera 31c (hereinafter also referred to as the second camera). The auxiliary measuring instrument 32 has a carrier 37 which is held by a user 40 by means of a handle 38. The carrier 37 (exaggeratedly large in the figure) is such that the measuring auxiliary instrument 32 can be carried with one hand, so that the other hand of the user 40 is free to hold a computer terminal 35, for example a smartphone, held by the carrier 37. to use. The computer terminal 35 has a screen 36 and a camera (not shown). Using this terminal camera (first camera), an image of the measurement environment 41 can be recorded and displayed on the screen 36.
Der Träger 37 weist eine Kardanaufhängung auf, so dass das Computerendgerät 35 lagestabilisiert ist. Somit können mittels der Kardanaufhängung z.B. ein Wackeln der Benutzerhand oder auch Erschütterungen hervorgerufen durch ein Umhergehen des Benutzers 40 im Raum 41 effektiv kompensiert werden. Vorzugsweise ist die Kardanaufhängung aktiv geregelt, so dass eine Ausrichtung des Computerendgeräts 35 automatisiert eingestellt werden kann, wodurch z.B. automatisch eine Zielachse des Endgeräts 35 auf einen abzusteckenden oder zu vermessenden Umgebungspunkt ausgerichtet werden kann. Z.B. tippt der Benutzer 40 auf dem Bildschirm 35 im Messumgebungsbild eine dort dargestellte Stelle der Baustelle 41 an, welche er vermessen möchte und das Smartphone 35 bzw. sein Messstrahl 39 (s.u.) wird automatisch auf den gewünschten Messpunkt ausgerichtet . The carrier 37 has a cardan suspension, so that the computer terminal 35 is stabilized. Thus, by means of the cardan suspension e.g. wobbling of the user's hand or vibrations caused by the user 40 walking around in the room 41 can be effectively compensated for. Preferably, the gimbal is actively controlled so that an orientation of the computer terminal 35 can be set automatically, whereby e.g. a target axis of the terminal device 35 can be automatically aligned with an environmental point to be staked out or measured. E.g. the user 40 taps on the screen 35 in the measurement environment image a location of the construction site 41 which he would like to measure and the smartphone 35 or his measurement beam 39 (see below) is automatically aligned to the desired measurement point.
Das Computerendgerät 35 ist entsprechend entweder einfach in vorgegebener und damit bekannt definierter Stellung im Träger 37 eingebracht bzw. einbringbar oder der Träger 37 weist ein Gelenk auf, so dass die Stellung des Endgeräts 35 relativ zum Träger 37 definiert veränderbar ist. Die Relativstellung wird z.B. jeweils vom Benutzer dem SystemCorrespondingly, the computer terminal 35 is either inserted or inserted in the carrier 37 in a predetermined and thus known defined position, or the carrier 37 has a joint, so that the position of the terminal 35 relative to the carrier 37 can be changed in a defined manner. The relative position is determined, for example, by the user of the system
30 durch Eingabe am Bildschirm 36 mitgeteilt oder mittels Positionsencoder automatisch vom System 30 bzw. Träger 37 ermittelt . 30 communicated by input on the screen 36 or automatically determined by the system 30 or carrier 37 by means of a position encoder.
Am Träger 37 ist weiter als Mittel zur Lagebestimmung ein im Beispiel kugelförmiger Körper 33 angeordnet, welcher im Beispiel mittels der Kardanaufhängung ebenfalls lagestabilisiert ist und optional ebenfalls mittels des optionalen Gelenks stellungsvariierbar ist. Alternativ zur einer Kugelform ist der Körper 33 als ein regulärer Polyeder ausgebildet. Alternativ zur Darstellung kann der Körper 33 auch an anderer exponierter Stelle des Trägers 37 angeordnet sein. Arranged on the carrier 37 as a means for determining the position is a spherical body 33, which in the example is also stabilized in the example by means of the cardan suspension and, optionally, can also be varied in position by means of the optional joint. As an alternative to a spherical shape, the body 33 is designed as a regular polyhedron. As an alternative to the illustration, the body 33 can also be arranged at another exposed location on the carrier 37.
Der Körper 33 weist auf seiner Oberfläche einen optischen Code 34 auf, wobei der Code derart verteilt ist, dass Code 34 von möglichst allen Blickwinkeln oder relativen Stellungen eines externen Beobachters aus sichtbar ist. Der Körper 33 bzw. der Code 34 ist dergestalt ausgebildet, dass in einem von der zweiten Kamera 31c des VermessungsgerätsThe body 33 has an optical code 34 on its surface, the code being distributed such that code 34 is visible from as many angles as possible or relative positions of an external observer. The body 33 or the code 34 is designed in such a way that one of the second camera 31c of the measuring device
31 aufgenommenen Bild des Messhilfsinstruments 32 bzw. des Körpers 34 die Orientierung und Entfernung des Messhilfsinstruments 32 relativ zum Vermessungsgerät 31 eineindeutig ermittelbar ist. Der Code 34 codiert also zum einen die Ausrichtung oder rotatorische Stellung der Kugel 33. Zum anderen ist die Distanz zum Körper 33 vom Vermessungsgerät 31 anhand des Kamerabilds des Vermessungsgeräts 31 ermittelbar, wodurch zusammen mit gemessener Zielrichtung 31d der Kamera 31 (Verschwenkstellung) die Position des Instruments 32 relativ zum Messgerät 31 bestimmt ist. Die Zielrichtung 31d wird z.B. mittels je einem Winkelencoder für eine jeweilige Schwenkachse bestimmt. Im Rahmen der Vermessungsfunktionaliät nimmt also die Vermessungsgerät kamera 31c ein Bild des Körpers 33 mit Code 34 auf und es erfolgt mittels hinterlegter Decodierinformation eine Auswertung des Bilds derart, dass sowohl Entfernung zum Körper 33 als auch dessen Orientierung ermittelt wird, so dass zusammen mit der gemessenen Kamerastellung (Anvisierrichtung 31d) insgesamt alle sechs Freiheitsgrade der Kugel 33 und damit des Trägers 37 und des Smartphones 35 relativ zum Vermessungsgerät 31 bestimmt sind. 31 recorded image of the auxiliary measuring instrument 32 or the body 34, the orientation and distance of the auxiliary measuring instrument 32 relative to the measuring device 31 can be determined unambiguously. The code 34 thus encodes the orientation or rotational position of the ball 33. On the other hand, the distance to the body 33 from the measuring device 31 can be determined on the basis of the camera image of the measuring device 31, which, together with the measured target direction 31d of the camera 31 (pivoted position), the position of the Instruments 32 is determined relative to the measuring device 31. The target direction 31d is determined, for example, by means of an angle encoder for a respective swivel axis. As part of the measurement functionality, the measurement device camera 31c takes an image of the body 33 with code 34 and the image is evaluated using stored decoding information in such a way that both the distance to the body 33 and its orientation are determined, so that together with the measured one Camera position (sighting direction 31d) a total of all six degrees of freedom of the ball 33 and thus of the carrier 37 and the smartphone 35 relative to the measuring device 31 are determined.
Mit Hilfe des Körpers 33 wird mit anderen Worten die Lage des Messhilfsinstruments 32 relativ zum Vermessungsgerät 31 bestimmt. Der Träger 37 mitsamt Körper 33 stellt also ein handhaltbare Messhilfsvorbereitung dar, welche zur Aufnahme eine Computerendgeräts 35, z.B. eines Smartphones oder Tablets dient und von einem externen Vermessungsgerät 31 lagebestimmbar ist, so dass damit insgesamt ein Messsystem 30 komponierbar ist. Das Vermessungsgerät 31 selbst wiederum ist absolut verortet, z.B. durch eine Einmessung mittels absolut bekannter Markierungen in der Messumgebung 41, so dass schliesslich die absolute Lage des Instruments 32 bestimmbar ist. In other words, the position of the measuring auxiliary instrument 32 relative to the measuring device 31 is determined with the aid of the body 33. The carrier 37 together with the body 33 thus represents a hand-held measurement aid preparation which is used to hold a computer terminal 35, e.g. a smartphone or tablet and can be determined by an external measuring device 31, so that a measuring system 30 can be composed. The measuring device 31 itself, in turn, is located absolutely, e.g. by measuring by means of absolutely known markings in the measuring environment 41, so that finally the absolute position of the instrument 32 can be determined.
In einer Fortbildung verfügt das Computerendgerät 35 über eine Inertiale Messeinheit (IMU) . Die Messdaten der IMU werden in dieser Fortbildung bei der Bestimmung der Lage des Messhilfsinstruments berücksichtigt. Vor allem dienen die Daten dazu, bei einer Messung mit Bewegung des Instruments 32 Zeiten bzw. Raumbereiche mittels Dead- Reckoning zu überbrücken, in welchen eine Lagebestimmung mittels des Körpers 33 nicht möglich ist, z.B. weil die Sichtlinie zwischen erster Kamera 31c und Körper 33 durch ein Objekt der Messumgebung 41 unterbrochen ist. Vorteilhaft wird dabei die mittels Koppelnavigation ermittelte Lage fortwährend an das Vermessungsgerät 31 übertragen, welches anhand der Daten fortlaufend ein Verschwenken/Nachführen der Kamera 31c vornimmt, so dass verzögerungsfrei die Lagebestimmung anhand des Körpers 33 wiederaufgenommen werden kann, sobald das Hilfsinstrument 32 den abgeschatteten Umgebungsbereich verlassen hat und die Sichtlinie nicht mehr unterbrochen ist. In a further development, the computer terminal 35 has an inertial measuring unit (IMU). The measurement data of the IMU are taken into account in this training when determining the position of the measuring aid. Above all, the data are used in a measurement with movement of the instrument 32 to bridge times or spatial areas by means of dead-reckoning, in which it is not possible to determine the position by means of the body 33, for example because the line of sight between the first camera 31c and body 33 through an object of the measurement environment 41 is interrupted. Advantageously, the position determined by means of dead reckoning navigation is continuously transmitted to the measuring device 31, which continuously pivots / tracks the camera 31c on the basis of the data, so that the position determination on the basis of the body 33 can be resumed without delay as soon as the auxiliary instrument 32 leaves the shaded area and the line of sight is no longer broken.
Als weitere Alternative oder weiterer Zusatz sind die Mittel des Messhilfsinstruments 32 zur Bestimmung oder Bestimmbarmachen der Lage in Zusammenwirkung mit dem Vermessungsgerät in an sich bekannter Weise ausgebildet als IMU und Gyro mit Bestimmung des yaw-Winkels, als IMU mit Trackingfunktionalität zum Tracken einer Bewegungstraj ektorie, als visuelle, vorbekannte Markierung/Muster auf einem der Teile des Messhilfsinstruments, z.B. Strichcode oder als definiert angeordnete Leuchtmittel (z.B. LED). Auch kann optional eine Lagebestimmung mittels einer RIM-Kamera des Vermessungsgerät 31 unter Verwendung von SLAM-Algorithmen erfolgen ( Simultaneous Localization and Mapping) . As a further alternative or additional addition, the means of the measuring auxiliary instrument 32 for determining or determining the position in cooperation with the measuring device are designed in a manner known per se as IMU and gyro with determination of the yaw angle, as IMU with tracking functionality for tracking a movement trajectory, as a visual, previously known marking / pattern on one of the parts of the measuring aid, e.g. Barcode or as a defined illuminant (e.g. LED). Optionally, a position determination can also be carried out by means of a RIM camera of the measuring device 31 using SLAM algorithms (simultaneous localization and mapping).
Genutzt wird die absolut ermittelbare und im Beispiel mittels einer Kardanaufhängung stabilisierte Lage des Messhilfsinstruments 32 im Beispiel nun, um die Position wenigstens eines Messumgebungspunkts 42 absolut zu vermessen. Hierzu weist das Computerendgerät 35 eine Distanzmessfunktionalität auf. Im Beispiel verfügt das Endgerät 35 über einen Laserdistanzmesser, der gerichtet einen Messstrahl 39 auf den Punkt 42 sendet und aus reflektierter Messstrahlung und bekannter Emissionsrichtung die Position des Punkt 42 relativ zum Endgerät 32 bestimmt. Das Messsystem 30 ermittelt dann anhand der absoluten Position des Vermessungsgeräts 30, der relativen Lage des Messhilfsinstruments 32 und der relativen Position des Punkts 42 die absolute Punktposition. The position of the measuring aid instrument 32, which can be determined absolutely and stabilized in the example by means of a gimbal, is now used in the example in order to measure the position of at least one measuring environment point 42 absolutely. For this purpose, the computer terminal 35 has a distance measurement functionality. In the example, the terminal device 35 has a laser distance meter that sends a measuring beam 39 in a directed manner to the point 42 and determines the position of the point 42 relative to the terminal device 32 from reflected measuring radiation and a known emission direction. The measuring system 30 then determines the absolute point position on the basis of the absolute position of the measuring device 30, the relative position of the auxiliary measuring instrument 32 and the relative position of the point 42.
Als Option ist das Messsystem 30 derart ausgebildet, dass ein Positionsscan mittels des Computerendgeräts 35 ausführbar ist, also sehr rasch aufeinanderfolgend eine Vielzahl von Messumgebungspunkten 42 messbar ist bzw. eine 3D-Punktwolke erzeugbar ist. In einer einfachen Variante erfolgt dies mit starrem Messstrahl 39 z.B. durch händisches Verschwenken des Messhilfsinstruments 37 und/oder Umherlaufen des Benutzers 40 im Raum 41 während der Messung. As an option, the measuring system 30 is designed such that a position scan can be carried out by means of the computer terminal 35, that is to say a large number of measuring environment points 42 can be measured very quickly in succession or a 3D point cloud can be generated. In a simple variant, this is done with a rigid measuring beam 39 e.g. by manually pivoting the measuring aid 37 and / or moving the user 40 around in the room 41 during the measurement.
Als weitere Option wird die gemessene Position des Punkts 42 in einem Live-Bild der Messumgebung 41 dem Benutzer 40 auf dem Bildschirm 36 positionsgetreu markiert. Weitere Informationen oder Datenverlinkungen, die den Umgebungspunkt 42 betreffen, können dabei ebenfalls angezeigt bzw. angeboten werden. Auch dient optional ein Live-Bild dazu, dass der Benutzer 40 einen zu vermessenden Umgebungspunkt 42 auswählt. Z.B. ist der Bildschirm 36 berührungssensitiv und der Benutzer 40 tippt die dem Punkt 42 entsprechende Stelle im Bild an, wodurch im Rahmen der Vermessungsfunktionalität eine Vermessung der entsprechenden Stelle im Raum 41 ausgelöst wird. As a further option, the measured position of the point 42 is marked in a live image of the measurement environment 41 for the user 40 on the screen 36 true to position. Further information or data links relating to the surrounding point 42 can also be displayed or offered. A live image optionally also serves to enable the user 40 to select an environmental point 42 to be measured. E.g. the screen 36 is touch-sensitive and the user 40 taps the point in the image corresponding to the point 42, whereby a measurement of the corresponding point in the room 41 is triggered as part of the measurement functionality.
Alternativ oder zusätzlich zu einer messstrahlbasierten Vermessung der Messumgebung 41 durch das Computerendgerät 35 erfolgt eine photogrammetrische Positionsbestimmung. Hierzu verfügt das Smartphone 35 z.B. über eine mit Doppelobjektiv ausgebildete Kamera oder es werden mindestens zwei Bilder von zwei unterschiedlichen Standorten des Benutzers 40 aufgenommen. Die Figur 5 stellt eine Abwandlung bzw. alternative oder zusätzliche Verwendung des Messsystems 30 aus Figur 4 dar. Im Unterschied zum vorherigen Beispiel dient die im Rahmen der Vermessungsfunktionalität bestimmte Relativlage und die anhand der absoluten Verortung des Vermessungsgeräts 31 bestimmte bzw. bestimmbare absolute Lage des Messhilfsinstruments 32 zur positionsgetreuen Anzeige wenigstens einer Soll-Position (Stake-out-point) . Dieser abzusteckende Punkt ist in einem Speicher des Systems hinterlegt, beispielsweise als Teil eines Gebäudebauplans. As an alternative or in addition to a measurement beam-based measurement of the measurement environment 41 by the computer terminal 35, a photogrammetric position is determined. For this purpose, the smartphone 35 has, for example, a camera designed with a double lens or at least two images of two different locations of the user 40 are taken. FIG. 5 shows a modification or alternative or additional use of the measuring system 30 from FIG. 4. In contrast to the previous example, the relative position determined within the scope of the measuring functionality and the absolute position of the measuring aid instrument determined or determinable on the basis of the absolute location of the measuring device 31 are used 32 for the position-accurate display of at least one target position (stake-out point). This point to be staked out is stored in a memory of the system, for example as part of a building plan.
Im Beispiel wird wie oben beschrieben die absolute Lage des im Träger 37 eingelegten Computerendgeräts 35 bestimmt und die Soll-Position aus dem Speicher abgerufen. Das Computerendgerät 35 weist weiter einen Markierer auf (nicht dargestellt) , im Beispiel einen Laserpointer, welcher einen sichtbaren Laserstrahl 39s definiert gerichtet emittieren kann. Basierend auf der bekannten absoluten Position und Ausrichtung des Computerendgeräts 35 und der absoluten Soll-Position wird dann der Laserstrahl 39s durch automatisches Einstellen der Emissionsrichtung, z.B. mittels einer oben genannten aktiven Kardanaufhängung (Gimbal) gezielt in eine Richtung derart emittiert, dass er die Soll-Position positionsgetreu in der Messumgebung - im Beispiel auf der Raumwand 44- als sichtbaren Laserpunkt 43s markiert . In the example, as described above, the absolute position of the computer terminal 35 inserted in the carrier 37 is determined and the desired position is retrieved from the memory. The computer terminal 35 also has a marker (not shown), in the example a laser pointer, which can emit a visible laser beam 39s in a defined direction. Based on the known absolute position and orientation of the computer terminal 35 and the absolute target position, the laser beam 39s is then by automatically setting the emission direction, e.g. by means of an above-mentioned active gimbal (gimbal) specifically emitted in one direction in such a way that it marks the target position in the measurement environment in the correct position - in the example on the room wall 44 - as a visible laser point 43s.
Alternativ oder zusätzlich ist die Emissionsrichtung des Markierers starr und der Benutzer erhält auf dem Bildschirm 36 eine Anleitung, anhand derer er die Lage des Messhilfsinstruments 32 solange verändert, bis der Markierer die Stelle 43s anzielt. Eine solche Benutzerführung ist natürlich auch für den Fall eines Markierers mit variabler Markierrichtung möglich, z.B. um den Benutzer 40 anzuleiten, bei sehr ungünstiger Lage des Instruments 32 dieses zumindest soweit zu verschwenken, bis die Stelle 43s in den (maximalen) Markierbereich des Markierers gelangt. Als weitere Option wird mittels des Laserpointers eine Laserlinie oder Laserfläche zum Markieren einer oder mehrerer Soll-Positionen erzeugt. Ein etwaiges benutzerbedingtes Wackeln des Messhilfsinstruments 37 kann durch die Kardanaufhängung kompensiert werden, so dass es zu keinem Verwackeln des Markierpunkts 43s kommt. As an alternative or in addition, the emission direction of the marker is rigid and the user receives instructions on the screen 36 by means of which he changes the position of the measuring aid instrument 32 until the marker targets the location 43s. Such user guidance is of course also possible in the case of a marker with a variable marking direction, for example around To instruct the user 40 to pivot the instrument 32 at least until the point 43s reaches the (maximum) marking area of the marker if the position of the instrument 32 is very unfavorable. As a further option, a laser line or laser surface for marking one or more target positions is generated using the laser pointer. Any user-related wobbling of the auxiliary measuring instrument 37 can be compensated for by the gimbal mounting, so that there is no blurring of the marking point 43s.
D.h. das Messsystem 30 bzw. das Messverfahren dient vorteilhaft z.B. dazu, eine Soll-Position exakt dort z.B. auf einer Baustelle zu markieren, wo eine Bautätigkeit erfolgen soll, beispielsweise ein Loch gemäss Bauplan zu bohren ist. Durch ein fortwährendes Bestimmen der Messhilfsinstrumentlage und entsprechendem Nachführen des Markierstrahls 39s kann dann beispielsweise der Benutzer an die markierte Stelle 43s herantreten und mit der freien Hand entweder sofort die erforderliche Bautätigkeit ausführen oder z.B. mit einem Stift eine dauerhafte Markierung an der Oberfläche 44 aufbringen. Optional weist der Träger 37 eine Arretierung, mit deren Hilfe der Träger 37 im Raum 41 werkzeuglos fixierbar ist. Z.B. ist ein Standfuss vorhanden, so dass der Benutzer 40 das Instrument 32 auf den Boden stellen kann, grob ausgerichtet auf die Wand 44, so dass der Laserpointer die Stelle 43s markiert. Damit kann der Benutzer 40 ohne das Instrument 32 weiterhin halten zu müssen entweder die Stelle 43s einfacher dauerhaft markieren oder die Bautätigkeit ausführen. Ein weiteres Beispiel für eine solche Arretierung ist eine Klemme, mit der der Träger 37 wiederablösbar z.B. an einer Wand fixierbar ist. Ein Vorteil der Verwendung eines vorgestellten Messhilfsinstruments 32 ist, dass damit nah an der Wand 44 gearbeitet werden kann und leicht eine grosse Messumgebung 41 vollständig vermessen oder abgesteckt werden kann, ohne das Vermessungsgerät 31 umstellen zu müssen (also ohne aufwändigen Stationierungswechsel) . Auch lassen sich damit von einer Stationierung des Vermessungsgeräts 31 Messpunkte 43s erreichen, die dem direkten Zugang von dieser Stationierung aus entzogen sind, z.B. durch Sichthindernisse in der direkten Luftlinie. That is to say that the measuring system 30 or the measuring method advantageously serves, for example, to mark a target position exactly on a construction site, for example, where construction work is to take place, for example drilling a hole according to the construction plan. By continuously determining the auxiliary measuring instrument position and correspondingly tracking the marking beam 39s, the user can then, for example, approach the marked point 43s and either immediately carry out the required construction work with the free hand or, for example, apply a permanent marking to the surface 44 with a pen. Optionally, the carrier 37 has a locking device, with the aid of which the carrier 37 can be fixed in the space 41 without tools. For example, a stand is provided so that the user 40 can place the instrument 32 on the floor, roughly aligned with the wall 44, so that the laser pointer marks the location 43s. This allows the user 40 to either mark the location 43s more easily or to carry out the construction activity without having to keep holding the instrument 32. Another example of such a locking device is a clamp with which the carrier 37 can be detachably fastened, for example on a wall. An advantage of using an auxiliary measuring instrument 32 is that it can be used to work close to the wall 44 and easily one large measuring environment 41 can be completely measured or staked out without having to change the measuring device 31 (that is, without the need for complex station changes). It is also possible to achieve 31 measuring points 43s from a stationing of the measuring device, which are beyond direct access from this stationing, for example due to obstacles in the direct air line.
Alternativ oder zusätzlich zu einem lichtbasierten, flüchtigen Markieren weist das Messhilfsinstrument 32 einen Markierer auf, mit welchem ein physisches Markieren von Soll-Positionen ermöglicht ist. Mit Hilfe eines Druckers oder einer Sprühvorrichtung wird dann gerichtet z.B. eine Farbmarkierung 43s an der Wand 44 aufgebracht. As an alternative or in addition to a light-based, volatile marking, the measuring auxiliary instrument 32 has a marker with which physical marking of target positions is made possible. With the help of a printer or a spraying device is then directed e.g. a color marking 43s is applied to the wall 44.
In der Figur 5 ist als eine weitere Option ein positionsgetreues Anzeigen des Stake-out-Punkts in einem vom Smartphone 35 aufgenommenen Live-Bild der Baustelle 41 symbolisiert. In Kenntnis der Lage des Smartphones 35 wird dem von der Smartphonekamera aufgenommenen Live-Bild (Video-Bild) eine graphische Markierung 43 überlagert, so dass der Benutzer 40 auf dem Bildschirm 36 die Wand 44 und gleichzeitig positionsecht die Soll-Position sehen kann, also eine augmented reality-Ansicht vorliegt. Als nicht dargestellte weitere Option werden neben der reinen Positionsmarkierung auf dem Bildschirm weitere Informationen die Soll-Position betreffend angezeigt, z.B. die Art des an der Stelle zu verwendenden Werkzeugs oder eine virtuelle Ansicht der Baustelle, wie sie nach Ausführung der Bautätigkeit an der Soll-Stelle aussehen soll . FIG. 5 symbolizes a position-accurate display of the stake-out point in a live image of the construction site 41 recorded by the smartphone 35 as a further option. Knowing the position of the smartphone 35, a graphic marking 43 is superimposed on the live image (video image) recorded by the smartphone camera, so that the user 40 can see the wall 44 on the screen 36 and at the same time the target position in a positionally correct manner, that is there is an augmented reality view. As a further option, not shown, in addition to the pure position marking, further information relating to the target position is displayed on the screen, e.g. the type of tool to be used at the site or a virtual view of the construction site as it should look at the target site after the construction work has been carried out.
Die Figuren 6a-e zeigen rein schematisch das erfindungsgemässe Verfahren zum Vermessen eines Ziels mittels eines Vermessungsgeräts mit ZielbereitStellungs funktion. In Figur 6a sind dargestellt eine Messumgebung 17, z.B. wie gezeigt ein Gebäuderaum, in dem an einem Standort ein Vermessungsgerät 10 mit Richtungs- und Entfernungsmessfunktionalität vom Benutzer 16 aufgestellt ist, z.B. eine Totalstation. Der Benutzer 16 selbst markiert im Raum eine zu vermessende Position in an sich bekannter Weise mit einem Lot- oder Vermessungsstab mit einem Ziel 3, z.B. einem retroreflektierenden Prisma und hält ein Bildschirmgerät 6 in der Hand, welches drahtlos mit dem Vermessungsgerät 10 in Verbindung steht, so dass Daten zwischen den beiden Geräten 6, 10 übertragen werden können. Zudem weist das Vermessungsgerät 10 und/oder das mobile Gerät 6 eine Steuerung mit Auswertefunktionalität auf. Vorzugsweise kann der Benutzer das Vermessungsgerät 10 mittels der Steuerung und Eingabe am Bildschirm 6 steuern. Alternativ zur Darstellung mit Bildschirm 6 und Vermessungsgerät 10 als separate Einheiten kann der Bildschirm 6 auch fixer oder abnehmbarer Teil des Vermessungsgeräts 10 sein. Das Vermessungsgerät 10 und der Bildschirm 6 bilden ein Vermessungssystem 18. FIGS. 6a-e show, purely schematically, the method according to the invention for measuring a target using a measuring device with target delivery function. FIG. 6a shows a measuring environment 17, for example a building room as shown, in which a measuring device 10 with direction and distance measuring functionality is set up by the user 16 at one location, for example a total station. The user 16 himself marks a position to be measured in the room in a manner known per se with a plumb or measuring rod with a target 3, for example a retroreflective prism, and holds a display device 6 in his hand which is wirelessly connected to the measuring device 10, so that data can be transmitted between the two devices 6, 10. In addition, the measuring device 10 and / or the mobile device 6 has a control with evaluation functionality. The user can preferably control the measuring device 10 by means of the control and input on the screen 6. As an alternative to the representation with screen 6 and measuring device 10 as separate units, the screen 6 can also be a fixed or removable part of the measuring device 10. The measuring device 10 and the screen 6 form a measuring system 18.
Das Vermessungsgerät 10 weist eine Basis 13 auf, relativ zu welcher ein Aufbau 14 um zwei Achsen motorisiert drehbar angeordnet ist. Der Aufbau 14 definiert eine Zielachse 12, welche somit ebenfalls um zwei Achsen verschwenkbar ist. Der Aufbau 14 weist im Beispiel eine Strahlquelle und einen Messstrahlungsdetektor auf, z.B. einen Entfernungsmesser 15 in Form eines Laserdistanzmessers, so dass im Rahmen einer Einzelpunktbestimmungsfunktionalität aus Kenntnis der damit gemessenen Entfernung zu einem in Zielachse 12 liegenden Ziel und, z.B. mittels Winkelencoder, gemessener Richtung zum Ziel bzw. Ausrichtung der Zielachse 12, die Position des Ziels relativ zum Vermessungsgerät 10 und anhand dessen bekanntem Standort die Position im Raum bestimmt werden kann. Weiter weist das Vermessungsgerät 10 eine Kamera 11 auf, welche in Richtung der Zielachse 12 ausgerichtet ist. Diese Kamera 11 kann abweichend von der Darstellung z.B. als on-axis-Kamera ausgebildet sein. The measuring device 10 has a base 13, relative to which a structure 14 is arranged so that it can rotate about two axes. The structure 14 defines a target axis 12, which is thus also pivotable about two axes. In the example, the structure 14 has a beam source and a measurement radiation detector, for example a range finder 15 in the form of a laser distance meter, so that within the scope of a single-point determination functionality, knowledge of the distance measured therewith to a target lying in the target axis 12 and the direction measured, for example by means of an angle encoder Target or alignment of the target axis 12, the position of the target relative to the surveying device 10 and on the basis thereof Known location, the position in the room can be determined. Furthermore, the measuring device 10 has a camera 11, which is aligned in the direction of the target axis 12. In a departure from the illustration, this camera 11 can be designed, for example, as an on-axis camera.
Das Vermessungssystem 18 weist eine Zielbereitstellungs- oder Zielerfassungsfunktion auf, in deren Rahmen in einem ersten Schritt ein weiträumiges Bild der Messumgebung 17 aufgenommen wird, z.B. ein Full-Dome-Bild. Im Beispiel erfolgt dies durch Verschwenken der Kamera 11 (symbolisiert durch Pfeil 11a) durch Drehen des Aufbaus 14 bei fortlaufender Bildaufnahme. Alternativ erfolgt die Aufnahme des Überblicksbilds mittels einer zweiten Kamera, welche das Vermessungsgerät 10 aufweist. Diese weitere Kamera kann z.B. über ein so weites Blickfeld verfügt, dass damit die Messumgebung 17 bewegungslos z.B. über einen horizontalen Winkel von 200° oder mehr abgebildet werden kann. Eine solche Kamera ist z.B. eine sog. Overview-Kamera, welche zusätzlich auf dem Aufbau 14 angeordnet ist. Als zweite Kamera kann z.B. auch eine Kamera des Bildschirmgeräts 6 dienen, indem der Benutzer 16 vom bzw. nahe am Standort des Vermessungsgeräts 10 eine Aufnahme des Raums 17 durchführt, so dass das Bild der Sicht des Vermessungsgeräts im Wesentlichen entspricht. The measurement system 18 has a target preparation or target acquisition function, in the framework of which a wide-ranging image of the measurement environment 17 is recorded in a first step, e.g. a full dome picture. In the example, this is done by pivoting the camera 11 (symbolized by arrow 11a) by rotating the structure 14 while the image is being recorded continuously. Alternatively, the overview image is recorded by means of a second camera, which has the measuring device 10. This additional camera can e.g. has such a wide field of view that the measurement environment 17 is motionless e.g. can be imaged over a horizontal angle of 200 ° or more. Such a camera is e.g. a so-called overview camera, which is additionally arranged on the structure 14. As a second camera e.g. a camera of the display device 6 is also used, in that the user 16 takes a picture of the space 17 from or near the location of the measurement device 10, so that the image essentially corresponds to the view of the measurement device.
Figur 6b zeigt, wie das aufgenommene Überblicksbild 1 anschliessend auf dem Bildschirm 6 angezeigt wird, z.B. nachdem es per Bluetooth oder Wi-Fi vom Vermessungsgerät an den mobilen Bildschirm übertragen wurde. Anhand des Überblicksbilds 1 wählt der Benutzer nun, z.B. im Falle eines Touchscreens durch händische Berührung wie durch die Hand 5 symbolisiert, einen Zielbereich 4 aus, in dem das zu vermessende Ziel 3 befindlich ist. Die Auswahl 5 erfolgt z.B. indem der Benutzer einen rechteckigen Rahmen bestimmter Grösse im Bild 1 definiert oder automatisch unterstützt indem er auf eine Stelle im Bild (bzw. auf dem Bildschirm) tippt und automatisch ein vordefinierter Rahmen um die Berührungsstelle herum als Zielbereich definiert wird. Als weitere Option kann die vordefinierte Grösse des Zielbereichs 4 durch mehrmaliges Tippen z.B. in drei Stufen verändert werden. Alternativ wird die Grösse des Zielbereichs 4 automatisch in Abhängigkeit vorhandener Messdaten eingestellt, beispielsweise indem eine (grobe) Entfernung zum Zielbereich 4 ermittelt wird, z.B. durch Bildauswertung. Z.B. wird, je weiter der anvisierte Bereich 4 im Raum vom Vermessungsgerät entfernt ist, desto kleiner dann der Zielbereich 4 automatisch eingestellt, so dass unabhängig von der Entfernung immer eine zumindest ungefähr gleich grosse Messumgebungsfläche als Zielbereich 4 ausgewählt wird. Auch wird optional die Weite des Blickfelds der Kamera 11 bei der Zielbereichsgrössenfestlegung berücksichtigt. Jedenfalls erfolgt also eine manuelle Definition eines Zielbereichs 4, welche optional vom Vermessungssystem 18 automatisch unterstützt wird, so dass eine grobe Auswahl oder Bestimmung der Richtung in Bezug auf das zu vermessende Ziel 3 erfolgt. FIG. 6b shows how the recorded overview image 1 is subsequently displayed on the screen 6, for example after it has been transmitted from the measuring device to the mobile screen via Bluetooth or Wi-Fi. Using the overview image 1, the user now selects a target area 4, for example in the case of a touch screen by hand as symbolized by the hand 5, in which the target 3 to be measured is located. The selection 5 is made For example, by defining or automatically supporting a rectangular frame of a certain size in image 1 by tapping on a point in the image (or on the screen) and automatically defining a predefined frame around the point of contact as the target area. As a further option, the predefined size of the target area 4 can be changed by tapping several times, for example in three stages. Alternatively, the size of the target area 4 is automatically set as a function of existing measurement data, for example by determining a (rough) distance to the target area 4, for example by image evaluation. For example, the farther the targeted area 4 is in the room from the measuring device, the smaller the target area 4 is automatically set, so that regardless of the distance, an at least approximately equal measuring area is always selected as the target area 4. The width of the field of view of the camera 11 is also optionally taken into account when determining the target area size. In any case, there is therefore a manual definition of a target area 4, which is optionally supported automatically by the measurement system 18, so that a rough selection or determination of the direction with respect to the target 3 to be measured takes place.
Figur 6c zeigt, wie anhand des manuell definierten und von der Steuerung registrierten Zielbereichs ein erstes, grobes Ausrichten des Vermessungsgeräts 10 auf das Ziel 3 erfolgt. Die Steuerung sorgt anhand der Zielbereichsauswahl dafür, dass der Aufbau 14 derart verschwenkt wird, dass die Zielachse 12 in Richtung zum Zielbereich zu liegen kommt. Durch das Verschwenken wird dafür gesorgt, dass sich das Ziel im Blickfeld der in Richtung der Zielachse 12 ausgerichteten Kamera 11 befindet. Somit ist durch die vorherige Zielbereichsauswahl das Vermessungsgerät 10 derart ausgerichtet, dass durch die Kamera 11 ein zweites Bild aufgenommen werden kann, welches einen das Ziel 3 enthaltenden Ausschnitt aus dem Überblicksbild bzw. der Messumgebung 17 darstellt. FIG. 6c shows how, based on the manually defined target area registered by the control, a first, rough alignment of the measuring device 10 with the target 3 takes place. The controller uses the target area selection to ensure that the body 14 is pivoted in such a way that the target axis 12 comes to lie in the direction of the target area. The pivoting ensures that the target is in the field of view of the camera 11 aligned in the direction of the target axis 12. Thus, by the Prior selection of the target area, the measuring device 10 is aligned such that a second image can be recorded by the camera 11, which represents a section of the overview image or the measurement environment 17 containing the target 3.
Figur 6d stellt ein Beispiel für ein solches Bild 2 der Kamera 11 dar. Im Bild 2 ist das Ziel 3 vergleichsweise gross abgebildet. Damit ist ermöglicht, dass der Benutzer manuell, z.B. durch Berühren des Bildschirms 6, präzise das Ziel 3 markieren kann (dargestellt durch die Hand 7), wodurch die Steuerung über die genaue Richtung zum Ziel 3 "informiert" wird. FIG. 6d shows an example of such an image 2 of the camera 11. In image 2, the target 3 is shown comparatively large. This enables the user to manually, e.g. by touching the screen 6, can precisely mark the target 3 (represented by the hand 7), whereby the controller is "informed" about the exact direction to the target 3.
Wie in Figur 6e gezeigt, wird dann anhand der zuvor manuell getroffenen Zielauswahl von der Steuerung die Zielachse 12 derart verschwenkt, dass diese auf das Ziel 3 ausgerichtet ist. Somit kann das Ziel 3 mittels der Richtungs- und Entfernungsmessfunktionalität koordinativ vermessen werden. As shown in FIG. 6e, the target axis 12 is then pivoted by the control on the basis of the target selection previously made in such a way that it is aligned with the target 3. Thus, target 3 can be measured coordinatively using the direction and distance measuring functionality.
Durch das vorgeschlagene Verfahren erfolgt also eine Ausrichtung des Vermessungsgeräts 10 auf das Ziel 3 in zwei Stufen durch den Benutzer 16, indem dieser zuerst in einem Überblicksbild 1 mittels des Zielbereichs 4 eine ungefähre Richtung zum Ziel 3 definiert, welche anhand des weiteren, in dieser Grobrichtung aufgenommene Bilds durch eine zweite manuelle Auswahl derart verfeinert wird, dass das Ziel 3 anzielbar und damit vermessbar ist. The proposed method therefore aligns the measuring device 10 to the target 3 in two stages by the user 16, by first defining an approximate direction to the target 3 in an overview image 1 by means of the target area 4, which is based on the further, in this rough direction captured image is refined by a second manual selection in such a way that target 3 can be targeted and thus measured.
Die Figuren 7a und 7b zeigen Fortbildungen des Zielbereitstellungsverfahrens . In Figur 7a, welche analog zur Figur 6b das auf dem Display 6 dargestellte Überblicksbild 1 anzeigt, ist dargestellt, dass bekannte und ermittelte potentielle Ziele 19a, 19b und 19c mittels grafischer Markierungen angezeigt werden. Im Beispiel handelt es sich bei dem Ziel 19a um ein in einem elektronischen Speicher hinterlegtes Ziel, welches z.B. aus einer vorhergehenden Vermessung in der Messumgebung bekannt ist oder anhand eines Bauplans mit Soll-Positionen, mit welchem das Bild 2 verglichen worden ist, ermittelt wurde. Bei den potentiellen Zielen 19b und 19c hingegen handelt es sich um solche, welche mittels Bildverarbeitung im Überblicksbild 1 als markante Umgebungspunkte automatisch erkannt wurden. Z.B. erfolgt eine Kantenextraktion im Bild 1, anhand derer Eckpunkte von Wänden 19b, 19c wie dargestellt ermittelt werden und als Ziele dem Benutzer vorgeschlagen werden. FIGS. 7a and 7b show further developments of the target provision process. FIG. 7a, which, analogously to FIG. 6b, shows the overview image 1 shown on the display 6, shows that known and ascertained potential targets 19a, 19b and 19c are shown by means of graphic markings. For example the target 19a is a target stored in an electronic memory, which is known, for example, from a previous measurement in the measuring environment or was determined on the basis of a construction plan with target positions with which the image 2 was compared. The potential targets 19b and 19c, on the other hand, are those which were automatically recognized as striking surrounding points by means of image processing in the overview image 1. For example, there is an edge extraction in Figure 1, on the basis of which corner points of walls 19b, 19c are determined as shown and proposed to the user as targets.
Im Beispiel erfolgt zusätzlich ein automatisches Vorschlägen eines Zielbereichs 4 in Abhängigkeit der potentiellen Ziele 19a-19c. Beispielsweise wird ein Zielbereich 4 so von der Steuerung definiert, dass er die drei nahe beieinander liegenden Ziele 19a-c umfasst. Der Benutzer kann dann diesen Zielbereich 4 einfach durch Berühren des Bildschirms 6 als zu verwendenden Zielbereich 4 auswählen oder ggf. die Grösse des Zielbereichs 4 manuell verändern oder einen anderen Zielbereich 4 markieren oder auswählen . In the example, an automatic suggestion of a target area 4 is also made depending on the potential targets 19a-19c. For example, a target area 4 is defined by the controller in such a way that it encompasses the three targets 19a-c lying close to one another. The user can then select this target area 4 simply by touching the screen 6 as the target area 4 to be used or, if necessary, change the size of the target area 4 manually or mark or select another target area 4.
In der zur Figur 6d analogen Figur 7b ist das anhand des Zielbereichs 4 der Figur 7a aufgenommene Zielbereichsbild 2 dargestellt. In dieser Nahaufnahme eines Ausschnitts der Messumgebung sind nun die potentiellen Ziele 19a-19c sehr übersichtlich für den Benutzer ersichtlich. Somit kann er ohne Schwierigkeiten ein letztlich zu vermessendes Ziel hündisch markieren und damit auswählen. Im Beispiel wählt der Benutzer das Ziel 19b zur Vermessung aus, wobei die Auswahl 7 automatisch unterstützt wird, indem durch das Berühren um den Berührpunkt 7a innerhalb einer Zone 7b automatisch das Ziel 19b als auszuwählendes Ziel festgelegt wird. Mit anderen Worten ermittelt das System in der Umgebung des Berührpunktes 7a das Ziel automatisch, so dass der Benutzer nicht genau das angezeigte Ziel 19b auf dem Bildschirm 6 treffen muss. Die Zone 7b kann dabei fix definiert sein oder ggf. variabel sein und -innerhalb gewisser Grenzen- soweit ausgeweitet werden, bis sich ein Ziel darin befindet. FIG. 7b, which is analogous to FIG. 6d, shows the target area image 2 recorded on the basis of the target area 4 of FIG. 7a. In this close-up of a section of the measurement environment, the potential targets 19a-19c can now be seen very clearly by the user. This means that he can easily mark and ultimately select a target that is ultimately to be measured. In the example, the user selects the target 19b for the measurement, the selection 7 being automatically supported by touching around the touch point 7a within a zone 7b the target 19b is automatically set as the target to be selected. In other words, the system automatically determines the target in the vicinity of the touch point 7a, so that the user does not have to hit the displayed target 19b exactly on the screen 6. Zone 7b can be defined in a fixed manner or, if necessary, be variable and - within certain limits - expanded until a target is located therein.
Alternativ zur Darstellung mit einem bereits ermittelten und nur noch auszuwählenden Ziel 19b wird optional z.B. durch die in Bezug auf Figur 7a genannte Bildverarbeitung innerhalb der Zone 7b ein Ziel z.B. durch Kantenextraktion erst ermittelt. Als weitere Option markiert der Benutzer im Bild 2 nicht nur ein Ziel 19b, sondern z.B. auch die beiden anderen Ziele 19a und 19c, so dass das Vermessungsgerät alle drei Ziele 19a-19c vermisst. As an alternative to the display with a target 19b that has already been determined and only needs to be selected, e.g. by means of the image processing within zone 7b mentioned in relation to FIG. first determined by edge extraction. As a further option, the user not only marks a target 19b in Figure 2, but e.g. also the other two targets 19a and 19c, so that the measuring device measures all three targets 19a-19c.
Figur 8 zeigt eine erste Ausführungsform eines Baulasersystems 50. Das Baulasersystem 50 weist ein selbstnivellierendes Lasermodul auf mit einem Baulaser 53 mit einer in einem Gehäuse 54 integrierten Laserquelle wie beispielsweise die Laserdiode 55. Die Strahlung 56 der Laserquelle wird im Beispiel mittels einer Optik 57 des Lasermoduls aufgeweitet und so als Laserfächer 56a in den Raum abgestrahlt, wo sie z.B. für Bautätigkeiten im Innen oder Aussenbereich als linienförmige Positionsreferenz dient. Die Selbstnivellierung wird z.B. mittels einer kardanischen Aufhängung oder einem Kugelgelenk erreicht. FIG. 8 shows a first embodiment of a construction laser system 50. The construction laser system 50 has a self-leveling laser module with a construction laser 53 with a laser source integrated in a housing 54, such as the laser diode 55. The radiation 56 from the laser source is in the example by means of optics 57 of the laser module expanded and thus emitted as laser fans 56a in the room, where, for example serves as a linear position reference for building activities inside or outside. Self-leveling is e.g. achieved by means of a gimbal or a ball joint.
Das im Beispiels als Linienlasersystem 50 ausgebildete Baulasersystem 50 weist weiter eine, im Beispiel stabförmige, Halterung 51 auf, welche auf einem Referenzboden 52, z.B. einem Geschossboden, platziert ist. An dieser Halterung 51 ist mittels einer Arretierung 58 ein Linienlaser 53 wieder lösbar fixiert. Die Halterung 51 dient also dazu, den Linienlaser 53 mittels der Fixierung 58 flexibel in einer für die Positionsreferenz gewünschten Höhe h über dem Boden zu fixieren. Bei Systemen des Stands der Technik muss die Höhe h nachteilig manuell gemessen werden . The construction laser system 50, which is designed as a line laser system 50 in the example, also has a holder 51, which is rod-shaped in the example, which is placed on a reference floor 52, for example a storey floor. On this holder 51 is a by means of a lock 58 Line laser 53 releasably fixed again. The holder 51 thus serves to flexibly fix the line laser 53 above the floor at a height h desired for the position reference by means of the fixation 58. In systems of the prior art, the height h disadvantageously has to be measured manually.
Dem gegenüber weist der vorliegende Linienlaser einen integrierten opto-elektronischen Distanzmesser 59a auf, mit welchem automatisiert die jeweils vorliegende Höhe h gemessen wird. Es wird also mittels Messstrahlung in an sich bekannter Weise z.B. basierend auf Triangulation, Phasen- und/oder Laufzeitauswertung der Abstand des Gehäuses 54 zum Boden 52 gemessen bzw. die Distanz des die Positionsreferenz bildenden Laserlichts 56b zum Boden 52. Somit erübrigt sich also eine rein manuelle Messung der Höhe h der Positionsreferenz wie bei Geräten des Stands der Technik notwendig. In contrast, the present line laser has an integrated optoelectronic distance meter 59a, with which the present height h is measured automatically. It is therefore measured using radiation in a manner known per se, e.g. based on triangulation, phase and / or transit time evaluation, the distance of the housing 54 to the floor 52 or the distance of the laser light 56b forming the position reference to the floor 52 is measured. This eliminates the need for a purely manual measurement of the height h of the position reference as in devices of the State of the art necessary.
Im Beispiel wird hierzu vorteilhaft die Laserquelle 55 dual verwendet, d.h. die Laserstrahlung 56 dient sowohl zur Bereitstellung der Referenzlinie 56a als auch als Messstrahlung 56b zur Höhenmessung. Hierzu wird die von der Diode 55 ausgehende Strahlung von einem Strahlteiler 53a aufgeteilt, so dass ein Teil 56b der Strahlung in Richtung einer zweiten Optik 57a auf der Unterseite des Gehäuses 54 bzw. in Richtung des Bodens 52 gelenkt wird. Vom Boden reflektierte Strahlung wird mittels der zweiten Optik 57a und einem optischen Ablenkelement 53b auf einen Detektor 53c des Distanzmessers 59a gelenkt. Aus dem Detektorsignal wird dann die gesuchte Höhe h ermittelt. Alternativ weist der Linienlaser 53 zur Höhenmessung eine zusätzliche Strahlungsquelle auf. Die automatisierte Messung der Höhe h mittels einer Höhenmesseinheit wie die des dargestellten Distanzmessers 59a wird dabei entweder manuell ausgelöst -z.B. durch Drücken eines am Gehäuse 54 angebrachten Auslöseknopfs- oder per Fernbedienung; oder sie erfolgt automatisch fortwährend, z.B. in bestimmten Messintervallen. Als weitere Alternative erfolgt eine automatische Höhenmessung z.B. nach erfolgter Arretierung, welche mittels entsprechender Sensoren festgestellt wird und/oder nach einer bestimmten Zeit, in der keine Bewegung des Gehäuses 54 (z.B. mittels Beschleunigungssensoren) detektiert wurde. In the example, the laser source 55 is advantageously used dual, ie the laser radiation 56 serves both to provide the reference line 56a and as measuring radiation 56b for height measurement. For this purpose, the radiation emanating from the diode 55 is split by a beam splitter 53a, so that a part 56b of the radiation is directed in the direction of a second optic 57a on the underside of the housing 54 or in the direction of the base 52. Radiation reflected from the ground is directed onto a detector 53c of the distance meter 59a by means of the second optics 57a and an optical deflection element 53b. The sought height h is then determined from the detector signal. Alternatively, the line laser 53 has an additional radiation source for height measurement. The automated measurement of the height h by means of a height measuring unit such as that of the distance meter 59a shown is either triggered manually — for example by pressing a trigger button attached to the housing 54 or by remote control; or it takes place automatically continuously, for example at certain measuring intervals. As a further alternative, an automatic height measurement takes place, for example after locking, which is determined by means of appropriate sensors and / or after a specific time in which no movement of the housing 54 (for example by means of acceleration sensors) has been detected.
Figur 9 zeigt ein zweites Beispiel eines erfindungsgemässen Linienlasersystems. In der Figur sind zu Darstellungszwecken der Linienlaser 53 und die Halterung 51 im Vergleich zur Figur 8 vergrössert dargestellt, die Halterung 51 nur teilweise dargestellt und der Referenzboden weggelassen. Zur weiteren graphischen Vereinfachung sind zudem bis auf die Sendeoptik 57 weitere Bestandteile des Linienlasers 53 bzw. des Gehäuses 54 nicht dargestellt . FIG. 9 shows a second example of a line laser system according to the invention. In the figure, for purposes of illustration, the line laser 53 and the holder 51 are shown enlarged in comparison to FIG. 8, the holder 51 is only partially shown and the reference floor is omitted. For further graphic simplification, further components of the line laser 53 or the housing 54 are not shown, apart from the transmission optics 57.
Im Beispiel wird die Höhe h automatisiert bestimmt, indem die Halterung 51 entlang der Höhenachse h einen optisch auslesbaren Positionscode 51a aufweist, z.B. eine hell- dunkel-Codierung oder eine Farbcodierung . Der Positionscode 51a codiert absolut die Position entlang der Höhenachse h. Somit kann mit einem opto-elektronischen Lesekopf 59 eines Positionsencoders 60, welcher im Beispiel in die Arretierung 58 integriert ist, die jeweils vorliegende Höhe h gemessen werden und z.B. wie dargestellt auf einem am Gehäuse 54 angebrachten Display 59d angezeigt werden. Eine Alternative zum dargestellten optischen Positionsencoder 60 ist ein kapazitiver oder magnetischer Positionsencoder. Als weitere Alternative weist im Gegensatz zur Darstellung nicht die Halterung 51 den passiven Teil des Positionsencoders 60 auf, sondern der Linienlaser 53. Z.B. ist in die Arretierung 58 ein Target integriert, welches von der dazu ausgebildeten Halterung 51 entlang der Höhe h detektierbar ist und damit die Stellung des Linienlasers 53 relativ zur Halterung 51 indiziert. Die Auswertung des halterungsseitig genierten Messsignals kann dabei ebenfalls vollständig halterungsseitig erfolgen und der Höhenwert z.B. auf einem Display der Halterung 51 angezeigt werden. In the example, the height h is determined automatically by the holder 51 having an optically readable position code 51a along the height axis h, for example a light-dark coding or a color coding. The position code 51a absolutely codes the position along the height axis h. Thus, the present height h can be measured with an opto-electronic reading head 59 of a position encoder 60, which in the example is integrated in the locking device 58, and can be displayed, for example, as shown on a display 59d attached to the housing 54. An alternative to the illustrated optical position encoder 60 is a capacitive or magnetic position encoder. As a further alternative, in contrast to the illustration, the holder 51 does not have the passive part of the position encoder 60, but the line laser 53. For example, a target is integrated into the catch 58, which target can be detected along the height h by the holder 51 designed for this purpose, and thus the position of the line laser 53 relative to the holder 51 is indicated. The evaluation of the measurement signal generated on the holder side can also be carried out completely on the holder side and the height value can be shown, for example, on a display of the holder 51.
Im Beispiel nach Figur 9 ist der Positionsencoder 60 bzw. die Codierung 51a zudem derart ausgebildet, dass zusätzlich zur Höhe h auch die horizontale Ausrichtung bzw. die Ausrichtung relativ zu Halterung 51 des Gehäuses 54 (bzw. des Linienlasers 53) gemessen werden kann. D.h. die Codierung 51a codiert nicht nur die Position entlang der Höhenachse h, sondern auch senkrecht dazu, so dass die Rotation R um die Höhenachse h mittels des Lesekopfs 59 ausgelesen und z.B. auf einem Display 59d angezeigt werden kann. Derartige optische Flächen- oder 2D-Codierungen sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt. In the example according to FIG. 9, the position encoder 60 or the coding 51a is also designed such that, in addition to the height h, the horizontal alignment or the alignment relative to the holder 51 of the housing 54 (or the line laser 53) can also be measured. I.e. the coding 51a not only codes the position along the height axis h, but also perpendicularly to it, so that the rotation R around the height axis h is read out by means of the reading head 59 and e.g. can be shown on a display 59d. Such optical surface or 2D coding are known in principle from the prior art.
Alternativ zur Intergration der Ausrichtungsmessung in den Distanz- und/oder Positionsmesser, also eines 2D-Encoders wie dargestellt, verfügt das System 50 über einen separaten Distanz- und/oder Positionsmesser und einen separaten Ausrichtungsmesser . As an alternative to the integration of the alignment measurement in the distance and / or position meter, ie a 2D encoder as shown, the system 50 has a separate distance and / or position meter and a separate alignment meter.
Figur 10 zeigt eine Fortbildung der vorigen Ausführungsformen. Im Beispiel weist das Linienlasersystem 50 neben einem Höhenmesser, z.B. dem Positionsencoder 60, einen Antrieb 61 auf. Mittels des Antriebs 61 ist die Höhe h des Linienlasers 53 automatisiert verstellbar. Im Beispiel ist der Antrieb 61 ausgebildet als ein Zahnrad 61a, welches von einem Motor 61b angetrieben wird, um entlang einer Führungsschiene 62 der Halterung 51 das Gehäuse 54 nach oben oder unten verfahren zu können. Eine Alternative zu diesem beispielhaften Antrieb 61 ist z.B. ein magnetischer Linearantrieb, welcher in die Halterung 51 integriert ist und die Arretierung 58 nach oben zieht bzw. definiert nach unten absacken lässt. D.h. bei dieser Alternative ist im Gegensatz zum dargestellten Antrieb das aktive Element des Antriebs 61 in die Halterung integriert und der Linienlaser 53 ist passiv. Je nach konkreter Ausgestaltung des Systems 50 kann eine gezielte Verteilung der Antriebskomponenten Vorteile bieten, z.B. kann bei einer aktiven Halterung 51 eine Batterie des Antriebs in den Halterungsfuss platziert werden, deren Gewicht zum einen die Standfestigkeit erhöht und zum anderen kein zusätzliches Gewicht im Linienlaser 53 vermeidet. Figure 10 shows a training of the previous embodiments. In the example, the line laser system 50 has a drive 61 in addition to an altimeter, for example the position encoder 60. The height h of the line laser 53 can be adjusted automatically by means of the drive 61. In the example, the drive 61 is designed as a toothed wheel 61a, which is driven by a motor 61b, in order to be able to move the housing 54 up or down along a guide rail 62 of the holder 51. An alternative to this exemplary drive 61 is, for example, a magnetic linear drive, which is integrated in the holder 51 and pulls the catch 58 upwards or allows it to sag downwards in a defined manner. In this alternative, in contrast to the drive shown, the active element of the drive 61 is integrated in the holder and the line laser 53 is passive. Depending on the specific configuration of the system 50, a targeted distribution of the drive components can offer advantages, for example, with an active holder 51, a battery of the drive can be placed in the holder foot, the weight of which increases the stability on the one hand and on the other hand does not avoid additional weight in the line laser 53 .
Weiter weist das System 50 eine Steuerung 62 mit entsprechender Steuerungssoftware auf, welche den Antrieb 61 derart regelt, dass eine Sollhöhe h anhand der fortlaufend mit dem Höhenmesser 59 gemessenen Höhe automatisch eingestellt wird. D.h. das Gehäuse 54 wird solange von der Steuerung 62 gesteuert mittels des Antriebs 61 verfahren bis die gewünschte Höhe h erreicht ist, dann wird mittels der Arretierung 58 automatisiert die Position automatisch von der Steuerung 62 fixiert. Furthermore, the system 50 has a control 62 with corresponding control software, which controls the drive 61 in such a way that a target height h is automatically set on the basis of the height continuously measured by the altimeter 59. I.e. The housing 54 is controlled by the control 62 by means of the drive 61 until the desired height h is reached, then the position is automatically fixed by the control 62 by means of the locking device 58.
Im Beispiel weist das System 50 ferner ein Fernsteuerungsempfänger oder allgemeiner ein Kommunikationsmodul 63 auf, welches im Beispiel im Gehäuse 54 integriert ist. Dieser Empfänger 63 dient zum einen zum fernsteuernden Bedienen des Antriebs 61 und/oder zum Kommunizieren einer gewünschte Höhe h an die Steuerung 62 von einem entfernt positionierten Benutzer, so dass die Steuerung 62 die Höhe h dann wie beschrieben automatisch einstellt . In the example, the system 50 also has a remote control receiver or, more generally, a communication module 63, which in the example is integrated in the housing 54. This receiver 63 is used on the one hand for remote control operation of the drive 61 and / or for communicating a desired height h to the control 62 from a remote user, so that the Controller 62 then automatically adjusts height h as described.
Als weitere (nicht dargestellte) Option sind Halterung 51 bzw. Linienlaser 53 mit einem zweiachsigen Antrieb ausgestattet, so dass neben der Höhe h auch die horizontale Ausrichtung des Lasers automatisiert -und optional mittels der Steuerung 62 auch automatisch- verändert werden kann. Somit lässt sich in derartigen Ausführungsformen nicht nur eine Sollhöhe, sondern auch eine Sollorientierung automatisiert bzw. automatisch einstellen. As a further option (not shown), holder 51 or line laser 53 are equipped with a two-axis drive, so that in addition to the height h, the horizontal alignment of the laser can also be changed automatically — and optionally also automatically by means of the control 62. Thus, not only a target height, but also a target orientation can be set automatically or automatically in such embodiments.
Figur 11a zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Vermessungssystems 77 mit einem Messhilfsinstruments 70 und einem Vermessungsgerät 71 mit einer aktiven kardanischen Aufhängung 76. Das Vermessungsgerät 71 ist z.B. ausgebildet als eine Totalstation mit einem um eine Basis 71b in zwei Achsen verschwenkbaren Aufbau 71a mit einer Laserquelle zur Aussendung eines Messstrahls M, so dass z.B. basierend auf einer Laufzeitmessung des Messstrahls M eine Distanz zu einem reflektierenden Ziel 74, das einen Referenzpunkt 74r bereitstellt, gemessen werden kann und anhand der gemessenen Ausrichtung des Messstrahl M somit die Position bzw. die Koordinaten des Ziels 74 bzw. genauer des Referenzpunkts 74r messbar sind. FIG. 11 a shows a first embodiment of a measuring system 77 according to the invention with a measuring auxiliary instrument 70 and a measuring device 71 with an active gimbal 76. The measuring device 71 is e.g. formed as a total station with a structure 71a pivotable about a base 71b in two axes with a laser source for emitting a measuring beam M, so that e.g. a distance to a reflecting target 74, which provides a reference point 74r, can be measured based on a transit time measurement of the measuring beam M and the position or the coordinates of the target 74 or more precisely of the reference point 74r can thus be measured on the basis of the measured orientation of the measuring beam M. .
Das das Ziel 74 bereitstellende Messhilfsinstrument 70 weist im Beispiel eine handhaltbare Stange 72 auf, die bei einem zu vermessenden Geländepunkt 78 auf dem Boden 52 vom Benutzer 40 hingestellt ist. Im Beispiel ist der Geländepunkt 78 in einem Loch gelegen, wo er mit herkömmlichen Lotstäben nur schwer kontaktierbar und damit vermessbar ist. Mit dem erfindungsgemässen Messhilfsinstrument 70 ist es nun nicht erforderlich, den Geländepunkt 78 mit der Stange 72 zu kontaktieren und die Stange exakt lotrecht auszurichten. An der dafür mit einem gewinkelten Ende ausgestatteten Stange 72 ist eine Baugruppe 73 angebracht, die also aufgrund des Winkels mit einem Versatz zur Stange 72 angeordnet ist. Die Anbringung an der Stange 72 erfolgt mittels einer kardanischen Aufhängung 76 mit zwei Drehachsen al und a2. Die kardanische Aufhängung 76 ist bzw. genauer die kardanischen Achsen al und a2 sind mittels Motorisierung (nicht gesondert dargestellt) aktiv angetrieben, so dass die Baugruppe 73 -bzw. genauer ihre Hochachse A- von selbst oder automatisch -also ohne gesondertes benutzerseitiges Zutun- durch Regelung der Achsen al und a2 exakt lotrecht ausgerichtet werden kann. In the example, the measuring aid instrument 70 providing the target 74 has a hand-held rod 72, which the user 40 places on the ground 52 at a terrain point 78 to be measured. In the example, the terrain point 78 is located in a hole where it is difficult to contact with conventional plumbing poles and can therefore be measured. With the measuring aid 70 according to the invention, it is now not necessary to contact the terrain point 78 with the rod 72 and to align the rod exactly perpendicular. An assembly 73 is attached to the rod 72, which is equipped with an angled end for this purpose, and is therefore arranged with an offset to the rod 72 due to the angle. The attachment to the rod 72 is carried out by means of a gimbal 76 with two axes of rotation al and a2. The gimbal 76 is or more precisely the gimbal axes a1 and a2 are actively driven by means of motorization (not shown separately), so that the assembly 73 or. more precisely, their vertical axis A- can be aligned automatically or automatically - that is, without separate user intervention by regulating axes al and a2.
Die Baugruppe 73 weist zum einen am oberen Ende das Ziel 74 auf, welches aufgrund der aktiv geregelten Gimbalanordnung 76 somit automatisch lotrecht ausgerichtet ist. The assembly 73 has, on the one hand, the target 74 at the upper end, which is therefore automatically aligned perpendicularly due to the actively controlled gimbal arrangement 76.
Zum anderen weist die Baugruppe 73 am unteren Ende eine im Beispiel als Laser ausgebildete Anzieleinheit 75 auf. Die Anzieleinheit 75 dient zum Anzielen des zu vermessenden Geländepunkts 78 und hat dazu eine Zielachse A, die im Beispiel mit der Hochachse A zusammenfällt. Im Beispiel wird entlang der Zielachse A vom Laser ein Laserstrahl L ausgesandt. Mittels des Laserstrahls L wird zum einen der Geländepunkt 78 für den Benutzer 40 optisch sichtbar markiert, so dass der Benutzer 40 also die Ausrichtung der Zielachse A verifizieren kann, also erkennen kann, ob er tatsächlich den Punkt 78 anzielt. On the other hand, the assembly 73 has a targeting unit 75, which is designed as a laser in the example, at the lower end. The aiming unit 75 is used for aiming the terrain point 78 to be measured and for this purpose has a target axis A, which coincides with the vertical axis A in the example. In the example, a laser beam L is emitted along the target axis A by the laser. On the one hand, the laser point L is used to mark the terrain point 78 visually for the user 40, so that the user 40 can thus verify the orientation of the target axis A, that is to say can recognize whether he is actually targeting the point 78.
Zum anderen ist der Laser im Beispiel Teil eines Laserdistanzmessers, anhand welchem die Entfernung vom Ziel 74 bzw. vom Referenzpunkt 74r zum Geländepunkt 78 gemessen wird. Somit sind aufgrund der durch die kardanische Aufhängung 76 bereitgestellten lotrechten Ausrichtung der Achse A aus der Entfernung zwischen Referenzpunkt 74r und Geländepunkt 78 und den mittels des Vermessungsgeräts 71 anhand des Ziels 74 gemessenen Koordinaten des Referenzpunkts 74r die Koordinaten des Geländepunkts 78 eindeutig bestimmbar. On the other hand, the laser in the example is part of a laser distance meter, on the basis of which the distance from the target 74 or from the reference point 74r to the terrain point 78 is measured becomes. Thus, on the basis of the vertical alignment of the axis A provided by the gimbal 76, from the distance between the reference point 74r and the terrain point 78 and the coordinates of the reference point 74r measured by the measuring device 71 on the basis of the target 74r, the coordinates of the terrain point 78 can be clearly determined.
Alternativ zur dargestellten Anordnung ist das Ziel 74 derart angeordnet, dass sich der Referenzpunkt 74r am Schnittpunkt der beiden Gimbalachsen al und a2 befindet. Als weitere Alternative zur Darstellung ist die Anordnung von Ziel 74 und Anzieleinheit 75 vertauscht, so dass also die Anzieleinheit lotrecht nach oben zielt, wodurch z.B. Punkte einer Decke vermessbar sind. Auch kann die die Anzieleinheit 75 oder auch die gesamte Baugruppe 73 derart angeordnet sein, dass die Zielachse Anzieleinheit 75 bzw. die Anzielachse waagrecht ist. Alternativ zu einem z.B. nach dem Phasenprinzip arbeitenden Laserdistanzmesser kann der elektronische Distanzmesser der Anzieleinheit z.B. einen Linienarray aufweisen, um die Distanz zum Geländepunkt 78 nach dem Triangulationsprinzip zu bestimmen, einen Flächenarray nach Art einer Time-of- Flight- (ToF) Kamera oder die Entfernung mittels Wafeform- Digitizing (WFD) messen. Die Aufhängung 76 kann einen oder mehrere Neigungssensoren aufweisen. Mittels der vorgestellten aktiven Regelung der Aufhängung 76 lassen sich Neigungssensoren hochgenau und mit kleinem Messbereich anfahren und einnivellieren. As an alternative to the arrangement shown, the target 74 is arranged such that the reference point 74r is located at the intersection of the two gimbal axes a1 and a2. As a further alternative to the illustration, the arrangement of target 74 and target unit 75 is interchanged, so that the target unit aims vertically upwards, which means e.g. Points of a ceiling can be measured. The targeting unit 75 or the entire assembly 73 can also be arranged such that the targeting axis targeting unit 75 or the targeting axis is horizontal. As an alternative to e.g. The laser distance meter working according to the phase principle can be used for the electronic distance meter of the target unit e.g. have a line array to determine the distance to the terrain point 78 according to the triangulation principle, measure an area array in the manner of a time-of-flight (ToF) camera or measure the distance by means of Wafeform Digitizing (WFD). Suspension 76 may include one or more tilt sensors. By means of the active regulation of the suspension 76 presented, inclination sensors can be approached and leveled with high precision and with a small measuring range.
Mittels einer aktiven Aufhängung 76 ist z.B. eine gezielte Ausrichtung nicht nur in der lotrechten und/oder waagrechten, beispielsweise zur automatischen Anzielung eines Geländepunkts 78, automatisch und/oder ferngesteuert durchführbar. Die aktive kardanische Aufhängung 76 ermöglicht also vorteilhaft, dass nicht nur eine lotrechte oder waagrechte Ausrichtung des Ziels 74 und/oder der Zielachse A automatisch erzielbar ist, sondern aufgrund der Motorisierung die Baugruppe 73 auch auf jeden beliebigen anderen Winkel automatisch oder automatisiert eingestellt werden kann. Die kardanische Aufhängung 76 ermöglicht also nicht nur eine automatische, hochgenaue und schnelle senkrechte oder waagrechte Ausrichtung der Baugruppe 73, sondern bei Bedarf auch eine definierte andere Anordnung der Baugruppe 73, ohne dass der Benutzer 40 die Stange 72 in einer bestimmten Position bzw. Haltung fixieren oder ausrichten müsste. Somit kann also gezielt Winkel angefahren und mittels des Pointer-Laserstrahls L markiert werden, z.B. um Fluchtungsvorgaben anzuzeigen. By means of an active suspension 76, for example, a targeted alignment is automatically and / or remotely controlled not only in the vertical and / or horizontal direction, for example for the automatic targeting of a terrain point 78 feasible. The active cardanic suspension 76 thus advantageously enables not only a vertical or horizontal alignment of the target 74 and / or the target axis A to be achieved automatically, but also, due to the motorization, the assembly 73 to be adjusted automatically or automatically to any other angle. The gimbal 76 therefore not only enables the assembly 73 to be automatically, highly precisely and quickly aligned vertically or horizontally, but also, if required, to a different arrangement of the assembly 73 without the user 40 fixing the rod 72 in a specific position or posture or should align. In this way, angles can be approached in a targeted manner and marked by means of the pointer laser beam L, for example to indicate alignment specifications.
Mittels der aktiven Aufhängung 76 lassen sich zudem Bewegungen des Messhilfsinstruments 70 bzw. der Baugruppe 73 adaptiv dämpfen, so dass z.B. selbst bei unruhigem Positionieren des Instruments 70 exakte Messungen ermöglicht sind. Auch lässt sich durch die Regelung der Dämpfung z.B. eine Verfolgung des Ziels 74 durch das Vermessungsgerät 71 bei Herumtragen des Instruments 70 durch den Benutzer 40 wesentlich vereinfachen, da das Schaukeln durch den Benutzer 40 durch die an das Schaukeln angepasste Dämpfung optimal ausgeglichen werden kann. The active suspension 76 can also be used to adaptively dampen movements of the measuring aid instrument 70 or the assembly 73, so that e.g. 70 accurate measurements are possible even if the instrument is not positioned correctly. By controlling the damping e.g. significantly simplify tracking of the target 74 by the measuring device 71 when the instrument 70 is carried around by the user 40, since the rocking by the user 40 can be optimally compensated for by the damping adapted to the rocking.
Zum Beispiel kann eine Fernsteuerung vom Vermessungsgerät 71 aus erfolgen, so dass vom dortigen Standort aus ein oder mehrere Vermessungspunkte 78 automatisch oder von einem dortigen Benutzer angefahren werden können, auch Vermessungspunkte, die sich abweichend von der Darstellung in Figur 11a vom Standpunkt des Messhilfsinstruments 70 aus gesehen nicht im Lot bzw. der Waagrechten befinden. Zudem können damit beispielsweise hinterlegte abzusteckende Punkte oder Lay-out-Punkte aus einem elektronischen Speicher abgerufen werden und sobald sich das Instrument 70 in geeigneter Nähe des oder der Punkte befindet, diese automatisch auf den Boden oder an eine Wand z.B. mittels Laserstrahl L markiert/angezeigt werden, indem die Ausrichtung des Laserstrahls L mittels der aktiven kardanischen Aufhängung 76 entsprechend eingestellt wird. For example, remote control can be carried out from the surveying device 71, so that one or more surveying points 78 can be approached automatically or by a user there from the location there, including surveying points that differ from the representation in FIG. 11a from the point of view of the measuring aid instrument 70 seen are not in the vertical or horizontal. In addition For example, stored points to be staked out or layout points can be retrieved from an electronic memory and as soon as the instrument 70 is in a suitable vicinity of the point or points, these are automatically marked / displayed on the floor or on a wall, for example by means of a laser beam L. by adjusting the orientation of the laser beam L accordingly by means of the active gimbal 76.
Auch kann das Vermessungssystem 77 über Mittel verfügen, mit welchem die Orientierung der kardanischen Aufhängung 76 relativ zum Vermessungsgerät 71 bestimmbar ist, z.B. einen optischen Kugelcode am Ziel 74 oder anderweitige optische Markierungen an der Baugruppe 73, der bzw. die mittels einer Kamera des Vermessungsgeräts 71 erfasst und ausgelesen wird. Alternativ oder zusätzlich zu derartigen passiven, vom Vermessungsgerät 71 auslesbaren oder auswertbaren Mitteln verfügt das Messinstrument über aktive Mittel zur Orientierungsbestimmung, z.B. eine IMU und/oder Neigungssensoren. Somit ist zusätzlich zur Positionsbestimmung (3-DoF) eine 6-DoF-Vermessung des Messhilfsinstruments 70 durch das Vermessungsgerät 71 ermöglicht, welche beispielsweise genutzt werden kann, um das Messhilfsinstrument 70, insbesondere für kurze Messdistanzen zu einem Geländepunkt 78, als 3D- Distanzmesser einzusetzen. The measuring system 77 can also have means with which the orientation of the gimbal 76 relative to the measuring device 71 can be determined, e.g. an optical ball code at the target 74 or other optical markings on the assembly 73, which is recorded and read out by means of a camera of the measuring device 71. As an alternative or in addition to such passive means which can be read out or evaluated by the measuring device 71, the measuring instrument has active means for determining orientation, e.g. an IMU and / or inclination sensors. Thus, in addition to the position determination (3-DoF), a 6-DoF measurement of the measuring aid instrument 70 is made possible by the measuring device 71, which can be used, for example, to use the measuring aid instrument 70 as a 3D distance meter, in particular for short measuring distances to a terrain point 78 .
Als weitere nicht dargestellte Option verfügt die Baugruppe 73 mit aktivem Gimbal 76 über eine Zielverfolgungseinheit (tracking unit) , mit der z.B. kamerabasiert oder mittels positionssensitivem Detektor ein sich in der Nähe befindliches sich bewegendes Gerät oder Fahrzeug getrackt werden kann. Derartige Zielverfolgungseinheiten sind bei industriellen Lasertrackern bekannt, z.B. unter dem Stichwort „ATR" (automated target recogniction) und näher mit Bezug zum sechsten Erfindungsaspekt, z.B. zu Figur 14 beschrieben . As a further option (not shown), the assembly 73 with an active gimbal 76 has a tracking unit, with which, for example, camera-based or a nearby moving device or vehicle can be tracked using a position-sensitive detector. Such tracking units are known in industrial laser trackers, for example under the Keyword "ATR" (automated target recogniction) and described in more detail with reference to the sixth aspect of the invention, for example to FIG. 14.
Figur 11b zeigt eine alternative Ausführungsform eines Messhilfsinstruments 70. In diesem Beispiel ist die Baugruppe 73 mit Ziel 74 und Anzieleinheit 75 mittels einer aktiven kardanischen Aufhängung 76 mit den zwei kardanischen Achsen al und a2 an einem Stativ 72' angebracht. Mittels des Stativs 72' kann die Baugruppe 73 wie dargestellt bei einem Geländepunkt 78 positioniert werden, um diesen Punkt 78 wie oben beschrieben zu vermessen oder abzustecken. FIG. 11b shows an alternative embodiment of an auxiliary measuring instrument 70. In this example, the assembly 73 with the target 74 and targeting unit 75 is attached to a stand 72 'by means of an active gimbal 76 with the two gimbal axes a1 and a2. Using the tripod 72 ', the assembly 73 can be positioned at a terrain point 78, as shown, in order to measure or stake out this point 78 as described above.
Figur 11c zeigt einen Teil des Messhilfsinstruments 70 einer weiteren Ausführungsform und zwar wird die kardanischer Aufhängung 76 mit den zwei Achsen al und a2 sowie miteiner damit aufgehängten Baugruppe 73' dargestellt. Die Baugruppe 73' verfügt im Beispiel neben der Anzieleinheit 75 über eine weitere Anzieleinheit 75a, deren Zielachse senkrecht zur Zielachse der ersten Anzieleinheit 75 steht und im Beispiel somit waagrecht ausgerichtet ist. Im Beispiel weist die zweite Anzieleinheit 75a ebenfalls einen Laser auf, so dass auch Punkte in der Waagrechten bzw. in einem zur Achse A senkrechten Winkel mittels des zweiten Laserstrahls L' vermessen oder markiert werden können. Beispielsweise kann das zweite Laserlicht L' auch fächerförmig ausgesandt werden, so dass z.B. Höhenlinien an einer Wand aufgenommen oder markiert werden können, von einem definierten Standpunkt aus, welcher mittels des ersten Laserstrahls L eingehalten und/oder vermessen wird. Senkrechte und waagrechte Anzielung und Distanzmessung können also vorteilhaft kombiniert werden, um damit Höhenlinien präzise zu markieren. FIG. 11c shows a part of the auxiliary measuring instrument 70 of a further embodiment, specifically the gimbal 76 with the two axes a1 and a2 and with an assembly 73 'suspended therewith. In the example, the assembly 73 'has, in addition to the targeting unit 75, a further targeting unit 75a, the target axis of which is perpendicular to the target axis of the first targeting unit 75 and is thus oriented horizontally in the example. In the example, the second aiming unit 75a likewise has a laser, so that points in the horizontal or at an angle perpendicular to the axis A can also be measured or marked by means of the second laser beam L '. For example, the second laser light L 'can also be emitted in a fan shape, so that, for example, contour lines can be recorded or marked on a wall from a defined point of view, which is maintained and / or measured by means of the first laser beam L. Vertical and horizontal aiming and distance measurement can therefore can be advantageously combined in order to precisely mark contour lines.
Figur 12 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Messhilfsinstruments 70. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 11 weist die kardanische aufgehängte Baugruppe 73 ein Anzieleinheit 75' auf, welche eine entlang der Zielachse A ausgerichtete Kamera aufweist. Die Kamera nimmt somit ein Bild des lotrecht unter ihr liegenden Teil des Bodens 52 auf. Dieses Bild wird z.B. kabellos an ein externes Benutzerdisplay übertragen, z.B. ein Tablet 6 wie dargestellt oder auch eine augmented-reality-Brille oder ein AR-Helm. Im Bild, das den Geländepunkt 78 zeigt, wird der (virtuelle) Schnittpunkt Pa der Anzielachse A mit dem Boden 52 als überlagernde Grafik dargestellt. Mittels dieser Darstellung auf dem Display 6 kann nun der Benutzer 40 die Position und/oder Haltung des Messhilfsinstruments 70 derart verändern, dass sich der dargestellte Schnittpunkt Pa mit der Darstellung des Geländepunkts 78 überdeckt, also die Anzielachse A auf den Geländepunkt 78 ausgerichtet ist. Die Distanz vom Positionsreferenzpunkt 74r zum Geländepunkt 78 wird wie oben beschrieben entweder kamerabasiert unter Verwendung der Anzielkamera gemessen oder mittels eines zusätzlichen elektronischen Distanzmessers . FIG. 12 shows an alternative embodiment of an auxiliary measuring instrument 70. In contrast to the embodiment according to FIG. 11, the gimbal-mounted assembly 73 has a targeting unit 75 ', which has a camera aligned along the target axis A. The camera thus takes a picture of the part of the floor 52 lying vertically below it. This picture is e.g. wirelessly transferred to an external user display, e.g. a tablet 6 as shown or also augmented reality glasses or an AR helmet. In the image, which shows the terrain point 78, the (virtual) intersection Pa of the target axis A with the ground 52 is shown as a superimposed graphic. By means of this representation on the display 6, the user 40 can now change the position and / or posture of the measuring aid 70 such that the intersection point Pa shown overlaps with the representation of the terrain point 78, that is to say the target axis A is aligned with the terrain point 78. The distance from the position reference point 74r to the terrain point 78 is measured, as described above, either camera-based using the aiming camera or using an additional electronic distance meter.
Alternativ zu einer benutzerseitigen Veränderung der Position und Haltung des Instruments 70 erfolgt mittels des Antriebs der kardanischen Aufhängung 76 eine Ausrichtung der Baugruppe 73 automatisch derart, dass der Schnittpunkt Pa mit dem Bodenpunkt 78 übereinstimmt, d.h. die Anzielachse A ist dann nicht unbedingt senkrecht ausgerichtet, sondern die Ausrichtungswinkel werden nach erfolgter Ausrichtung gemessen. Die Figuren 13a-13c zeigen ein Beispiel für ein Verfahren unter Verwendung eines Messhilfsinstruments 70 wie oben beschrieben. Das Messhilfsinstrument 70 mit an der Gimbalvorrichtung 76 angeordneter Baugruppe 73 ist bei einem Geländepunkt 78 positioniert. Am Geländepunkt 78 soll mittels eines Werkzeugs 79, im Beispiel eine Bohrmaschine, einer Arbeit durchgeführt werden. Das handgehaltene Werk zeug 79 weist eine Arbeitsachse 79a auf, welche zum optima len Arbeiten in einer bestimmten Richtung auszurichten ist, im Beispiel senkrecht (zum Boden) . Um diese optimale Ausrichtung nun zu gewährleisten oder anders gesagt die Fluchtung zu überprüfen, wird das zum Geländepunkt 78 zielende Laserlicht L der Anzieleinheit 75 genutzt. As an alternative to a change in the position and posture of the instrument 70 by the user, the assembly 73 is automatically aligned by means of the drive of the gimbal 76 in such a way that the intersection Pa coincides with the ground point 78, that is to say the aiming axis A is then not necessarily aligned vertically, but rather the alignment angles are measured after alignment. FIGS. 13a-13c show an example of a method using an auxiliary measuring instrument 70 as described above. The auxiliary measuring instrument 70 with the assembly 73 arranged on the gimbal device 76 is positioned at a terrain point 78. At site point 78, work is to be carried out using a tool 79, in the example a drilling machine. The hand-held tool 79 has a working axis 79a, which is to be aligned for optimal work in a certain direction, in the example perpendicular (to the floor). In order to ensure this optimal alignment or, in other words, to check the alignment, the laser light L of the aiming unit 75 aimed at the terrain point 78 is used.
Das Werkzeug 79 verfügt auf seiner Rückseite über einen Laserdetektor oder eine Mattscheibe 79b, zentral um die Arbeitsachse 79a angebracht. Ist nun das Werkzeug 79 so ausgerichtet, dass der Laserstrahl L auf eine zentrale Zone der Mattscheibe / des Detektors 79b trifft, so erkennt der Benutzer, dass die Ausrichtung optimal ist. Die zentrale Zone kann dabei den gesamten Mattscheiben-/Detektorbereich umfassen, wobei eine grossflächigere Ausführung der lichtempfindlichen Fläche vorteilhaft sein kann, um den Laserstrahl vor der optimalen Ausrichtung überhaupt erst aufzufinden/ zu detektieren. Die Genauigkeit der Fluchtung kann optional mittels mehrerer Zonen erfolgen, die verschieden hohe Toleranzbereiche repräsentieren, z.B. eine Toleranz von 1°, 2° und 3°. Bei Vorliegen eines Detektors kann das Überprüfen der Fluchtung z.B. mittels optischer und/oder akustischer Signale erfolgen. The tool 79 has a laser detector or a focusing screen 79b on its rear side, mounted centrally around the working axis 79a. If the tool 79 is now aligned such that the laser beam L strikes a central zone of the focusing screen / detector 79b, the user recognizes that the alignment is optimal. The central zone can encompass the entire focusing screen / detector area, a larger area of the light-sensitive area can be advantageous in order to find / detect the laser beam before the optimal alignment. The accuracy of the alignment can optionally be carried out by means of several zones which represent different tolerance ranges, e.g. a tolerance of 1 °, 2 ° and 3 °. If there is a detector, checking the alignment e.g. by means of optical and / or acoustic signals.
Figur 14 zeigt ein Beispiel eines Vermessungsgeräts 80 mit parallelem Bereitstellen einer Richtung zu einem zu vermessenden Ziel 82 und eines Bilds vom Ziel 82. Das Vermessungsgerät 80, z.B. eine Totalstation oder ein Lasertracker, weist als Bestandteil eines Richtungsmessmoduls 84 eine Infrarotstrahlungsquelle 85 auf, welche Beleuchtungsstrahlung 86 erzeugt, welche u.a. mittels Strahlteilern 89 auf das Ziel 82, im Beispiel ausgebildet als Retroreflektor beleuchtet. Vom Ziel 82 reflektierte Infrarotstrahlung 86 wird von einer Empfangsoptik 83 empfangen und auf einen Sensor 90 geführt (der Sensor 90 ist abweichend vom Rest der Darstellung in einer Schrägansicht dargestellt) . Der zweidimensionale Bildsensor 90 ist für die Wellenlänge der Infrarotstrahlung 86 empfindlich und positionssensitiv, so dass die Lage des Auftreffpunkts 88 der empfangenen Strahlung 86 auf dem Sensor 90, z.B. in an sich bekannter Weise durch Ermittlung des Schwerpunkts, ermittelbar ist. Anhand der Lage des Auftreffpunkts 88 kann auf eine Richtung zum Ziel 82 geschlossen werden. Zum Beispiel wird anhand einer Abweichung der Lage von einem definierten Zentrum, welches einer hochgenauen zentralen Ausrichtung auf das Ziel 82 entspricht, auf eine Abweichung einer Zielachse des Vermessungsgeräts 80 von einer Sollausrichtung geschlossen, was auch unter dem Begriff Automated-Target-Recognition (ATR) bekannt ist. Anders formuliert wird auf dem Sensor 90 eine Ablage des empfangenen Infrarotstrahls 86 von einer Nullposition ermittelt. Mittels dieser messbaren Ablage kann eine Positionsdifferenz zwischen dem Zentrum des Retroreflektors 82 und dem Auftreffpunkt des Infrarotstrahls 86 auf dem Reflektor 82 bestimmt und die Ausrichtung des Vermessungsgeräts 80 in Abhängigkeit dieser Abweichung derart korrigiert bzw. nachgeführt werden, dass die Ablage auf dem Sensor 84 verringert wird, insbesondere „Null" ist, und damit der Strahl bzw. eine Zielachse in Richtung des Reflektorzentrums ausgerichtet ist. Damit ist auch mittels eines Entfernungsmessmoduls 81 mit einer Strahlquelle 81a, welche (nicht dargestellte) Messstrahlung (z.B. Laserstrahlung) entlang der Zielachse auf das Ziel 82 sendet, so dass rückgestrahlte Messstrahlung mit einem Detektor 81b detektiert wird, eine hochgenaue, feinangezielte Entfernungsmessung zum Ziel 82 ermöglicht. Aus der Ablage und damit Richtung zum Ziel kann zudem in Verbindung mit der Entfernungsmessung eine 3D-Position des Ziels 82 ermittelt werden. FIG. 14 shows an example of a measuring device 80 with parallel provision of a direction to a target 82 to be measured and an image of the target 82 Measuring device 80, for example a total station or a laser tracker, has, as part of a direction measuring module 84, an infrared radiation source 85 which generates illuminating radiation 86 which, among other things, illuminates target 82 by means of beam splitters 89, in the example designed as a retroreflector. Infrared radiation 86 reflected by the target 82 is received by an optical receiving system 83 and guided to a sensor 90 (the sensor 90 is shown in an oblique view, in contrast to the rest of the illustration). The two-dimensional image sensor 90 is sensitive and position-sensitive to the wavelength of the infrared radiation 86, so that the position of the point of incidence 88 of the received radiation 86 on the sensor 90 can be determined, for example in a manner known per se, by determining the center of gravity. Based on the location of the point of impact 88, a direction to the target 82 can be inferred. For example, a deviation of the position from a defined center, which corresponds to a highly precise central alignment with the target 82, is used to infer a deviation of a target axis of the measuring device 80 from a target alignment, which is also referred to as automated target recognition (ATR). is known. In other words, a deposit of the received infrared beam 86 from a zero position is determined on the sensor 90. By means of this measurable deposit, a position difference between the center of the retroreflector 82 and the point of incidence of the infrared beam 86 on the reflector 82 can be determined and the alignment of the measuring device 80 can be corrected or tracked as a function of this deviation in such a way that the deposit on the sensor 84 is reduced , in particular "zero", and thus the beam or a target axis is aligned in the direction of the reflector center also by means of a distance measuring module 81 with a beam source 81a, which sends measuring radiation (not shown) (e.g. laser radiation) along the target axis to the target 82, so that retroreflected measuring radiation is detected with a detector 81b, enables a highly precise, finely aimed distance measurement to the target 82. A 3D position of the target 82 can also be determined from the storage and thus the direction to the target in conjunction with the distance measurement.
Durch das Nachführen der Ausrichtung kann zudem eine fort laufende Zielverfolgung (Tracking) des Ziels 82 erfolgen und die Position des Ziels 82 (Richtung und Entfernung) fortlaufend relativ zum Messgerät 80 bestimmt werden. Das Nachführen kann dabei mittels einer Ausrichtungsänderung eines motorisiert bewegbaren, zur Ablenkung des Lichtstrahls vorgesehenen Ablenkspiegels und/oder durch ein Schwenken einer Anziel- oder Strahllenkeinheit relativ zu einer festen Basis realisiert werden. By tracking the alignment, the target 82 can also be continuously tracked and the position of the target 82 (direction and distance) can be continuously determined relative to the measuring device 80. The tracking can be realized by changing the orientation of a motorized movable deflection mirror provided for deflecting the light beam and / or by pivoting a aiming or beam deflecting unit relative to a fixed base.
Alternativ zur Darstellung erfolgt eine parallele Beleuch tung mit Infrarotstrahlung 86, z.B. indem eine IR-Strahl- quelle direkt an der Optik 83 angeordnet ist, z.B. als Ring von IR-LEDs um die Optik 83 herum. Die Raumrichtung zum Ziel 82 wird dann z.B. mit einer Kamera bestimmt, welche reflektierte Beleuchtungsstrahlung 86 empfängt. As an alternative to the illustration, a parallel illumination with infrared radiation 86, e.g. by arranging an IR beam source directly on the optics 83, e.g. as a ring of IR LEDs around the optics 83. The spatial direction to target 82 is then e.g. determined with a camera which reflected illumination radiation 86 receives.
Im Unterschied zum Stand der Technik sind nun Empfangsoptik 83 und Sensor 90 derart ausgebildet, dass gleichzeitig zum Empfang und Erfassen der vom Ziel 82 ausgehenden Infrarotstrahlung 86 auch mittels der Empfangsoptik 83 sichtbare Strahlung 87 empfangbar (d.h. auf den Sensor 90 führbar) ist und die empfangene sichtbare Strahlung 87 vom Sensor 90 gleichzeitig mit der Infrarotstrahlung 86 erfassbar ist. Das sichtbare Licht ist dabei mit einer Spektralverteilung empfang- und erfassbar, dass daraus ein Farbbild erzeugbar ist. In contrast to the prior art, the receiving optics 83 and the sensor 90 are designed in such a way that for the reception and detection of the infrared radiation 86 emanating from the target 82, visible radiation 87 can also be received by the receiving optics 83 (ie, can be guided to the sensor 90) and the received one visible radiation 87 can be detected by sensor 90 at the same time as infrared radiation 86. The visible light is with one Spectral distribution can be received and recorded so that a color image can be generated from it.
Somit ist also parallel zum Ermitteln des Ablagepunkts 88 bzw. der auf dem Punkt 88 basierenden Bestimmung der Richtung zum Ziel 82 ein Kamera- oder RGB-Bild 91 des ZielsA camera or RGB image 91 of the target is thus parallel to the determination of the deposit point 88 or the determination of the direction to the target 82 based on the point 88
82 anhand des vom Ziel 82 ausgehenden Lichts 87 erzeugbar. Im Unterschied zu bekannten Vermessungsgeräten wird also in einem Zug, insbesondere gleichzeitig, sowohl Infrarotmess strahlung erfasst als auch "normales" Umgebungslicht, so dass in einem Arbeitsgang einerseits eine Zielrichtungs bestimmung als auch ein Kamerabild 91 des Ziels 82 mittels des gleichen Sensors 90 bereitgestellt werden kann, ohne dass hierzu für eine der beiden Aufgaben die Empfangsoptik82 can be generated on the basis of the light 87 emanating from the target 82. In contrast to known measuring devices, infrared measurement radiation is also detected in one go, in particular at the same time, and “normal” ambient light, so that on the one hand determination of the target direction and a camera image 91 of target 82 can be provided by means of the same sensor 90 in one operation without the receiving optics for either of the two tasks
83 bzw. der optische Empfangspfad verändert werden müsste. Es muss also z.B. keine Veränderung der Wellenlängendurch lässigkeit mittels Einschalten eines optischen Wellenlängenfilters, beispielsweise eine IR-Filters, erfolgen, um ATR-Messung und Farbbild bereitzustellen. 83 or the optical reception path would have to be changed. So e.g. No change in the wavelength permeability by switching on an optical wavelength filter, for example an IR filter, to provide ATR measurement and color image.
Figur 15 stellt rein schematisch den Ablauf von parallelem Erfassen von Infrarotstrahlung und sichtbarer Strahlung mit einem weiten Farbspektrum sowie jeweils darauf basierender Richtungsbestimmung und Bilderzeugung dar. Mittels der Empfangsoptik 83 wird beiderlei Strahlung auf den für beide Wellenlängenbereiche empfindlichen Sensor 90 geführt, wobei mittels eines Filters 83a die sichtbare Strahlung als Bandpass durchgelassen wird sowie einen im Hinblick an den IR-Bereich der IR-Beleuchtungsstrahlung (86 in voriger Figur 14) bzw. des Sensors ausgewählter IR-Bereich. FIG. 15 shows purely schematically the sequence of parallel detection of infrared radiation and visible radiation with a wide color spectrum as well as direction determination and image generation based thereon. By means of the receiving optics 83, both types of radiation are guided onto the sensor 90 sensitive to both wavelength ranges, with a filter 83a the visible radiation is transmitted as a bandpass and an IR range selected with regard to the IR range of the IR illuminating radiation (86 in previous FIG. 14) or the sensor.
Die unterschiedlichen Strahlungsanteile (im Beispiel IR und RGB) werden verarbeitet (Block 92), so dass zwei Sensorausgangssignale oder Sensorsignalanteile erzeugt werden. Mit dem ersten Ausgangssignal 93 wird das optische Bild 91 des Ziels (bzw. der Zielumgebung) erstellt. Mit dem zweiten Ausgangssignal 94 wird parallel dazu die Richtung zum Ziel ermittelt (symbolisiert durch den Ablagepunkt 88) . Es wird also mit dem gleichen optischen System und in einer Prozedur einerseits mittels IR-Strahlung vermessen als auch ein Farbbild 91 erzeugt. Optional wird im Bild 91 des Ziels die bestimmte Richtung zum Ziel überlagernd dargestellt, wobei das Bild 91 Teil eines Live-Video-Streams sein kann. The different radiation components (in the example IR and RGB) are processed (block 92), so that two sensor output signals or sensor signal components are generated. With the first output signal 93 the optical Illus. 91 of the target (or the target environment) created. The direction to the destination is determined in parallel with the second output signal 94 (symbolized by the storage point 88). It is therefore measured with the same optical system and in one procedure using IR radiation on the one hand and a color image 91 is also generated. Optionally, the specific direction to the target is shown in image 91 of the target, whereby image 91 can be part of a live video stream.
Figur 16 zeigt eine Fortbildung der Ausführungsform eines Vermessungsgeräts 80. Der einfacheren Darstellung wegen wurden im Vergleich zur Figur 14 bis auf Empfangsoptik 83 und Sensor 90 alle weiteren Elemente weggelassen. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 14 weist die Empfangsoptik 83 eine Korrekturlinse 95 auf. Diese dient dazu, den Fokus der Empfangsoptik 83 für das sichtbare Licht 87 und den Fokus für die IR-Strahlung 86 aneinander anzugleichen, um die Wellenlängenabhängigkeit der Fokussierung also auszugleichen. Somit sind gleichzeitig beide Strahlungen 86, 87 bzw. alle Spektralbereiche auf dem Sensor 90 scharf abbildbar. Somit sind also simultan sowohl fokussierte IR-Strahlung 86 als auch fokussiertes Umgebungslicht 87 bereitgestellt, so dass in einem Belichtungsvorgang der IR-Auftreffpunkt bestimmt und ein Farbbild erzeugt werden kann. Eine Gleichzeitigkeit der beiden Vorgänge ist vor allem bei einem sich bewegenden Ziel vorteilhaft. Eine Alternative zu einer vereinheitlichenden Fokuskorrektur bzw. einem gleichzeitigen Aufnehmen beider Strahlungen 86, 87 wird in nachfolgender Figur 17 beschrieben. FIG. 16 shows a further development of the embodiment of a measuring device 80. For the sake of simplicity of illustration, all other elements have been omitted in comparison to FIG. 14 except for the receiving optics 83 and sensor 90. In contrast to the embodiment according to FIG. 14, the receiving optics 83 have a correction lens 95. This serves to match the focus of the receiving optics 83 for the visible light 87 and the focus for the IR radiation 86 to one another in order to compensate for the wavelength dependence of the focusing. Both radiations 86, 87 or all spectral ranges can thus be sharply imaged on the sensor 90 at the same time. Thus, both focused IR radiation 86 and focused ambient light 87 are simultaneously provided, so that the IR point of incidence can be determined and an image can be generated in one exposure process. Simultaneity of the two processes is particularly advantageous with a moving target. An alternative to a unifying focus correction or a simultaneous recording of both radiations 86, 87 is described in FIG. 17 below.
Figur 17 stellt schematisch einen Ablauf dar, mit dem in einem Arbeitsgang ein Kamerabild anhand der sichtbaren Wellenlängen als auch eine IR-Messung erfolgt. Zuerst wird das Vermessungsgerät auf das Erstellen des Farbbildes eingestellt, indem die Belichtungszeit und der optische Fokus für den sichtbaren Wellenlängenbereich passen oder optimiert eingestellt werden (96a). Mit diesen Parameterwerten der Empfangsoptik bzw. des Sensors wird dann ein Kamerabild aufgenommen (96b) . Dieses Bild wird anschliessend ausgewertet (96c), um Aufnahmeparameter für das Erfassen der IR-Strahlung optimiert einzustellen. Im Beispiel wird der optische Fokus anhand des ermittelten Bildkontrasts des Farbbildes eingestellt (96d). Dies kann vollautomatisiert erfolgen oder teilautomatisiert unter Benutzereingriff und ist dahingehend vorteilhaft, da ein derartiges Farbbild in der Regel einen guten Kontrastwert aufweist bzw. der Kontrast wesentlich deutlicher ist als im Fall der IR-Strahlung. Somit kann die Bildschärfe mit guter Sicherheit festgestellt und zur Regelung verwendet werden. FIG. 17 schematically represents a sequence with which a camera image based on the visible wavelengths and an IR measurement are carried out in one operation. First will the measuring device is set to produce the color image by adjusting the exposure time and the optical focus for the visible wavelength range or by setting it to be optimized (96a). A camera image is then recorded with these parameter values of the receiving optics or the sensor (96b). This image is then evaluated (96c) in order to optimize the acquisition parameters for the detection of the IR radiation. In the example, the optical focus is set on the basis of the determined image contrast of the color image (96d). This can take place fully automatically or partially automatically with user intervention and is advantageous in that such a color image generally has a good contrast value or the contrast is much clearer than in the case of IR radiation. The image sharpness can thus be determined with good certainty and used for regulation.
Anschliessend wird die Belichtungszeit passend für eine IR- Erfassung eingestellt (96e) . Dies kann ebenfalls auf einer Auswertung des Farbbildes basieren. Jedenfalls sind ge trennte Belichtungsvorgängen dahingehend vorteilhaft, dass die Belichtungsdauer für die jeweilige Strahlungsart opti mal einstellbar sind. Mit den derart eingestellten Auf nahmeparametern wird dann die IR-Strahlung erfasst (96f). The exposure time is then set appropriately for IR detection (96e). This can also be based on an evaluation of the color image. In any case, separate exposure processes are advantageous in that the exposure time can be optimally adjusted for the respective type of radiation. With the recording parameters set in this way, the IR radiation is then detected (96f).
Mit einem solchen direkt nacheinander ablaufenden Erfassen von sichtbarer Strahlung und IR-Strahlung ist also ein für den jeweiligen Teilvorgang optimiertes Einstellen von Erfassungsparametern realisiert. Die Abfolge kann insbe sondere Teil eines Videostreams sein, in dem jeweils ab wechselnd eine Farbaufnahme und eine IR-Aufnähme erfolgen. Such a detection of visible radiation and IR radiation, which takes place directly in succession, thus realizes an adjustment of detection parameters optimized for the respective sub-process. The sequence can in particular be part of a video stream, in which a color recording and an IR recording take place alternately.
Figur 18 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen hybriden Sensor 90, mit dem gleichzeitig Infrarotstrahlung zur Ablagepunktbestimmung und farbiges Licht zur Farbbildbe- reitstellung erfassbar ist. Im Beispiel ist der Sensor 90 als hybrider RGB-IR-Sensor 90 mit einem Pixel-Array 90a ausgeführt, welcher über die drei Kanäle 90b Rot, Grün und Blau und zudem über einen IR-Kanal 90c verfügt. Diese werden beispielsweise durch entsprechende Pixelfilter erhalten, welche nur die Wellenlängen oder Wellenlängenbereich des gewünschten Spektralanteils R, G, B oder IR passieren lassen, wobei der IR-Pixelfilter z.B. Strahlung im Wellenlängenbereich von 800-950nm oder spezifischer bei Wellenlängen von 780nm oder 850nm durchlässt und das gesamte Licht im sichtbaren Spektrum absorbiert. Vorzugsweise erfolgt bei der Bilderzeugung ein Kompensieren der jeweils fehlenden Farbkanäle eines Pixels durch Korrelieren der fehlenden Farbanteile durch die benachbarten Pixel, welche die entsprechenden Farben erfassen. Für die ATR-Messung ist ein solches Kompensieren nicht notwendig, da der Auftreffpunkt wie beschrieben z.B. durch Schwerpunktbildung ermittelbar ist. FIG. 18 shows an exemplary embodiment of a hybrid sensor 90, with which infrared radiation for determining the point of deposit and colored light for color image detection are simultaneously used. riding position is detectable. In the example, the sensor 90 is designed as a hybrid RGB-IR sensor 90 with a pixel array 90a, which has the three channels 90b red, green and blue and also an IR channel 90c. These are obtained, for example, by means of appropriate pixel filters, which only let the wavelengths or wavelength range of the desired spectral component R, G, B or IR pass, the IR pixel filter, for example, allowing radiation in the wavelength range from 800-950nm or more specifically at wavelengths of 780nm or 850nm and all the light in the visible spectrum is absorbed. During image generation, the missing color channels of a pixel are preferably compensated for by correlating the missing color components by the neighboring pixels, which capture the corresponding colors. Such compensation is not necessary for the ATR measurement, since the point of impact can be determined as described, for example, by forming a center of gravity.
Figur 19 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren zum Kauf und Verkauf von Geodäsiedaten über eine Computernetzwerkplatt form 100. Im linken Teil der Figur 19 ist schematisch dargestellt, wie Geländepunkte 107 mittels der Vermessungsgeräte 101a und 101b vermessen werden. Damit werden Geodäsiedaten erzeugt, welche die absoluten Koordinaten der Geländepunkte 107 beinhalten, z.B. bezogen auf das WGS84- oder ETRS89-Referenzsystem. Die Geodäsieda ten beinhalten optional weitere Daten. Beispiele für solche Metadaten sind der Zeitpunkt oder das Datum der Vermessung, die verwendete Vermessungsgeräteart oder -typ, also z.B. Tachymeter oder Laserscanner, reflektorlos oder mit Reflek tor usw. Auch können die Genauigkeit oder Unsicherheit der Koordinaten oder der Urheber/die Quelle der Geodäsiedaten deren Bestandteil sein (siehe auch Figur 20) . Die so erzeugten Geodäsiedaten werden im Beispiel mittels Internet an eine Datenaustauschplattform 100 übertragen. Dieser Upload stellt dabei der Verkauf der Geodäsiedaten dar bzw. deren Angebot zum Verkauf. Die Plattform 100 speichert die Geodäsiedaten der Geländepunkte 107 in Abhängigkeit der jeweiligen Punktkoordinaten ab, d.h. die Zuordnung der Geodäsiedaten erfolgt über die darin enthal tenen Koordinaten. Somit sind die Geodäsiedaten anhand der Koordinaten abrufbar. Neben den genannten Metadaten können durch die Plattform 100 weitere Metadaten zu den Geodäsiedaten hinzugefügt werden, z.B. eine Koordinaten historie, also der Verlauf der Koordinaten eines Gelände punktes, falls mehrere Messungen verschiedenen Datums zum gleichen Punkt in der gespeicherten Datenbank vorliegen. FIG. 19 shows an example of a method for buying and selling geodesy data via a computer network platform 100. The left part of FIG. 19 shows schematically how terrain points 107 are measured by means of the surveying devices 101a and 101b. This generates geodesy data that contain the absolute coordinates of the terrain points 107, for example based on the WGS84 or ETRS89 reference system. The geodesy data optionally contain additional data. Examples of such metadata are the time or the date of the survey, the type or type of surveying device used, e.g. tachymeter or laser scanner, reflectorless or with reflector etc. The accuracy or uncertainty of the coordinates or the originator / source of the geodetic data can also be used Be part of it (see also Figure 20). The geodesy data generated in this way are transmitted to a data exchange platform 100 in the example by means of the Internet. This upload represents the sale of the geodesy data or their offer for sale. The platform 100 stores the geodesy data of the terrain points 107 as a function of the respective point coordinates, ie the assignment of the geodesy data takes place via the coordinates contained therein. The geodesy data can thus be called up using the coordinates. In addition to the metadata mentioned, the platform 100 can add further metadata to the geodesy data, for example a coordinate history, that is to say the course of the coordinates of a terrain point, if there are several measurements of different dates in the stored database at the same point.
Zum Abruf von Geodäsiedaten meldet sich ein (potentieller) Käufer per Netzwerk an der Plattform 100 an und teilt mit, zu welchem Standort bzw. zu welchem Geländepunkt er Daten wünscht, z.B. indem er direkt seine Standortkoordinaten angibt oder eine anderweitige Standortbezeichnung (z.B. Adresse, Grundstücksnummer etc.), welche seinen Standort und damit Koordinaten seines Aufenthaltsorts eindeutig identifizierbar machen, mitteilt. Anhand einer solchen koordinatenbezogenen Abfrage stellt die Plattform 100 die entsprechenden Geodäsiedaten bereit, also diejenigen Daten, welche aufgrund ihrer Koordinaten zu den Standortkoordinaten passen bzw. als zugehörig eingeordnet sind. Im Beispiel erfolgt die Bereitstellung in Form einer Liste 103a und auch grafisch als Markierungen 103b, die in einer Landkartenansicht des Standorts bzw. der Koordinaten eingebettet sind. To retrieve geodesy data, a (potential) buyer logs on to the platform 100 via network and informs him of the location or terrain point at which he wants data, e.g. by directly specifying its location coordinates or by communicating another location name (e.g. address, property number etc.), which makes its location and thus the coordinates of its location clearly identifiable. On the basis of such a coordinate-related query, the platform 100 provides the corresponding geodesy data, that is to say the data which, based on their coordinates, match the location coordinates or are classified as belonging to them. In the example, provision is made in the form of a list 103a and also graphically as markings 103b, which are embedded in a map view of the location or the coordinates.
Der Benutzer wählt dann die Geodäsiedaten aus, der er kaufen möchte und lädt die gekauften Daten anschliessend auf sein Vermessungsgerät 106 herunter, wo sie z.B. grafisch auf einem Display 106b des Geräts 106 angezeigt werden. Anzeige von Daten, Download oder Upload können dabei auch nicht durch das eigentliche Vermessungsgerät 106, also z.B. eine Totalstation, erfolgen, sondern durch ein damit verbundenes bzw. konnektierbares Anzeige- und Steuergerät, wie z.B. ein Smartphone oder Tablet. D.d. ein geodätisches Vermessungssystem weist in solchen Fällen z.B. ein Tachymeter auf und ein Smartphone, wobei beide Geräte miteinander kommunizieren und die Kommunikation zur Plattform mittels des Smartphones erfolgt. The user then selects the geodesy data that he wants to buy and then loads the purchased data down to his measuring device 106, where, for example, they are shown graphically on a display 106b of the device 106. Data, download or upload can also not be carried out by the actual measuring device 106, for example a total station, but rather by a display and control device such as a smartphone or tablet connected or connectable to it. In such cases, a geodetic surveying system has, for example, a tachymeter and a smartphone, with both devices communicating with one another and communication with the platform being carried out using the smartphone.
Als vorteilhafte Option erfolgt der Download bzw. Kauf 105 einfach durch eine einzige Benutzereingabe, z.B. durch einfaches Drücken eines Bedienknopfs 106a des Vermessungsgeräts 106 oder eines damit verbundenen Smartphones oder Tablets. Ebenso kann der Upload bzw. Verkauf 102 von im Vermessungsgerät 101a oder 101b gespeicherten Geodäsiedaten durch einen einzigen Tastendruck auslösbar sein. Somit dient die Plattform 100 also als Handelsmarkt, mit dem auf einfache und direkte Weise Geodäsiedaten gehandelt werden können. As an advantageous option, the download or purchase 105 is carried out simply by a single user input, e.g. by simply pressing an operating button 106a of the measuring device 106 or a smartphone or tablet connected to it. Likewise, the upload or sale 102 of geodesy data stored in the surveying device 101a or 101b can be triggered by a single key press. The platform 100 thus serves as a trading market with which geodetic data can be traded in a simple and direct manner.
Der Kauf von Geodäsiedaten kann weiter automatisiert werden, indem der Standort des Käufers bzw. des Vermessungssystems 106 z.B. mittels GPS automatisch ermittelt und an die Marktplattform 100 übermittelt wird (dargestellt in der Figur 19 durch Symbol 108), so dass automatisch die zum Standort passenden Geodäsiedaten bei Knopfdruck heruntergeladen werden, z.B. Daten aller Geländepunkte im Umkreis von 50m, wobei zusätzliche, vorab eingestellte Filter berücksichtigt werden können (so, dass beispielsweise nur Koordinaten gekauft werden, die bestimmte Qualitätskriterien/Messgenauigkeiten erfüllen oder zum Vermessungsgerätetyp kompatibel sind) . The purchase of geodesy data can be further automated by automatically determining the location of the buyer or the measurement system 106, for example using GPS, and transmitting it to the market platform 100 (represented by symbol 108 in FIG. 19), so that the geodesy data suitable for the location are automatically provided can be downloaded at the push of a button, e.g. data of all terrain points within a radius of 50m, whereby additional, pre-set filters can be taken into account (such that, for example, only coordinates are purchased that meet certain quality criteria / measuring accuracies or are compatible with the type of measuring device).
Eine derartige Übermittlung und Berücksichtigung von Standort 108 oder Geräteart/-typ erfolgt optional alternativ oder zusätzlich bereits bei der Bereitstellung 103a/b der Geodäsiedaten, so dass nur solche Daten angeboten werden, welche zum Standort und/oder spezifischen Vermessungsgerät 106 passen. Eine Vorauswahl oder auch Adaption der Geodäsiedaten erleichtert dem Benutzer die endgültige Auswahl. Eine Adaption kann dabei z.B. die Art der Präsentation der Daten betreffen, welche dann spezifisch auf das abfragende Gerät zugeschnitten ist. Such transmission and consideration of location 108 or device type / type optionally takes place alternatively or additionally when geodetic data 103a / b is provided, so that only those data are offered that match the location and / or specific surveying device 106. A preselection or adaptation of the geodesy data makes the final selection easier for the user. An adaptation can e.g. relate to the type of presentation of the data, which is then tailored specifically to the querying device.
Als weitere (nicht dargestellte) Option ermittelt oder berechnet die Plattform 100 für die vom Käufer abgefragten Geländepunkte 104 einen für diese Punktmenge 104 optimalen Vermessungsstandort und schlägt diesen Vermessungsstandort dem Benutzer vor. Auch kann das System optional an einen oder mehrere abgefragte bzw. gekaufte Geländepunkte anschliessende Geländepunkte vorschlagen. Somit erhält der Käufer optional weitere Hilfestellungen aufgrund der vom ihm erworbenen Geodäsiedaten, welche eine auf den heruntergeladenen bereits vermessenen Geländepunkten aufbauende Vermessungsaufgabe erleichtern können. As a further option (not shown), the platform 100 determines or calculates an optimal measurement location for the terrain points 104 queried by the buyer and suggests this measurement location to the user. The system can also optionally suggest site points subsequent to one or more site points queried or purchased. Thus, the buyer optionally receives further assistance based on the geodesy data he has acquired, which can facilitate a surveying task based on the downloaded terrain points that have already been measured.
In einer weiteren (nicht dargestellten) Fortbildung des Verfahrens bzw. der Plattform 100 erhält der Käufer automatisch eine Mitteilung, sobald eine Aktualisierung von ihm bereits erworbener Geodäsiedaten verfügbar ist, z.B. also neuere Koordinaten zu heruntergeladenen Punkten vorhanden sind. Z.B. können Stationierungsmessungen auf Basis mehrerer bekannter Punkte zum Update der Punktinformationen genutzt werden. Auch wird optional automatisch eine Warnung an den Benutzer ausgegeben, falls z.B. durch Unwetter oder Erdbewegungen anzunehmen ist, dass die bereits erworbenen Daten nicht mehr mit der Realität übereinstimmen. Zum Beispiel ist die Plattform 100 mit einem meteorologischen oder seismologischen Datenprovider verbunden, so dass schwerwiegende Umwelteinflüsse in einer bestimmten Geländeregion notiert werden, welche Einfluss auf Geländepunkte haben oder haben könnten. Entsprechend erfolgt dann eine Notiz an den Benutzer der Plattform 100, dass seine Daten veraltet sind oder sein könnten, also die gespeicherten und heruntergeladenen Koordinaten von den realen Koordinaten (potentiell) abweichen. In a further (not shown) development of the method or the platform 100, the buyer automatically receives a notification as soon as an update of geodesy data already acquired is available, for example newer coordinates for downloaded points are available. For example, stationing measurements based on several known points can be used to update the point information. A warning is optionally also automatically issued to the user, if For example, due to storms or earth movements, it can be assumed that the data already acquired no longer correspond to reality. For example, the platform 100 is connected to a meteorological or seismological data provider, so that serious environmental influences in a particular terrain region are noted, which have or could have an impact on terrain points. Correspondingly, a note is then made to the user of the platform 100 that his data is or could be out of date, that is to say the saved and downloaded coordinates (potentially) differ from the real coordinates.
Figur 20 zeigt ein Beispiel für Geodäsiedaten 113-115, welche über die Datenhandelsplattform abfragbar sind. Im Beispiel ist ein Display 109 z.B. einer Totalstation zu sehen, in welchem eine 3D-Ansicht oder ein Live-Kamerabild 111 der Vermessungsumgebung am Standort des Vermessungs geräts zu sehen ist. Dem Bild 111 überlagert sind im Bei spiel drei grafische Markierungen 110 von Geländepunkten, deren Koordinaten von der Plattform heruntergeladen worden sind. Zusätzlich zu den Koordinaten sind weitere Geodäsiedaten 113-115 mittels der Plattform bereitgestellt bzw. erworben, die mit den Geländepunkten 110 verknüpft sind und z.B. durch Anklicken der jeweiligen Markierung anzeigbar. Im Beispiel sind die zusätzlichen Daten zu einem Punkt in einem Ansichtsfenster 112 angezeigt. FIG. 20 shows an example of geodesy data 113-115 which can be queried via the data trading platform. In the example, a display 109 is e.g. a total station can be seen, in which a 3D view or a live camera image 111 of the measurement environment at the location of the measurement device can be seen. Superimposed on the image 111 in the example are three graphic markings 110 of terrain points, the coordinates of which have been downloaded from the platform. In addition to the coordinates, further geodesy data 113-115 are provided or acquired by means of the platform, which are linked to the terrain points 110 and e.g. can be displayed by clicking on the respective marker. In the example, the additional data for a point is displayed in a view window 112.
Das Ansichtsfenster 112 enthält zum einen eine Tabelle 113, welche neben den Koordinaten des Punkts Angaben zur deren Genauigkeit, Messzeitpunkt, Quelle, Messverfahren und Qualität enthält. Die Qualitätsangabe beruht z.B. darauf, dass der betroffene Geländepunkt von mehreren Vermessern vermessen wurde, also eine Vielzahl von Koordinatenangaben zum gleichen Punkt in der Plattform hinterlegt sind. Neben dieser Datentabelle 113 ist im Fenster durch die Grafik 114 eine räumliche Verteilung der Vielzahl der Koordinatenangaben dargestellt. Darüber hinaus ist in einem Diagramm 115 der zeitliche Verlauf der Koordinaten illustriert, also die jeweiligen Messergebnisse in Abhängigkeit des jeweiligen Messdatums. The view window 112 contains, on the one hand, a table 113 which, in addition to the coordinates of the point, contains information about their accuracy, measurement time, source, measurement method and quality. The quality specification is based, for example, on the fact that the terrain point concerned was measured by several surveyors, i.e. that a large number of coordinate details for the same point are stored in the platform. Next This data table 113 shows a spatial distribution of the large number of coordinate data in the window by the graphic 114. In addition, the course of the coordinates over time is illustrated in a diagram 115, that is to say the respective measurement results as a function of the respective measurement date.
Somit erhält der Benutzer bzw. Käufer neben den eigentlichen Vermessungswerten der Punkte viele weitere Informationen zu diesen. Es wird also nicht nur auf einfache Weise mit der vorliegenden Erfindung einem Vermesser ermöglicht, unmittelbar und vor Ort bereits früher vermessene Punkte direkt auf sein Vermessungsgerät zu laden, ohne diese z.B. zeitaufwändig per Hand eingeben zu müssen. Als zusätzlicher Vorteil werden weitere Geodäsiedaten zu den Punkten bereitgestellt, welche z.B. eine gezielte und für die erforderliche Vermessungsaufgabe optimale Auswahl der zu erwerbenden Punkte ermöglicht und darüber hinaus eine weitere Beurteilung oder gezieltere/optimierte Verwendung der erworbenen Punkte 110 durch die mitgelieferten Metadaten. In addition to the actual measurement values of the points, the user or buyer thus receives a great deal of additional information about these. It is therefore not only possible in a simple manner with the present invention for a surveyor to load points previously measured directly on site directly onto his surveying device without, for example, time-consuming to enter by hand. As an additional advantage, further geodesy data are provided on the points, which e.g. A targeted selection of the points to be acquired, which is optimal for the required surveying task, and, in addition, a further assessment or more targeted / optimized use of the acquired points 110 by the supplied metadata.
Figur 21 zeigt ein Beispiel für einen Vermessungsverbund, der mittels der Datenaustauschplattform 100 ermöglicht ist. Im Beispiel sind in einer Messumgebung drei Vermessungsgeräte 101a/106a-101c/106c verbunden, die sowohl als geodäsiedatenanbietendes Gerät 101a-101c fungieren als auch als geodäsiedatenbeziehendes Gerät 106a-106c. Beispielsweise vermisst das Vermessungsgerät 101c einen Geländepunkt 110c und lädt dessen Daten D(110c) sofort über das Internet an die Plattform 100. Ebenso vermessen die Geräte 101a und 101b jeweils Geländepunkte 110a, 110b und transferieren die entsprechenden Geodäsiedaten D(110a), D(110b) unmittelbar an die Plattform 100. Die an der Plattform 100 angelangten Daten D(llOa-llOc) werden dann in Echtzeit für die drei in der Plattform 100 eingeloggten und als Verbund oder Kaufer-Verkäufer- Zusammenschluss registrierten bereitgestellt und an die jeweils anderen Geräte weitergeleitet. So erfolgt automatisch ein Transfer der soeben vom Vermessungsgerät 101a hochgeladenen Daten D(110a) an die beiden anderen Geräte 106b, 106c und ein Transfer der Daten D(110b) an die Geräte 106a, 106c usw. FIG. 21 shows an example of a measurement network that is made possible by means of the data exchange platform 100. In the example, three measurement devices 101a / 106a-101c / 106c are connected in a measurement environment, which function both as device 101a-101c that provides geodetic data and as device 106a-106c that relates geodetic data. For example, the surveying device 101c measures a terrain point 110c and loads its data D (110c) immediately via the Internet to the platform 100. Likewise, the devices 101a and 101b measure terrain points 110a, 110b and transfer the corresponding geodesy data D (110a), D (110b) ) directly to platform 100. The data D (llOa-llOc) arrived at the platform 100 are then provided in real time for the three which are logged into the platform 100 and registered as a group or buyer-seller association and are forwarded to the other devices. The data D (110a) just uploaded from the measuring device 101a is thus automatically transferred to the other two devices 106b, 106c and the data D (110b) is transferred to the devices 106a, 106c etc.
Es erfolgt also in Echtzeit und vor Ort ein Austausch der Vermessungsdaten D(110a-c), so dass an allen Standorten alle im Verbund erzeugten Daten D(110a-c) bzw. Punkte 110a- 110c sofort vorliegen. Somit ist ein sychronisiertes , paralleles Arbeiten mehrerer Vermesser ermöglicht, wobei bereits vermessene Punkte 110a-c zur weiteren Referenzierung genutzt werden können. Ein derartiger Datenaustausch ist auch ein Beispiel dafür, dass eine Kauf- Verkauf-Transaktion von Gedäsiedaten D(110a-c) entgeltlos bzw. als Tauschhandel bzw. Bartergeschäft mit Geodäsiedaten als "Währung" ablaufen kann. The measurement data D (110a-c) is thus exchanged in real time and on site, so that all of the data D (110a-c) or points 110a-110c generated in the network are immediately available. This enables a synchronized, parallel working of several surveyors, whereby already measured points 110a-c can be used for further referencing. Such a data exchange is also an example of the fact that a buy-sell transaction of item data D (110a-c) can be carried out free of charge or as barter or barter business with geodetic data as the "currency".
Es versteht sich, dass diese dargestellten Figuren nur mögliche Ausführungsbeispiele schematisch darstellen. Die verschiedenen Ansätze können erfindungsgemäss ebenso miteinander sowie mit Vermessungsgeräten und Vermessungs verfahren des Stands der Technik kombiniert werden. It goes without saying that the figures shown represent only possible exemplary embodiments schematically. According to the invention, the different approaches can also be combined with one another and with measuring devices and measuring methods of the prior art.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Darstellung von Soll-Positionen in einem1. Procedure for displaying target positions in one
Livebild (22) einer Baustelle (25), mit Live image (22) of a construction site (25), with
• Aufnehmen (20a) wenigstens eines • Picking up (20a) at least one
positionsreferenzierten Bilds der Baustelle (25) , position-referenced image of the construction site (25),
• Verknüpfen (20b) wenigstens einer Soll-Position (24, 24a) mit dem positionsreferenzierten Bild, Linking (20b) at least one target position (24, 24a) to the position-referenced image,
• Ablegen (20c) des positionsreferenzierten Bilds samt Soll-Positions-Verknüpfung in einem elektronischen Speicher, Depositing (20c) the position-referenced image together with the target position link in an electronic memory,
• Aufnehmen (21a) eines Livebilds (22) der Baustelle (25) , insbesondere in Form eines Videos, wobei das Live-Bild (22) und das positionsreferenzierte Bild zumindest teilweise einen gleichen Ausschnitt der Baustelle (25) darstellen, Recording (21a) a live image (22) of the construction site (25), in particular in the form of a video, the live image (22) and the position-referenced image at least partially representing an identical section of the construction site (25),
• Abrufen (21b) des abgelegten positionsreferenzierten Bilds aus dem Speicher, Retrieving (21b) the stored position-referenced image from the memory,
• Fitten (21c) des positionsreferenzierten Bilds mit dem Live-Bild (22), so dass die mit dem • Fitting (21c) the position-referenced image with the live image (22) so that the one with the
positionsreferenzierten Bild verknüpfte Soll-Position (24, 24a) positionsgetreu dem Live-Bild (22) position-referenced image linked target position (24, 24a) true to position the live image (22)
überlagert werden kann, can be overlaid
• positionsgetreues Anzeigen (21d) der Soll-Position (24, 24a) als graphische Markierung im Live-Bild (22) . • positional display (21d) of the target position (24, 24a) as a graphic marking in the live image (22).
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Verknüpfen (20b) der wenigstens einen Soll-Position (24, 24a) in Form eines dem positionsreferenzierten the linking (20b) of the at least one target position (24, 24a) in the form of a position-referenced one
Bild überlagerten Bildlayers mit graphischen Image layered image layer with graphic
Markierungen der Soll-Position (24, 24a) erfolgt und das positionsgetreue Anzeigen (21d) der wenigstens einen Soll-Position (24, 24a) im Live-Bild (22) durch Überlagern des Bildlayers im Live-Bild (22) erfolgt. Marking of the target position (24, 24a) takes place and the positional display (21d) of the at least a target position (24, 24a) in the live image (22) by superimposing the image layer in the live image (22).
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 3. The method according to any one of claims 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Aufnehmen (20a) des wenigstens eines receiving (20a) the at least one
positionsreferenzierten Bilds mittels eines position referenced image using a
Vermessungsgeräts, welches über eine Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität verfügt, erfolgt. Surveying device, which has a distance and direction measurement functionality.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Aufnehmen (21a) und Anzeigen (21d) des Livebilds (22) der Baustelle (25) mittels eines handhaltbaren Mobilgeräts, insbesondere eines Smartphones oder Tablets, erfolgt. the recording (21a) and display (21d) of the live image (22) of the construction site (25) is carried out using a handheld mobile device, in particular a smartphone or tablet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Fitten (21c) mittels Template-Matching erfolgt, insbesondere fitting (21c) takes place by means of template matching, in particular
• unter Verwendung von dafür in der Baustelle (25) angebrachten und sowohl im positionsreferenzierten Bild als auch im Live-Bild (22) abgebildeten • Using for this purpose installed in the construction site (25) and shown both in the position-referenced image and in the live image (22)
Markierobjekten und/oder Marking objects and / or
• wobei Bereiche im Live-Bild (22) graphisch markiert werden, welche nicht gematcht werden können. • whereby areas in the live image (22) are marked graphically which cannot be matched.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
• die Soll-Position (24, 24a) zur Ausführung einer Bautätigkeit dient, The target position (24, 24a) serves to carry out a construction activity,
• ein Ist-Zustands-Bild der Baustelle (25) nach • an actual state image of the construction site (25)
erfolgter Bautätigkeit aufgenommen wird (29a), • eine Positionsreferenzierung des Ist-Zustands-Bild anhand des positionsreferenzierten Bilds erfolgt (29b) , construction work is started (29a), A position referencing of the actual state image takes place on the basis of the position referenced image (29b),
• das positionsreferenzierte Ist-Zustands-Bild im • the position-referenced actual state image in the
Speicher abgelegt wird (29c) . Memory is stored (29c).
7. Verfahren nach Anspruch 6, 7. The method according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das positionsreferenzierte Ist-Zustands-Bild derart im Speicher abgelegt wird (29c), dass das the position-referenced actual state image is stored in the memory (29c) in such a way that the
positionsreferenzierte Ist-Zustands-Bild für eine erneute Durchführung des Verfahrens als position-referenced actual state image for a new implementation of the method as
positionsreferenziertes Bild dient. position-referenced image.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, 8. The method according to claim 6 or 7,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
ein Abschätzen (29d) der Genauigkeit der an estimate (29d) of the accuracy of the
Positionsreferenz des Ist-Zustands-Bilds erfolgt, insbesondere anhand von darin abgebildeten markanten Baustellenelementen, und bei Vorliegen einer Position reference of the actual state image takes place, in particular on the basis of striking construction site elements depicted therein, and if there is one
Genauigkeit unterhalb einer definierten Schwelle automatisch eine Warnung an einen Benutzer ausgegeben wird (29e) . Accuracy below a defined threshold, a warning is automatically issued to a user (29e).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. The method according to any one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das positionsreferenzierte Bild und das Live-Bild (22) dreidimensionale Bilder sind, insbesondere wobei das Live-Bild (22) mit einer Range-Image-Kamera oder the position-referenced image and the live image (22) are three-dimensional images, in particular the live image (22) with a range image camera or
Photogrammetrie-Kamera aufgenommen wird. Photogrammetry camera is recorded.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. The method according to any one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zusätzlich zur Soll-Position (24, 24a) weitere die Soll-Position (24, 24a) betreffende Daten (27), insbesondere eine Bauzeichnung und/oder ein Link zu einer Datenbank, mit dem positionsreferenzierten Bild verknüpft, im Speicher abgelegt und im Live-Bild (22) anzeigbar sind. in addition to the target position (24, 24a), further data (27) relating to the target position (24, 24a), in particular a construction drawing and / or a link to a database with which the position-referenced image is linked, stored in the memory and can be displayed in the live image (22).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 11. The method according to any one of claims 1 to 10,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
• ein Vergleichen des Live-Bilds (22) mit dem • a comparison of the live image (22) with that
positionsreferenzierten Bild derart erfolgt, dass im Live-Bild (22) Baustellenelemente erkannt werden, welche im positionsreferenzierten Bild nicht oder im Live-Bild (22) an falscher Stelle abgebildet sind, und position-referenced image takes place in such a way that construction site elements are recognized in the live image (22) which are not depicted in the position-referenced image or in the wrong place in the live image (22), and
• im Live-Bild (22) diese Baustellenelemente graphisch markiert werden. • These construction site elements are marked graphically in the live image (22).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, 12. The method according to any one of claims 1 to 11,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das positionsreferenzierte Bild und das Live-Bild (22) im Wesentlichen eine Fläche der Baustelle (25) the position-referenced image and the live image (22) essentially an area of the construction site (25)
anzeigen, insbesondere eine Gebäudefläche. show, especially a building area.
13. Messsystem (30) zum Vermessen und/oder Abstecken von Messpunkten (42, 43s) mit Vermessungsfunktionalität, wobei das Messsystem aufweist 13. Measuring system (30) for measuring and / or setting out measuring points (42, 43s) with measuring functionality, the measuring system having
• einen absolut verortbares raumgestütztes, • an absolutely locatable space-based,
insbesondere stationäres, Vermessungsgerät (31), in particular stationary measuring device (31),
• einen handhaltbares Messhilfsinstrument (32), wobei das Messhilfsinstrument (32) aufweist • a handheld measuring aid (32), the measuring aid (32)
° einen handhaltbaren Träger (37), ° a hand-held carrier (37),
° ein vom Träger (37) getragenes mobiles, einen ° a mobile carried by the carrier (37), one
Bildschirm (36) und eine erste Kamera aufweisendes Computerendgerät (35) , insbesondere einem Screen (36) and a first camera-equipped computer terminal (35), in particular one
Smartphone und/oder Tablet, ° Mittel (33, 31c) zum Bestimmen und/oder Bestimmbarmachen einer Lage des Smartphone and / or tablet, ° means (33, 31c) for determining and / or making a position of the
Messhilfsinstruments (32), Auxiliary measuring instruments (32),
• wobei bei Ausführung der Vermessungsfunktionalität ° die Lage des Messhilfsinstruments (32) und damit des Computerendgeräts (35) relativ zum • When the measurement functionality ° is carried out, the position of the auxiliary measurement instrument (32) and thus of the computer terminal (35) relative to the
Vermessungsgerät (31) eindeutig bestimmt wird, wobei zumindest ein lageabhängiger Freiheitsgrad, insbesondere die Entfernung zwischen Surveying device (31) is clearly determined, with at least one position-dependent degree of freedom, in particular the distance between
Messhilfsinstrument (32) und Vermessungsgerät (31), vom Vermessungsgerät (31) bestimmt wird, Auxiliary measuring instrument (32) and measuring device (31), determined by the measuring device (31),
° ein Messumgebungsbild mittels der ersten Kamera aufgenommen wird und ° a measurement environment image is recorded using the first camera and
° das Messumgebungsbild auf dem Bildschirm (36) ° the measurement environment image on the screen (36)
angezeigt wird, wobei wenigstens ein Messpunkt (42, 43s) dem Messumgebungsbild unter Heranziehung der bestimmten Lage des Computerendgeräts (35) positionsgetreu überlagernd angezeigt wird. is displayed, at least one measurement point (42, 43s) being displayed in a positionally overlapping manner using the determined position of the computer terminal (35).
14. Messsystem (30) nach Anspruch 13, 14. Measuring system (30) according to claim 13,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Träger (37) eine Kardanaufhängung aufweist zur the carrier (37) has a gimbal for
Lagestabilisierung des Computerendgeräts (35) . Stabilization of the position of the computer terminal (35).
15. Messsystem (30) nach Anspruch 14, 15. Measuring system (30) according to claim 14,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Kardanaufhängung als aktive Kardanaufhängung ausgebildet ist und dazu dient, eine Ausrichtung des the gimbal is designed as an active gimbal and serves to align the
Computerendgeräts (35) gezielt einzustellen. Set computer terminal (35) in a targeted manner.
16. Messsystem (30) nach Anspruch 15, 16. Measuring system (30) according to claim 15,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
bei Ausführung der Vermessungsfunktionalität mittels der aktiven Kardanaufhängung • ein abzusteckender Messpunkt (43s) vom when performing the measurement functionality using the active gimbal • a measuring point to be staked out (43s) from
Computerendgerät (35) automatisch angezielt wird und/oder Computer terminal (35) is automatically targeted and / or
• im Messumgebungsbild ein zu vermessender Messpunkt (42, 43s) händisch durch einen Benutzer (40) im Messumgebungsbild markiert wird und das • in the measurement environment image, a measurement point (42, 43s) to be measured is marked manually by a user (40) in the measurement environment image, and that
Computerendgerät (35) automatisch basierend auf der Bildmarkierung auf den zu vermessenden Messpunkt (43s) ausgerichtet wird. Computer terminal (35) is automatically aligned based on the image marking to the measuring point (43s) to be measured.
17. Messsystem (30) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass 17. Measuring system (30) according to one of claims 13 to 16, characterized in that
die Vermessungsfunktionalität derart ausgestaltet ist, dass mittels des Computerendgeräts (35) die Position wenigstens eines zu vermessenden Messpunkts (42, 43s) der Messumgebung (41) relativ zum Computerendgerät (35) gemessen wird und anhand dieser Position und der ermittelten Lage des Messhilfsinstruments (32) die absolute Position des Messpunkts (42, 43s) ermittelt wird, insbesondere wobei the measurement functionality is configured such that the position of at least one measurement point (42, 43s) of the measurement environment (41) relative to the computer terminal (35) is measured by means of the computer terminal (35) and based on this position and the determined position of the measurement aid instrument (32 ) the absolute position of the measuring point (42, 43s) is determined, in particular where
• die Punktpositionsmessung durch das Computerendgerät (35) messstrahlbasiert, insbesondere mittels eines elektronischen Laserdistanzmessers, und/oder • the point position measurement by the computer terminal (35) based on the measurement beam, in particular by means of an electronic laser distance meter, and / or
photogrammetrisch, insbesondere mittels einer als Doppelkamera ausgebildeten ersten Kamera, erfolgt, und/oder takes place photogrammetrically, in particular by means of a first camera designed as a double camera, and / or
• die Vermessungsfunktionalität derart ausgestaltet ist, dass eine scannende Vermessung einer Vielzahl von Messpunkten (42, 43s) erfolgt. • The measurement functionality is designed in such a way that a multitude of measurement points (42, 43s) are scanned.
18. Messsystem (30) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass 18. Measuring system (30) according to one of claims 13 to 17, characterized in that
das Messhilfsinstrument (32) wenigstens einen Markierer zum gerichteten Markieren (39s) aufweist und die Vermessungsfunktionalität derart ausgestaltet ist, dass anhand der absoluten Verortung des Vermessungsgeräts und der ermittelten Relativlage des the auxiliary measuring instrument (32) has at least one marker for directional marking (39s) and the Survey functionality is designed such that the absolute location of the surveying device and the determined relative position of the
Messhilfsinstruments (32) wenigstens ein abzusteckender Messpunkt (43s) positionsgetreu auf einer Oberfläche (44) der Messumgebung (41) mittels des Markierers markiert wird. Auxiliary measuring instrument (32) at least one measuring point (43s) to be staked is marked in position on a surface (44) of the measuring environment (41) by means of the marker.
19. Messsystem (30) nach Anspruch 18, 19. Measuring system (30) according to claim 18,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Markierer als eine, insbesondere als Teil des the marker as one, especially as part of the
Computerendgeräts (35) ausgebildete, Lichtquelle zur gerichteten Emission von sichtbarem Licht (39s) ausgebildet ist, insbesondere einen Punkt- und/oder Linienlaser, und der Messpunkt (43s) mittels Computer terminal (35) designed, light source for directional emission of visible light (39s), in particular a point and / or line laser, and the measuring point (43s) by means of
Lichtprojektion auf der Messumgebungsoberfläche (44) markiert wird. Light projection on the measurement environment surface (44) is marked.
20. Messsystem (30) nach Anspruch 18 oder 19, 20. Measuring system (30) according to claim 18 or 19,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Markierer als ein Drucker oder eine the marker as a printer or one
Sprühvorrichtung ausgebildet ist und der Messpunkt (43s) mittels Aufbringen einer physischen Markierung, insbesondere einer Farbmarkierung, auf der Spray device is formed and the measuring point (43s) by applying a physical marking, in particular a color marking, on the
Messumgebungsoberfläche (44) markiert wird. Measurement environment surface (44) is marked.
21. Messsystem (30) nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass 21. Measuring system (30) according to one of claims 13 to 20, characterized in that
die Vermessungsfunktionalität derart ausgestaltet ist, dass basierend auf der absoluten Verortung des the measurement functionality is designed such that based on the absolute location of the
Vermessungsgeräts (31) und der ermittelten Relativlage des Messhilfsinstruments (32) wenigstens eine aus einem Speicher abgerufene Soll-Position als abzusteckender Messpunkt (43s) dem Messumgebungsbild überlagert wird. Surveying device (31) and the determined relative position of the auxiliary measuring instrument (32), at least one target position retrieved from a memory is superimposed on the measurement environment image as the measurement point (43s) to be staked out.
22. Messsystem (30) nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass 22. Measuring system (30) according to one of claims 13 to 21, characterized in that
im Rahmen der Vermessungsfunktionalität as part of the measurement functionality
zusätzlich zum Messpunkt (42, 43s) eine den Messpunkt (42, 43s) betreffende Zusatzinformation und/oder in addition to the measuring point (42, 43s), additional information relating to the measuring point (42, 43s) and / or
Datenverlinkung angezeigt wird. Data link is displayed.
23. Messsystem (30) nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass 23. Measuring system (30) according to one of claims 13 to 22, characterized in that
° am Träger (37) ein, insbesondere kugel- oder ° on the carrier (37), in particular spherical or
polyederförmiger, Körper (33) mit auf der polyhedral, body (33) with on the
Körperoberfläche verteiltem optischen Body surface distributed optical
eineindeutigen Code (34) angeordnet ist, a unique code (34) is arranged,
° und im Rahmen der Vermessungsfunktionalität mittels Bildverarbeitung eines von einer zweiten, am Vermessungsgerät (31) angeordneten Kamera (31c) aufgenommenen Bilds des Körpers (33) eine ° and within the scope of the measurement functionality by means of image processing a picture of the body (33) taken by a second camera (31c) arranged on the measurement device (31)
Decodierung derart erfolgt, dass die Orientierung und Entfernung des Trägers (37) relativ zum Vermessungsgerät (31) eineindeutig bestimmt sind, Decoding is carried out in such a way that the orientation and distance of the carrier (37) relative to the measuring device (31) are uniquely determined,
° die Richtung (31d) der auf das Messhilfsinstrument (32) ausgerichteten Zielachse bestimmt wird,° the direction (31d) of the target axis aligned with the measuring aid instrument (32) is determined,
° die Lage des Messhilfsinstruments (32) anhand der Orientierung, Entfernung und Richtung (31d) bestimmt wird. ° the position of the measuring aid (32) is determined on the basis of the orientation, distance and direction (31d).
24. Messsystem (30) nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass 24. Measuring system (30) according to one of claims 13 to 23, characterized in that
das Messhilfsinstrument (32) eine Inertiale Messeinheit aufweist und die Vermessungsfunktionalität derart ausgestaltet ist, dass die Messdaten der Inertialen Messeinheit zur Bestimmung der Relativlage des the auxiliary measuring instrument (32) has an inertial measuring unit and the measuring functionality is designed in such a way that the measuring data of the inertial measuring unit for determining the relative position of the
Messhilfsinstruments herangezogen werden, insbesondere zur Überbrückung von Zeiten dient, in denen eine Lagebestimmung mittels des Vermessungsgeräts (31) unterbrochen ist. Measurement auxiliary instrument are used, in particular to bridge times in which a Determination of the position is interrupted by means of the measuring device (31).
25. Messsystem (30) nach einem der Ansprüche 13 bis 24, 25. Measuring system (30) according to one of claims 13 to 24,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Träger (37) eine Arretierung, insbesondere einen Standfuss und/oder Klemme, aufweist, mit Hilfe derer das Messhilfsinstrument (32) in der Messumgebung (41) werkzeuglos fixierbar und wiederablösbar ist. the carrier (37) has a locking device, in particular a base and / or clamp, with the aid of which the auxiliary measuring instrument (32) can be fixed and detached in the measuring environment (41) without tools.
26. Messsystem (30) nach einem der Ansprüche 13 bis 25, 26. Measuring system (30) according to one of claims 13 to 25,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Träger (37) ein Gelenk aufweist, so dass mittels des Gelenks die Anordnung des Computerendgeräts (35) relativ zum Träger (37) verstellbar ist. the carrier (37) has a joint, so that the arrangement of the computer terminal (35) relative to the carrier (37) can be adjusted by means of the joint.
27. Verfahren für ein Messsystem (30) nach Anspruch 13 mit27. The method for a measuring system (30) according to claim 13 with
• Absolutes Verorten des Vermessungsgeräts (31),Absolute location of the measuring device (31),
• Ausrichten des Vermessungsgeräts (31) auf das • Align the measuring device (31) with the
Messhilfsinstrument (32), Auxiliary measuring instrument (32),
• Bestimmen der Ausrichtung (31d) , Determining the orientation (31d),
• Bestimmen der Lage des Messhilfsinstruments (32) • Determining the position of the measuring aid (32)
relativ zum Vermessungsgerät (31) anhand der Mittel zum Bestimmen und/oder Bestimmbarmachen der Lage, relative to the measuring device (31) on the basis of the means for determining and / or determining the position,
• positionsgetreues Anzeigen wenigstens eines • positional display of at least one
Messpunkts (32, 43s) in Überlagerung eines vom Measuring point (32, 43s) overlapping one of the
Computerendgerät (35) aufgenommenen Computer terminal (35) recorded
Messumgebungsbilds auf dem Bildschirm (36) . Measurement environment image on the screen (36).
28. Handhaltbare Messhilfsinstrumentvorbereitung mit 28. Hand-held measuring instrument preparation with
• einem Träger (37), insbesondere mit Kardanaufhängung, A carrier (37), in particular with gimbal suspension,
• einem handhaltbaren Einhandgriff, • a hand-held one-hand grip,
• wobei der Träger (37) ausgebildet ist zur • The carrier (37) is designed for
lagedefinierten Aufnahme eines elektronischen, mobilen, einen Bildschirm (36) und eine erste Kamera aufweisenden Computerendgerät (35) , insbesondere eines Smartphones und/oder Tablets, location-defined recording of an electronic, mobile computer terminal (35) having a screen (36) and a first camera, in particular a smartphone and / or tablet,
• Mittel zum Bestimmen und/oder Bestimmbarmachen einer Lage des Messhilfsinstrumentvorbereitung, Means for determining and / or making a position of the auxiliary measuring instrument preparation determinable,
• wobei die Messhilfsinstrumentvorbereitung vorgesehen ist, mittels des Computerendgeräts (35) und mit einem absolut verortbaren raumgestützten Vermessungsgerät ein Messsystem (30) zu bilden, wobei die Lage der Messhilfsinstrumentvorbereitung relativ zum • wherein the auxiliary measuring instrument preparation is provided to form a measuring system (30) by means of the computer terminal (35) and with an absolutely locatable space-based measuring device, the position of the auxiliary measuring instrument preparation being relative to
Vermessungsgerät (31) anhand der Mittel zum Bestimmen und/oder Bestimmbarmachen ermittelbar sind. Measuring device (31) can be determined using the means for determining and / or making it determinable.
29. Verfahren zum Vermessen eines sich in einer 29. Method for measuring yourself in a
Messumgebung (17) befindlichen Ziels (3, 19a-c) mit einem sich an einem Standort in der Messumgebung befindlichen und eine Entfernungs- und Measuring environment (17) located target (3, 19a-c) with a located at a location in the measuring environment and a distance and
Richtungsmessfunktionalität sowie eine Zielachse (12) aufweisenden Vermessungsgerät (10), insbesondere einer Totalstation, mit den Schritten Direction measurement functionality and a measuring device (10) having a target axis (12), in particular a total station, with the steps
• Aufnehmen eines Überblicksbilds (1) der Messumgebung (17), insbesondere eines 360 ° -Panoramabildes , vom Standort des Vermessungsgeräts (10) aus, Recording an overview image (1) of the measuring environment (17), in particular a 360 ° panoramic image, from the location of the measuring device (10),
• Anzeigen des Überblicksbilds (1) auf einem Bildschirm • Displaying the overview image (1) on a screen
(6) , (6),
• manuelles Auswählen (5) eines das Ziel (3, 19a-c) beinhaltenden Zielbereichs (4) anhand des • manual selection (5) of a target area (4, 19a-c) containing target area (4) based on the
Überblicksbilds (1), Overview picture (1),
• automatisches Ausrichten der Zielachse (12) in • automatic alignment of the target axis (12) in
Richtung des Zielbereichs (4), Direction of the target area (4),
• Aufnehmen eines Bildes (2) des Zielbereichs (4), Taking an image (2) of the target area (4),
welches einem vergrösserten Ausschnitt aus dem which is an enlarged section of the
Überblicksbild (1) entspricht, mittels einer in Richtung der Zielachse ausgerichteten Kamera (11) des Vermessungsgeräts (10), insbesondere mittels einer On-Axis-Kamera, Overview picture (1) corresponds, by means of a in Camera (11) of the measuring device (10) aligned in the direction of the target axis, in particular by means of an on-axis camera,
• manuelles Auswahlen (7) des Ziels (3, 19a-c) anhand des Zielbereichsbildes (2), Manual selection (7) of the target (3, 19a-c) on the basis of the target area image (2),
• automatisches Ausrichten der Zielachse (12) auf das Ziel (3) , und • automatic alignment of the target axis (12) to the target (3), and
• Vermessen des Ziels durch das somit auf das Ziel (3, 19a-c) ausgerichtete Vermessungsgerät (10) mittels der Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität. • Measuring the target by means of the measuring device (10) thus aligned with the target (3, 19a-c) by means of the distance and direction measuring functionality.
30. Verfahren nach Anspruch 29, 30. The method according to claim 29,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zur Unterstützung des manuellen Zielbereichsdefinierens (5) und/oder der manuellen Zielauswahl (7) ein Anzeigen potentieller Ziele (19a-c) im angezeigten To support manual target area definition (5) and / or manual target selection (7), displaying potential targets (19a-c) in the displayed
Überblicksbild (1) und/oder Zielbereichsbild (2), insbesondere mittels überlagerter grafischer Overview image (1) and / or target area image (2), in particular by means of a superimposed graphic
Markierungen, erfolgt, wobei die potentiellen Ziele (19a-c) bereitgestellt werden durch Markings, the potential targets (19a-c) being provided by
• Abrufen von bekannten und in einem elektronischen • Retrieve known and in an electronic
Speicher hinterlegten Zielen der Messumgebung (17) und/oder Targets stored in the memory of the measurement environment (17) and / or
• ein automatisches Erkennen von retroreflektierenden Zielen (3) anhand des Überblicksbilds (1) und/oder Zielbereichsbilds (2), insbesondere wobei für das automatische Erkennen die Messumgebung vom • automatic detection of retroreflective targets (3) based on the overview image (1) and / or target area image (2), in particular the measurement environment of the
Vermessungsgerät (10) beim Aufnehmen des Measuring device (10) when recording the
Überblicksbilds (1) und/oder Zielbereichsbilds (2) mit Beleuchtungsstrahlung beleuchtet wird, und/oder Overview image (1) and / or target area image (2) is illuminated with illuminating radiation, and / or
• ein automatisches Erkennen von anzielbaren markanten Messumgebungspunkten (19b, 19c) im Überblicksbild (1) und/oder Zielbereichsbild (2), insbesondere mittels Kantenextraktion . • an automatic recognition of targetable, distinctive measurement environment points (19b, 19c) in the overview image (1) and / or target area image (2), in particular by means of edge extraction.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, 31. The method according to claim 29 or 30,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Aufnehmen des Überblicksbilds (1) mittels der in Richtung der Zielachse (12) ausgerichteten Kamera (11) erfolgt . the overview image (1) is recorded by means of the camera (11) oriented in the direction of the target axis (12).
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, 32. The method according to any one of claims 29 to 31,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Bildschirm (6) berührungssensitiv ist und das the screen (6) is touch-sensitive and that
Auswahlen (5) des Zielbereichs (4) und Auswahlen (7) des Ziels (3, 19a-c) durch Berühren des das Selections (5) of the target area (4) and selections (7) of the target (3, 19a-c) by touching the
Überblicksbild (1) oder das Zielbereichsbild (2) anzeigenden Bildschirms (6) erfolgt, insbesondere wobei der Bildschirm (6) zur Manipulation von Messdaten mittels Gestensteuerung ausgebildet ist. An overview image (1) or the screen (6) displaying the target area image (2) takes place, in particular wherein the screen (6) is designed to manipulate measurement data by means of gesture control.
33. Verfahren nach Anspruch 32, 33. The method according to claim 32,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das manuelle Auswahlen (5) des Zielbereichs (4) automatisch unterstützt wird, indem durch das Berühren ein Bereich um die Berührungsstelle im Überblicksbild (1) automatisch definiert wird, wobei die Grösse des Bereichs manual selection (5) of the target area (4) is automatically supported by automatically defining an area around the point of contact in the overview image (1), the size of the area
• in Abhängigkeit von Messdaten, insbesondere einer Entfernung zum Zielbereich (4), automatisch • automatically depending on measurement data, in particular a distance to the target area (4)
festgelegt wird und/oder is determined and / or
• durch mehrfaches Berühren der Berührungsstelle in Stufen variierbar ist. • Can be varied in stages by touching the point of contact several times.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, 34. The method according to claim 32 or 33,
dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Auswahl (7) des Ziels (3, 19a-c) characterized in that manual selection (7) of the destination (3, 19a-c)
automatisch unterstützt wird, indem durch das Berühren eine Zone um die Berührungsstelle im Zielbereichsbild (2) aktiviert wird, und innerhalb dieser Zone das Ziel (3, 19a-c) automatisch erkannt und ausgewählt wird. is automatically supported by activating a zone around the point of contact in the target area image (2) and automatically recognizing and selecting the target (3, 19a-c) within this zone.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 34, 35. The method according to any one of claims 29 to 34,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zum Definieren des Zielbereichs (4) und/oder Auswahlen des Ziels (3, 19a-c) automatisch eine Zoomfunktion, insbesondere eine Bildschirmlupe, aktiviert wird. to define the target area (4) and / or to select the target (3, 19a-c), a zoom function, in particular a magnifying glass, is automatically activated.
36. Raumgestütztes Vermessungssystem (18) mit 36. Space-based surveying system (18) with
• einem, insbesondere stationären, Vermessungsgerät (10), insbesondere einer Totalstation, wobei das Vermessungsgerät (10) aufweist • one, in particular stationary, measuring device (10), in particular a total station, the measuring device (10) having
° eine Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität, wodurch in Richtung einer Zielachse (12) des Vermessungsgeräts (10) eine Entfernung und Richtung zu einem zu vermessenden Ziel (3, 19a-c) in einer Messumgebung (17) des Vermessungsgeräts (10) bestimmbar ist, ° a distance and direction measuring functionality, whereby a distance and direction to a target to be measured (3, 19a-c) can be determined in a measuring environment (17) of the measuring device (10) in the direction of a target axis (12) of the measuring device (10),
° wenigstens ein Antrieb zum automatisierten ° at least one drive for automated
Verschwenken der Zielachse (12), und Swiveling the target axis (12), and
° wenigstens eine in Richtung der Zielachse (12) ausgerichtete Kamera (11) aufweist, insbesondere eine on-axis-Kamera, mittels derer ein Bild (2) eines Ausschnitts der Messumgebung (17) aufnehmbar ist, ° has at least one camera (11) aligned in the direction of the target axis (12), in particular an on-axis camera, by means of which an image (2) of a section of the measurement environment (17) can be recorded,
• einem Bildschirm (6), A screen (6),
• einer Steuerung mit Auswertefunktionalität, A controller with evaluation functionality,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Steuerung eine Zielerfassungsfunktion aufweist, bei deren Ausführung erfolgen • eine Aufnahme eines Überblicksbilds (1) der the controller has a target acquisition function, which are executed when it is executed • a recording of an overview picture (1) of the
Messumgebung (17), insbesondere eines 360°- Panoramabildes , vom Standort des Vermessungsgeräts (10) aus, Measurement environment (17), in particular a 360 ° panorama image, from the location of the measuring device (10),
• eine Anzeige des Überblicksbilds (1) auf dem • a display of the overview image (1) on the
Bildschirm ( 6) , Screen (6),
• ein Registrieren eines manuellen Auswählens (5) eines das Ziel (3, 19a-c) beinhaltenden Zielbereichs (4) anhand des angezeigten Überblicksbilds (1) durch einen Benutzer (16), A user (16) registers a manual selection (5) of a target area (4) containing the target (3, 19a-c) on the basis of the displayed overview image (1),
• eine automatische Ausrichtung der Zielachse (12) in Richtung des Zielbereichs (4) mittels des Antriebs anhand der registrierten manuellen Definition als grobe Ausrichtung auf das Ziel (3, 19a-c), An automatic alignment of the target axis (12) in the direction of the target area (4) by means of the drive based on the registered manual definition as a rough alignment to the target (3, 19a-c),
• eine Aufnahme eines Bildes (2) des Zielbereichs (4), welches einem vergrösserten Ausschnitt aus dem • A picture of an image (2) of the target area (4), which is an enlarged section of the
Überblicksbild (1) entspricht, mittels der in Overview picture (1) corresponds, by means of in
Richtung der Zielachse ausgerichteten Kamera (11), Camera (11) aligned in the direction of the target axis,
• ein Registrieren eines manuellen Auswählens (7) des Ziels (3, 19a-c) anhand des angezeigten • Registering a manual selection (7) of the target (3, 19a-c) based on the displayed one
Zielbereichsbildes (2), Target area image (2),
• eine automatische Ausrichtung der Zielachse (12) auf das Ziel (3, 19a-c) mittels des Antriebs anhand der registrierten manuellen Zielauswahl (7), so dass das Ziel (3, 19a-c) mittels der Entfernungs- und • An automatic alignment of the target axis (12) to the target (3, 19a-c) by means of the drive based on the registered manual target selection (7), so that the target (3, 19a-c) by means of the distance and
Richtungsmessfunktionalität vermessbar ist. Direction measurement functionality is measurable.
37. Vermessungssystem (18) nach Anspruch 36, 37. measurement system (18) according to claim 36,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Vermessungsgerät (10) aufweist the measuring device (10)
• eine Basis (13) , A base (13),
• eine die Zielachse definierende und gegenüber der • a defining the target axis and compared to the
Basis (13) um wenigstens eine Achse, insbesondere zwei zueinander orthogonale Achsen, schwenkbare Base (13) around at least one axis, in particular two mutually orthogonal axes, swiveling
Anzieleinheit, insbesondere ein Zielfernrohr, Aiming unit, in particular a telescopic sight,
• wenigstens einen Winkelmesser sowie eine • at least one protractor and one
Winkelmessfunktionalität zur Messung der Ausrichtung der Zielachse (12), Angular measurement functionality for measuring the alignment of the target axis (12),
• einen Entfernungsmesser (15) zur Messung einer • a range finder (15) for measuring a
Entfernung zum Ziel (3, 19a-c) entlang der Zielachse ( 12 ) , und Distance to the target (3, 19a-c) along the target axis (12), and
• eine Steuerung mit Einzelpunktbestimmungs • a control with single point determination
funktionalität, bei deren Ausführung gesteuert durch die Steuerung basierend auf der gemessenen functionality, when executed controlled by the controller based on the measured
Ausrichtung der Zielachse (12) und der Entfernung zwischen Ziel (3, 19a-c) und Vermessungsgerät (10) eine räumliche Position des Ziels (3, 19a-c) bestimmt wird . Alignment of the target axis (12) and the distance between the target (3, 19a-c) and the measuring device (10) a spatial position of the target (3, 19a-c) is determined.
38. Vermessungssystem (18) nach Anspruch 37, 38. measurement system (18) according to claim 37,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Anzieleinheit aufweist has the target unit
• eine Strahlquelle zur Erzeugung einer Messstrahlung sowie eine Optik zur Emission der Messstrahlung als Freistrahl in Richtung der Zielachse (12) und • a beam source for generating a measuring radiation and an optical system for emitting the measuring radiation as a free beam in the direction of the target axis (12) and
• einen elektro-optischen Detektor zum Detektieren von vom Ziel (3, 19a-c) reflektierter Messstrahlung, woraus die Entfernung zum Ziel (3, 19a-c) bestimmbar ist . • an electro-optical detector for detecting measurement radiation reflected by the target (3, 19a-c), from which the distance to the target (3, 19a-c) can be determined.
39. Vermessungssystem (18) nach einem der Ansprüche 36 bis39. measurement system (18) according to any one of claims 36 to
38, 38,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Bildschirm (6) zur Bedienung des Vermessungsgeräts (10) sowie zur Darstellung und Manipulation von the screen (6) for operating the surveying device (10) and for displaying and manipulating
Messdaten ausgebildet ist, wobei der Bildschirm (6) und das Vermessungsgerät (10) separate Einheiten sind oder der Bildschirm (6) als vom Vermessungsgerät (10) separierbar ausgebildet ist. Measurement data is formed, the screen (6) and the measuring device (10) being separate units or the screen (6) is designed to be separable from the measuring device (10).
40. Vermessungssystem (18) nach einem der Ansprüche 36 bis 39, 40. measurement system (18) according to any one of claims 36 to 39,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Vermessungssystem (18) ein Messhilfsinstrument zur physischen Markierung des Ziels (3, 19a-c) umfasst, insbesondere einen Vermessungsstab mit Retroreflektor . the measuring system (18) comprises an auxiliary measuring instrument for physically marking the target (3, 19a-c), in particular a measuring rod with a retroreflector.
41. Baulaser (53) zur Bereitstellung einer sichtbaren 41. Construction laser (53) to provide a visible
punkt- oder linienförmigen Positionsreferenz mit point or line-shaped position reference with
• einem eine Laserquelle (55) und eine Sendeoptik (57) aufweisenden selbstnivellierenden Lasermodul, wobei die Sendeoptik (57) ausgebildet ist zum Aussenden sichtbaren punkt- oder linienförmigen Laserlichts (56) , A self-leveling laser module having a laser source (55) and a transmission optics (57), the transmission optics (57) being designed to emit visible point or line-shaped laser light (56),
• einem Gehäuse (54) mit einer Arretierung (58), welche vorgesehen ist zum wiederablösbaren Fixieren des Gehäuses (54) in einer Höhe (h) über einer • a housing (54) with a lock (58), which is provided for releasably fixing the housing (54) at a height (h) above a
Referenzfläche (52), Reference surface (52),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Baulaser (53) einen Distanz- und/oder the construction laser (53) has a distance and / or
Positionsmesser (59, 59a) aufweist, ausgebildet zur automatisierten Messung der Höhe (h) über der Position meter (59, 59a), designed for automated measurement of the height (h) above the
Referenzfläche (52). Reference surface (52).
42. Baulaser (53) nach Anspruch 41, 42. construction laser (53) according to claim 41,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Distanz- und/oder Positionsmesser (59, 59a) the distance and / or position meter (59, 59a)
ausgebildet ist als Laserdistanzmesser (59a) , is designed as a laser distance meter (59a),
insbesondere wobei die Laserquelle (55) auch zur in particular where the laser source (55) is also used for
Bereitstellung von Laserstrahlung (56b) für den Provision of laser radiation (56b) for the
Laserdistanzmesser (59a) dient. Laser distance meter (59a) is used.
43. Baulaser (53) nach Anspruch 41 oder 42, 43. construction laser (53) according to claim 41 or 42,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Distanz- und/oder Positionsmesser (59, 59a) ausgebildet ist als Lesekopf (59) , vorgesehen zum Lesen einer, insbesondere absoluten, Positionscodierung the distance and / or position meter (59, 59a) is designed as a read head (59), provided for reading an, in particular absolute, position code
(51a) . (51a).
44. Baulaser (53) nach Anspruch 43, 44. construction laser (53) according to claim 43,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Lesekopf (59) the reading head (59)
• in die Arretierung (58) integriert ist und/oder • is integrated in the locking device (58) and / or
• als opto-elektronischer, magnetischer oder • as opto-electronic, magnetic or
kapazitiver Lesekopf (59) ausgebildet ist. capacitive read head (59) is formed.
45. Baulaser (53) nach einem der Ansprüche 41 bis 44, 45. construction laser (53) according to one of claims 41 to 44,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
mittels des Distanz- und/oder Positionsmessers (59, by means of the distance and / or position meter (59,
59a) oder eines zusätzlichen Ausrichtungsmessers des Baulasers (53) auch die Ausrichtung (R) des Gehäuses (54) in der horizontalen Ebene messbar ist. 59a) or an additional alignment knife of the construction laser (53) and the alignment (R) of the housing (54) can be measured in the horizontal plane.
46. Baulaser (53) nach einem der Ansprüche 41 bis 45, 46. construction laser (53) according to one of claims 41 to 45,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Gehäuse (54) einen Antrieb (61) aufweist und die Arretierung (58) als automatisierte Arretierung (58) ausgebildet ist, so dass die Höhe (h) , und insbesondere die Ausrichtung (R) des Gehäuses (54) in der the housing (54) has a drive (61) and the locking device (58) is designed as an automated locking device (58), so that the height (h), and in particular the orientation (R) of the housing (54) in the
horizontalen Ebene, automatisiert verstellbar ist. horizontal level, is automatically adjustable.
47. Baulaser (53) nach Anspruch 46, 47. construction laser (53) according to claim 46,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Baulaser (53) eine Steuerung (62) aufweist, welche ausgebildet ist zur automatischen Verstellung der Höhe (h) , und insbesondere der Ausrichtung (R) des Gehäuses (54) in der horizontalen Ebene, und automatischen Fixierung des Gehäuses (54) in einer Sollhöhe, the construction laser (53) has a control (62) which is designed to automatically adjust the height (h), and in particular the orientation (R) of the housing (54) in the horizontal plane, and automatic Fixing the housing (54) at a desired height,
insbesondere mit einer Sollausrichtung. especially with a target orientation.
48. Baulaser (53) nach einem der Ansprüche 46 oder 47, 48. construction laser (53) according to one of claims 46 or 47,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Baulaser (53) ein Fernsteuerungsempfänger (63) aufweist und derart ausgebildet ist, dass die Höhe (h) , und insbesondere auch die Ausrichtung des Gehäuses (54) in der horizontalen Ebene, per Fernsteuerung the construction laser (53) has a remote control receiver (63) and is designed such that the height (h), and in particular also the orientation of the housing (54) in the horizontal plane, by remote control
verstellbar ist. is adjustable.
49. Baulaser (53) nach einem der Ansprüche 41 bis 48, 49. construction laser (53) according to one of claims 41 to 48,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Baulaser (53) ein Kommunikationsmodul (63) the construction laser (53) a communication module (63)
aufweist, so dass die jeweils gemessene Höhe (h) an ein externes Gerät, insbesondere eine Fernsteuerung, übermittelbar ist. has, so that the respectively measured height (h) can be transmitted to an external device, in particular a remote control.
50. Baulasersystem (50) mit einem Baulaser (53) und einer, insbesondere stabförmigen, Halterung (51), wobei der Baulaser (53) aufweist 50. Construction laser system (50) with a construction laser (53) and a, in particular rod-shaped, holder (51), the construction laser (53)
• ein eine Laserquelle (55) und eine Sendeoptik (57) aufweisendes , insbesondere mittels einer kardanischen Aufhängung oder einem Kugelgelenk, A laser source (55) and a transmission optics (57), in particular by means of a cardanic suspension or a ball joint,
selbstnivellierendes Lasermodul, wobei die Sendeoptik ausgebildet ist zum Aussenden sichtbarer punkt- oder linienförmiger Laserstrahlung, self-leveling laser module, the transmission optics being designed to emit visible point or line-shaped laser radiation,
• ein Gehäuse (54) mit einer Arretierung, welche • a housing (54) with a lock, which
vorgesehen ist zum lösbaren Fixieren des Gehäuses an der Halterung (51), is provided for releasably fixing the housing to the holder (51),
• so dass das Gehäuse (54) an der Halterung (51) • so that the housing (54) on the holder (51)
flexibel in verschiedenen Höhen (h) über einer flexible at different heights (h) above one
Referenzfläche (52) fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Reference surface (52) can be fixed, characterized in that
das System (50) einen, insbesondere absoluten, the system (50) has one, in particular absolute,
Positionsencoder (60) aufweist zur automatisierten Messung der jeweiligen Höhe (h) des Gehäuses (54) über der Referenzfläche (52) . Position encoder (60) for automated measurement of the respective height (h) of the housing (54) above the reference surface (52).
51. Baulasersystem (50) nach Anspruch 50, 51. construction laser system (50) according to claim 50,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Halterung (51) einen aktiven Teil des the holder (51) an active part of the
Positionsencoders (60) aufweist und der Baulaser (53) einen dazu komplementären passiven Teil. Has position encoder (60) and the construction laser (53) has a complementary passive part.
52. Baulasersystem (50) nach Anspruch 50 oder 51, 52. construction laser system (50) according to claim 50 or 51,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Positionsencoder (59) derart ausgebildet ist, dass neben der Höhe (h) auch eine Ausrichtung (R) des the position encoder (59) is designed such that in addition to the height (h) also an orientation (R) of the
Gehäuses (54) relativ zur Halterung (51) messbar ist, insbesondere wofür die Halterung einen optischen, kapazitiven oder magnetischen Flächencode (51a) Housing (54) can be measured relative to the holder (51), in particular for which the holder has an optical, capacitive or magnetic area code (51a)
aufweist . having .
53. Baulasersystem (50) nach einem der Ansprüche 50 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass 53. Construction laser system (50) according to one of claims 50 to 52, characterized in that
das System (50) einen Antrieb (61) aufweist und die Arretierung (58) als automatisierte Arretierung (58) ausgebildet ist, so dass das Gehäuse (54) automatisiert höhenverstellbar und fixierbar ist, insbesondere wobei der Antrieb (61) derart ausgebildet ist, dass the system (50) has a drive (61) and the locking mechanism (58) is designed as an automated locking mechanism (58), so that the housing (54) can be automatically adjusted and fixed in height, in particular with the drive mechanism (61) being designed in such a way that
automatisiert zusätzlich zur Höhe (h) auch eine automates one in addition to the height (h)
Ausrichtung (R) des Gehäuses (54) verstellbar ist. Alignment (R) of the housing (54) is adjustable.
54. Baulasersystem (50) nach Anspruch 53, 54. construction laser system (50) according to claim 53,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das System (50) eine elektronische Steuerung (62) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass mittels des Antriebs (61) und der Arretierung (58) und anhand der jeweils gemessenen Höhe (h) automatisch das Gehäuse (54) in einer vorgegebenen Sollhöhe, und insbesondere mit einer vorgegebenen Ausrichtung des Gehäuses (54), fixierbar ist. the system (50) has an electronic control (62) which is designed such that by means of of the drive (61) and the locking device (58) and, based on the respectively measured height (h), the housing (54) can be fixed automatically at a predetermined target height, and in particular with a predetermined orientation of the housing (54).
55. Baulasersystem (50) nach Anspruch 53 oder 54, 55. Construction laser system (50) according to claim 53 or 54,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das System (50) einen Fernsteuerungsempfänger (63) aufweist und derart ausgebildet ist, dass die Höhe (h) , und insbesondere auch eine Ausrichtung (R) des Gehäuses (54), per Fernsteuerung verstellbar ist. the system (50) has a remote control receiver (63) and is designed such that the height (h), and in particular also an orientation (R) of the housing (54), can be adjusted by remote control.
56. Baulasersystem (50) nach einem der Ansprüche 53 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass 56. Construction laser system (50) according to one of claims 53 to 55, characterized in that
der Antrieb (61) dergestalt ist, dass hinsichtlich des Antriebs (61) die Halterung (51) aktiv und der Baulaser (53) passiv ist, insbesondere wobei der Antrieb (61) als magnetischer Linearantrieb ausgebildet ist. The drive (61) is such that the holder (51) is active with respect to the drive (61) and the construction laser (53) is passive, in particular with the drive (61) being designed as a magnetic linear drive.
57. Verfahren zum Einstellen einer Sollhöhe bei einem 57. Method for setting a target height at a
Baulasersystem (50) nach Anspruch 50, Construction laser system (50) according to claim 50,
wobei anhand der vom Positionsencoder (59) gemessenen jeweiligen Höhe die Sollhöhe automatisch vom System (50) und/oder von einem Benutzer mittels Fernbedienung eingestellt wird, insbesondere wobei zusätzlich eine Ausrichtung (R) des Baulasers (53) dergestalt the target height is automatically set by the system (50) and / or by a user by means of a remote control based on the respective height measured by the position encoder (59), in particular wherein an orientation (R) of the construction laser (53) is also provided
eingestellt wird, dass in Kenntnis einer Distanz zu einer senkrechten Wand ein gezieltes Einstellen der Aussenderichtung der Laserstrahlung (56a) derart erfolgt, dass eine von der Laserstrahlung (56a) an einer senkrechten Wand gebildete Referenzlinie sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung gezielt platziert wird. is set so that, knowing a distance to a vertical wall, a targeted setting of the outside direction of the laser radiation (56a) takes place such that a reference line formed by the laser radiation (56a) on a vertical wall is placed in a targeted manner both in the horizontal and in the vertical direction .
58. Portables geodätisches Messhilfsinstrument (70), ausgebildet um mit einem, insbesondere stationären, Entfernungs- und Richtungsmessfunktionalität 58. Portable geodetic measuring aid (70) designed to have a, in particular stationary, distance and direction measuring functionality
aufweisenden geodätischen Vermessungsgerät (71), insbesondere einer Totalstation, ein Vermessungssystem (77) zum Vermessen und/oder Abstecken eines Having geodetic surveying device (71), in particular a total station, a surveying system (77) for measuring and / or setting out a
Geländepunkts (78) zu bilden, wobei das Terrain point (78) to form, the
Messhilfsinstrument (70) aufweist Has auxiliary measuring instrument (70)
• eine handhaltbare Stange (72), wobei die Stange (72) ein Bodenkontaktende aufweist, und/oder ein Stativ, so dass das Messhilfsinstrument (70) mittels der Stange (72) und/oder dem Stativ (72') beim • a hand-held rod (72), the rod (72) having a bottom contact end, and / or a tripod, so that the measuring instrument (70) by means of the rod (72) and / or the tripod (72 ') when
Geländepunkt (78) positionierbar ist, Terrain point (78) can be positioned,
• ein vom Vermessungsgerät (71) anzielbares Ziel (74), insbesondere ein Retroreflektor, wobei das Ziel (74) einen entlang einer Längsachse gelegenen • A target (74) that can be targeted by the measuring device (71), in particular a retroreflector, wherein the target (74) is a along a longitudinal axis
Positionsreferenzpunkt (74r) aufweist, Position reference point (74r),
• einer Anzieleinheit (75, 75') mit einer Zielachse (A) zum Anzielen des Geländepunkts (78), wobei die • A targeting unit (75, 75 ') with a target axis (A) for targeting the terrain point (78), the
Zielachse (A) der Längsachse des Ziels (74) Target axis (A) of the longitudinal axis of the target (74)
entspricht oder zu dieser senkrecht ist, corresponds to or is perpendicular to it,
• wobei das Ziel (74) und die Anzieleinheit (75, 75') in einer von der Stange (72) und/oder dem Stativ (72') getragenen Baugruppe (73) angeordnet sind und • wherein the target (74) and the targeting unit (75, 75 ') are arranged in an assembly (73) carried by the rod (72) and / or the stand (72') and
• die Baugruppe (73) in einer motorisiert angetriebenen und aktiv steuerbaren kardanischen Aufhängung (76) mit zwei kardanischen Achsen gelagert ist, wobei mittels der kardanischen Aufhängung (76) die • The assembly (73) is mounted in a motor-driven and actively controllable gimbal suspension (76) with two gimbal axes, the gimbal (76) being used for the
Hochachse des Ziels (74) und die Zielachse (A) der Anzieleinheit (75, 75') bei Positionierung beim Vertical axis of the target (74) and the target axis (A) of the target unit (75, 75 ') when positioning at
Geländepunkt (78) automatisch lotrecht oder waagrecht ausrichtbar sind. Terrain point (78) can be automatically aligned vertically or horizontally.
59. Messhilfsinstrument (70) nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass 59. Auxiliary measuring instrument (70) according to claim 58, characterized in that
die Anzieleinheit (75, 75') zur Markierung des the aiming unit (75, 75 ') for marking the
angezielten Geländepunkts (78) ausgebildet ist. targeted terrain point (78) is formed.
60. Messhilfsinstrument (70) nach Anspruch 58 oder 59, 60. auxiliary measuring instrument (70) according to claim 58 or 59,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Anzieleinheit (75, 75') zur Messung der Entfernung zwischen dem Positionsreferenzpunkt (74r) und dem angezielten Geländepunkt (78) ausgebildet ist. the sighting unit (75, 75 ') is designed to measure the distance between the position reference point (74r) and the sighted terrain point (78).
61. Messhilfsinstrument (70) nach Anspruch 60, 61. auxiliary measuring instrument (70) according to claim 60,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Anzieleinheit (75, 75') einen, insbesondere als Triangulationsscanner oder Time-of-Flight-Kamera, ausgebildeten elektronischen Entfernungsmesser the aiming unit (75, 75 ') has an electronic range finder, in particular a triangulation scanner or time-of-flight camera
aufweist . having .
62. Messhilfsinstrument (70) nach einem der Ansprüche 58 bis 61, 62. Auxiliary measuring instrument (70) according to one of claims 58 to 61,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Ziel (74) derart angeordnet ist, dass sich der Positionsreferenzpunkt (74r) im Schnittpunkt der beiden Achsen der kardanischen Aufhängung (76) befindet. the target (74) is arranged such that the position reference point (74r) is located at the intersection of the two axes of the gimbal (76).
63. Messhilfsinstrument (70) nach einem der Ansprüche 58 bis 62, 63. auxiliary measuring instrument (70) according to one of claims 58 to 62,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Anzieleinheit (75, 75') einen Laser aufweist zur Emission eines ersten Laserstrahls (L) in Richtung der Zielachse (A) , wobei der erste Laserstrahl (L) zur Markierung des Geländepunkts (78) und/oder zur Messung der Distanz zum Geländepunkt (78) dient. the aiming unit (75, 75 ') has a laser for emitting a first laser beam (L) in the direction of the target axis (A), the first laser beam (L) for marking the terrain point (78) and / or for measuring the distance to the terrain point (78) serves.
64. Messhilfsinstrument (70) nach Anspruch 63, 64. auxiliary measuring instrument (70) according to claim 63,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anzieleinheit (75, 75') characterized in that the target unit (75, 75 ')
• ausgebildet ist zur Emission eines zweiten • is designed to emit a second
Laserstrahls (L'), insbesondere wobei die Laser beam (L '), in particular where the
Emissionsrichtung des zweiten Laserstrahls senkrecht zur Zielachse ist, und/oder Emission direction of the second laser beam is perpendicular to the target axis, and / or
• eine Optik aufweist, mittels derer der erste und/oder zweite Laserstrahl (L, L') punkt- oder linienförmig aussendbar ist. • has optics by means of which the first and / or second laser beam (L, L ') can be emitted in a point or line shape.
65. Messhilfsinstrument (70) nach einem der Ansprüche 58 bis 64, 65. Auxiliary measuring instrument (70) according to one of claims 58 to 64,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Anzieleinheit (75, 75') ausgebildet ist zur the aiming unit (75, 75 ') is designed for
Projektion zweidimensionaler Bilder, insbesondere mittels des ersten und/oder zweiten Laserstrahls (L, L'), auf eine Oberfläche. Projection of two-dimensional images, in particular by means of the first and / or second laser beam (L, L '), onto a surface.
66. Messhilfsinstrument (70) nach einem der Ansprüche 58 bis 65, 66. Auxiliary measuring instrument (70) according to one of claims 58 to 65,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Anzieleinheit (75') eine in Richtung der Zielachse (A) ausgerichtete Kamera aufweist, so dass damit ein Bild des Geländepunkts (78) aufnehmbar ist, the sighting unit (75 ') has a camera aligned in the direction of the sighting axis (A), so that an image of the terrain point (78) can be recorded,
insbesondere wobei das Messhilfsinstrument (70) eine Visualisierungsfunktionalität aufweist, in deren Rahmen in particular, the measuring aid (70) having a visualization functionality, within the framework thereof
• ein Bild des Geländepunkts (78) aufgenommen wird,An image of the terrain point (78) is taken,
• ein augmented-reality-Bild erzeugt wird, indem dem aufgenommenen Bild eine den Geländepunkt (78) positionsgetreu markierende Grafik überlagert wird,An augmented reality image is generated by superimposing a graphic that marks the terrain point (78) on the recorded image,
• das augmented-reality-Bild auf einem, insbesondere externen, Display angezeigt wird, insbesondere einer augmented-reality-Brille . • The augmented reality image is shown on a, in particular external, display, in particular augmented reality glasses.
67. Messhilfsinstrument (70) nach einem der Ansprüche 58 bis 66, 67. auxiliary measuring instrument (70) according to one of claims 58 to 66,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Baugruppe (73) mit einem Versatz zur Stange (72) und/oder der der Mitte des Stativs (72') angeordnet ist . the assembly (73) is offset from the rod (72) and / or the center of the stand (72 ').
68. Messhilfsinstrument (70) nach einem der Ansprüche 58 bis 67, 68. Auxiliary measuring instrument (70) according to one of claims 58 to 67,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die kardanische Aufhängung (76) eine adaptive Dämpfung aufweist, so dass die Dämpfung an eine Bewegung der Baugruppe und/oder an das Gewicht des Ziels (74) anpassbar ist, und/oder wenigstens einen Neigungssensor aufweist . the gimbal (76) has adaptive damping, so that the damping can be adapted to a movement of the assembly and / or the weight of the target (74), and / or has at least one inclination sensor.
69. Messhilfsinstrument (70) nach Anspruch 68, 69. auxiliary measuring instrument (70) according to claim 68,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Baugruppe (73) eine Zielverfolgungseinheit the assembly (73) a tracking unit
aufweist, ausgebildet zur fortlaufenden Verfolgung eines sich relativ zum Messhilfsinstrument (70) has, designed for the continuous tracking of a relative to the measuring instrument (70)
bewegenden Zielgeräts. moving target device.
70. Vermessungssystem (77) mit einem, insbesondere 70. measurement system (77) with one, in particular
stationären, Entfernungs- und stationary, distance and
Richtungsmessfunktionalität aufweisenden geodätischen Vermessungsgerät (71), insbesondere einer Totalstation, und einem Messhilfsinstrument (70) nach Anspruch 58. Directional measuring functionality geodetic surveying device (71), in particular a total station, and a measuring aid (70) according to claim 58.
71. Vermessungssystem (77) nach Anspruch 70, 71. measurement system (77) according to claim 70,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das System (77) Mittel aufweist zur Bestimmung der Orientierung der kardanischen Aufhängung (76) relativ zum Vermessungsgerät (71), insbesondere wobei die the system (77) has means for determining the orientation of the gimbal (76) relative to the measuring device (71), in particular wherein the
Mittel eine vermessungsgerätseitige Kamera umfassen. Means comprise a camera on the measuring device.
72. Verfahren zum Überprüfen der Fluchtung eines 72. Procedure for checking the alignment of a
handgehaltenen Werkzeugs (79), welches eine hand-held tool (79), which a
Arbeitsachse (79a) und an einer Rückseite einen auf der Arbeitsachse liegenden Laserdetektor oder eine Working axis (79a) and on the back a laser detector lying on the working axis or a
Mattscheibe (79b) aufweist, mit Hilfe eines Has focusing screen (79b), using a
Messhilfsinstrument (70) nach Anspruch 63 oder 64 mit den Schritten Auxiliary measuring instrument (70) according to claim 63 or 64 with the steps
• Positionieren des Messhilfsinstruments (70) bei einem Geländepunkt (78), so dass der erste oder zweite Laserstrahl auf den Geländepunkt (78) trifft, Positioning the auxiliary measuring instrument (70) at a terrain point (78) so that the first or second laser beam strikes the terrain point (78),
• Anlegen des Werkzeugs (79) am Geländepunkt (78),Placing the tool (79) at the terrain point (78),
• Überprüfen der Fluchtung, indem die Arbeitsachse • Check the alignment by the working axis
(79a) des Werkzeugs (79) so ausgerichtet wird, dass der erste oder zweite Laserstrahl innerhalb einer definierten zentralen Zone auf den Detektor oder die Mattscheibe (79b) trifft. (79a) of the tool (79) is aligned so that the first or second laser beam hits the detector or the focusing screen (79b) within a defined central zone.
73. Vermessungsgerät (80), insbesondere ausgebildet als Totalstation oder Lasertracker, zur koordinativen 73. Measuring device (80), in particular designed as a total station or laser tracker, for coordinative purposes
Positionsbestimmung eines Ziels (82), insbesondere eines Retroreflektors (82), wobei das Vermessungsgerät (80) aufweist Position determination of a target (82), in particular a retroreflector (82), the measuring device (80) having
• ein Entfernungsmessmodul (81) mit • a distance measuring module (81) with
° einer Strahlquelle (81a) zur Erzeugung von ° a beam source (81a) for generating
Messstrahlung, Measuring radiation,
° einem Detektor (81b) zur Detektion von vom Ziel ° a detector (81b) for the detection of the target
(82) reflektierter Messstrahlung, (82) reflected measuring radiation,
° um basierend auf detektierter Messstrahlung die ° um based on detected measurement radiation
Entfernung zum Ziel (82) zu bestimmen, Distance to target (82) to determine
• ein Richtungsmessmodul (84) mit • a direction measuring module (84) with
° einem lichtempfindlichen positionssensitiven Sensor (90) und ° einer Empfangsoptik (83) zum Empfang von optischer Strahlung (86, 87) und deren Führung auf den Sensor ° a light-sensitive position-sensitive sensor (90) and ° receiving optics (83) for receiving optical radiation (86, 87) and guiding them to the sensor
(90), wobei der Sensor (90) in einem bestimmten infraroten Wellenlängenbereich empfindlich ist, um vom Ziel (82) ausgehende Infrarotstrahlung (86) aus diesem Wellenlängenbereich zu erfassen, (90), the sensor (90) being sensitive in a specific infrared wavelength range in order to detect infrared radiation (86) emanating from the target (82) from this wavelength range,
° wobei ein Auftreffpunkt (88) der erfassten ° where a point of impact (88) of the detected
Infrarotstrahlung (86) auf dem Sensor (90) bestimmbar ist und anhand des Auftreffpunkts (88) eine Richtung zum Ziel (82) ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Infrared radiation (86) can be determined on the sensor (90) and a direction to the target (82) can be determined on the basis of the point of impact (88), characterized in that
die Empfangsoptik (83) und der Sensor (90) derart ausgebildet sind, dass gleichzeitig zum Erfassen der Infrarotstrahlung (86) auch sichtbare Strahlung (87) mit einer zur Erzeugung eines Farbbildes (91) the receiving optics (83) and the sensor (90) are designed in such a way that at the same time for detecting the infrared radiation (86) also visible radiation (87) with one for producing a color image (91)
ausreichenden Spektralverteilung empfangbar und mittels des Sensors (90) erfassbar ist. sufficient spectral distribution can be received and detected by means of the sensor (90).
74. Vermessungsgerät (80) nach Anspruch 73, 74. measuring device (80) according to claim 73,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
parallel zur Bestimmung der Richtung zum Ziel (82) ein Bild (91), insbesondere ein RGB-Bild, des Ziels (82) anhand der erfassten sichtbaren Strahlung (87) parallel to the determination of the direction to the target (82), an image (91), in particular an RGB image, of the target (82) on the basis of the detected visible radiation (87)
erzeugbar ist. can be generated.
75. Vermessungsgerät (80) nach Anspruch 73 oder 74, 75. measuring device (80) according to claim 73 or 74,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Sensor (90) als hybrider RGB-IR-Sensor (90) ausgebildet ist. the sensor (90) is designed as a hybrid RGB-IR sensor (90).
76. Vermessungsgerät (80) nach einem der Ansprüche 73 bis 75, 76. measuring device (80) according to one of claims 73 to 75,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Empfangsoptik (83) wenigstens eine Korrekturlinse (95) aufweist, mittels derer die Fokuslänge der Empfangsoptik (83) im Infrarotbereich und die the receiving optics (83) has at least one correction lens (95), by means of which the focus length of the Receiving optics (83) in the infrared range and
Fokuslänge im sichtbaren Bereich einander angeglichen sind . Focus length in the visible area are aligned.
77. Vermessungsgerät (80) nach einem der Ansprüche 73 bis77. Measuring device (80) according to one of claims 73 to
76, 76,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Vermessungsgerät (80) eine teilautomatisierte oder automatisierte Steuerung des Fokus der Empfangsoptik (83) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass basierend auf einer Auswertung erfasster sichtbarer Strahlung (87) der Fokus für die Infrarotstrahlung (86) eingestellt wird. the measuring device (80) has a partially automated or automated control of the focus of the receiving optics (83), which is designed such that the focus for the infrared radiation (86) is set on the basis of an evaluation of detected visible radiation (87).
78. Vermessungsgerät (80) nach einem der Ansprüche 73 bis78. surveying device (80) according to any one of claims 73 to
77, 77,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Vermessungsgerät (80) aufweist the measuring device (80)
• eine Basis, • One Base,
• eine um wenigstens eine Achse relativ zur Basis • one about at least one axis relative to the base
motorisiert verschwenkbare Strahllenkeinheit, welche das Entfernungsmessmodul und das Richtungsmessmodul aufweist, und motorized pivotable beam steering unit, which has the distance measuring module and the direction measuring module, and
• eine Winkelmessfunktionalität zur Bestimmung einer Ausrichtung der Strahllenkeinheit relativ zur Basis, insbesondere wobei die Strahllenkeinheit An angle measurement functionality for determining an orientation of the beam steering unit relative to the base, in particular the beam steering unit
• eine Infrarotstrahlquelle (85) aufweist zur • has an infrared beam source (85) for
Beleuchtung des Ziels (82) mit der Infrarotstrahlung (86) und/oder Illumination of the target (82) with the infrared radiation (86) and / or
• eine Pointer-Strahlquelle aufweist zum Emittieren eines sichtbaren Pointer-Lichtstrahls koaxial zur Messstrahlung . • has a pointer beam source for emitting a visible pointer light beam coaxial to the measuring radiation.
79. Vermessungsgerät (80) nach einem der Ansprüche 73 bis 78, 79. measuring device (80) according to one of claims 73 to 78,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Vermessungsgerät (80) eine Feinanziel- und/oder Zielverfolgungsfunktionalität aufweist, bei deren the measuring device (80) has a fine-target and / or target-tracking functionality, in the case of which
Ausführung anhand der bestimmten Richtung zum Ziel (82) eine Ausrichtung des Vermessungsgeräts (80) zum Ziel (82) automatisch geregelt wird, so dass das Ziel (82) feinanzielbar und/oder verfolgbar ist. Execution based on the determined direction to the target (82) automatically aligns the measuring device (80) to the target (82) so that the target (82) can be precisely targeted and / or tracked.
80. Verfahren mit einem Vermessungsgerät (80) nach Anspruch 73, 80. Method with a measuring device (80) according to claim 73,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
in einer Ausrichtung der Empfangsoptik (83) zum Ziel (82) in einem Arbeitsgang anhand von mittels der in an alignment of the receiving optics (83) to the target (82) in one operation using the
Empfangsoptik (83) empfangener und vom Sensor (90) erfasster Zielinfrarotstrahlung (86) eine Richtung zum Ziel (82) bestimmt wird und anhand von mittels der Empfangsoptik (83) empfangener und vom Sensor (90) erfasster sichtbarer Strahlung (87) ein Bild (91), insbesondere ein RGB-Bild, vom Ziel (82) erzeugt wird. The receiving optics (83) of the target infrared radiation (86) received and detected by the sensor (90) determine a direction to the target (82) and an image (using the receiving optics (83) received and detected by the sensor (90) detects an image (87) 91), in particular an RGB image, is generated by the target (82).
81. Verfahren nach Anspruch 80, 81. The method according to claim 80,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Erfassen der Infrarotstrahlung (86) und das the detection of infrared radiation (86) and that
Erfassen der sichtbaren Strahlung (87) im selben Detect the visible radiation (87) in the same
Sensorbelichtungsvorgang erfolgen . Sensor exposure process take place.
82. Verfahren nach Anspruch 80, 82. The method according to claim 80,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Erfassen der Infrarotstrahlung (86) und das the detection of infrared radiation (86) and that
Erfassen der sichtbaren Strahlung (87) in jeweils getrennten, nacheinander erfolgenden Detect the visible radiation (87) in separate, successive ones
Sensorbelichtungsvorgängen erfolgen, insbesondere wobei • die Belichtungsvorgänge alternierend im Rahmen eines Videostreams erfolgen und/oder Sensor exposure processes take place, in particular where • the exposure processes take place alternately in the context of a video stream and / or
• die Belichtung jeweils für die jeweilige Strahlung angepasst wird (96a, 96e) , insbesondere mittels • the exposure is adapted to the respective radiation (96a, 96e), in particular by means of
Variation von Sensorempfindlichkeit und/oder Variation of sensor sensitivity and / or
Belichtungszeit . Exposure time.
83. Verfahren nach einem der Ansprüche 80 bis 82, 83. The method according to any one of claims 80 to 82,
gekennzeichnet, dass characterized that
die vom Ziel (82) ausgehende Infrarotstrahlung (86) gepulst ist und das Erfassen der Infrarotstrahlung (86) synchronisiert zur Pulstaktung der Infrarotstrahlung (86) erfolgt. the infrared radiation (86) emanating from the target (82) is pulsed and the detection of the infrared radiation (86) is synchronized with the pulse clocking of the infrared radiation (86).
84. Verfahren nach einem der Ansprüche 80 bis 83, 84. The method according to any one of claims 80 to 83,
gekennzeichnet, dass characterized that
im Bild (91) des Ziels (82) die bestimmte Richtung zum Ziel (82) überlagernd dargestellt wird, insbesondere wobei das Bild (91) Teil eines Live-Video-Streams ist. in the image (91) of the target (82) the particular direction to the target (82) is shown superimposed, in particular wherein the image (91) is part of a live video stream.
85. Verfahren nach einem der Ansprüche 80 bis 84, 85. The method according to any one of claims 80 to 84,
gekennzeichnet, dass characterized that
die Bildschärfe des Bilds (91) ausgewertet wird (96c) und anhand des Auswertungsergebnisses der Fokus für ein danach erfolgendes Erfassen der Infrarotstrahlung (86) eingestellt wird (96d). the sharpness of the image (91) is evaluated (96c) and the focus is set on the basis of the evaluation result for a subsequent detection of the infrared radiation (86) (96d).
86. Verfahren nach einem der Ansprüche 80 bis 85, 86. The method according to any one of claims 80 to 85,
gekennzeichnet, dass characterized that
anhand der bestimmten Richtung zum Ziel (82) eine based on the determined direction to the destination (82)
Zielfeinanzielung und/oder Zielverfolgung durch das Vermessungsgerät (80) erfolgt. Targeting and / or target tracking by the measuring device (80).
87. Plattform (100) zum Verkauf und Kauf von Geodäsiedaten87. Platform (100) for the sale and purchase of geodesy data
(104, 113-115, D(110a-c)) über ein offenes (104, 113-115, D (110a-c)) about an open
Computernetzwerk, insbesondere das Internet, wobei die Computer network, especially the Internet, the
Plattform aufweist Has platform
• Mittel zum Empfang von von einem externen Gerät • Means of receiving from an external device
(101a-c, 106a-c), insbesondere einem zweiten (101a-c, 106a-c), especially a second one
geodätischen Vermessungssystem (101a-c, 106a-c), über das Computernetzwerk gesendeten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)), welche geodätisch vermessene, absolute Koordinaten wenigstens eines Geländepunkts (107, 110, 110a-c) beinhalten, geodetic surveying system (101a-c, 106a-c), geodetic data (104, 113-115, D (110a-c)) sent over the computer network, which geodetically measured, absolute coordinates of at least one site point (107, 110, 110a-c) include,
• Mittel zum Speichern der empfangenen Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) in Zuordnung zu den • Means for storing the received geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) in association with the
Koordinaten, Coordinates,
• Mittel zum Bereitstellen (103a, b) wenigstens eines Teils der gespeicherten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)), welcher zumindest die Koordinaten selbst umfasst, bei koordinatenbezogener Abfrage durch ein erstes externes und per Computernetzwerk verbundenes erstes geodätisches Vermessungssystem (106, 101a-c, 106a-c), wobei das Bereitstellen (103a, b) auf der Koordinatenzuordnung der gespeicherten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) basiert, • Means for providing (103a, b) at least part of the stored geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)), which comprises at least the coordinates themselves, in the case of coordinate-related queries by a first external geodetic and connected via computer network Surveying system (106, 101a-c, 106a-c), the provision (103a, b) being based on the coordinate assignment of the stored geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)),
• Mittel zum Senden (105) der bereitgestellten • Means for sending (105) the provided
Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) an das erste geodätische Vermessungssystem (106, 101a-c, 106a-c) über das Computernetzwerk. Geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) to the first geodetic surveying system (106, 101a-c, 106a-c) via the computer network.
88. Plattform (100) nach Anspruch 87, 88. platform (100) according to claim 87,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) neben den absoluten Koordinaten des Geländepunkts (107, 110, 110a-c) wenigstens eine der folgenden Metadaten zu den Koordinaten beinhalten the geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) in addition to the absolute coordinates of the terrain point (107, 110, 110a-c) include at least one of the following metadata about the coordinates
• Messgenauigkeit, • measuring accuracy,
• Messzeitpunkt, • time of measurement,
• Messtechnologie und/oder Vermessungsgerättyp, • measuring technology and / or type of measuring device,
• Urheber, • author,
• Koordinatenhistorie • Coordinate history
• Punkt- und/oder Objektcodierung. • Point and / or object coding.
89. Plattform (100) nach einem der Ansprüche 87 oder 88, dadurch gekennzeichnet, dass 89. Platform (100) according to one of claims 87 or 88, characterized in that
die Bereitstellungsmittel derart ausgebildet sind, dass eine Vorauswahl aus den gespeicherten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) und/oder eine Adaption der gespeicherten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) erfolgt in Abhängigkeit des Gerätetyps und/oder the provision means are designed such that a preselection from the stored geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) and / or an adaptation of the stored geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) takes place depending on the device type and / or
Standorts des ersten Vermessungssystems (106, 101a-c, Location of the first measurement system (106, 101a-c,
106a-c) . 106a-c).
90. Plattform (100) nach einem der Ansprüche 87 bis 89, dadurch gekennzeichnet, dass 90. Platform (100) according to any one of claims 87 to 89, characterized in that
die Plattform (100) ausgebildet ist, mehrere the platform (100) is designed, several
Vermessungssysteme (106, 101a-c, 106a-c) als Surveying systems (106, 101a-c, 106a-c) as
Vermessungsverbund derart zu verknüpfen, dass von einem der Vermessungssysteme (106, 101a-c, 106a-c) empfangene Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) in Echtzeit im Verbund, insbesondere automatisch, verteilbar sind. Linking the survey network in such a way that geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) received by one of the surveying systems (106, 101a-c, 106a-c) can be distributed in real time, in particular automatically, in a network.
91. Plattform (100) nach einem der Ansprüche 87 bis 90, dadurch gekennzeichnet, dass 91. Platform (100) according to any one of claims 87 to 90, characterized in that
die Plattform (100) ausgebildet ist, bei Vorhandensein von ersten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) eines Geländepunktes (107, 110, 110a-c) und zumindest zweiten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) des gleichen Geländepunktes (107, 110, 110a-c) , the platform (100) is designed, in the presence of first geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) of a terrain point (107, 110, 110a-c) and at least second geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) of the same site point (107, 110, 110a-c),
insbesondere aus unterschiedlichen Datenquellen, especially from different data sources,
• eine Statistik des Verlaufs der • Statistics of the course of the
Geländepunktkoordinaten zu erzeugen und/oder Generate terrain point coordinates and / or
• einen Mittelwert aus den zumindest zwei • an average of the at least two
Geländepunktkoordinaten zu berechnen und diesen Calculate terrain point coordinates and this
Koordinatenmittelwert als abfragbare Koordinaten zu speichern und/oder Save the average coordinate as queryable coordinates and / or
• eine vergleichende Beurteilung der Zuverlässigkeit und/oder Qualität der ersten und zweiten • a comparative assessment of the reliability and / or quality of the first and second
Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) Geodesy data (104, 113-115, D (110a-c))
bereitzustellen, insbesondere wobei die Beurteilung automatisch und/oder durch Benutzer der Plattform (100) erzeugt ist. to provide, in particular wherein the assessment is generated automatically and / or by users of the platform (100).
92. Plattform (100) nach einem der Ansprüche 87 bis 91, dadurch gekennzeichnet, dass 92. Platform (100) according to one of claims 87 to 91, characterized in that
die Plattform (100) ausgebildet ist, im Falle einer Aktualisierung gespeicherter Geodäsiedaten (104, 113- 115, D(110a-c)) automatisch eine the platform (100) is designed, in the case of an update of stored geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) automatically one
Aktualisierungsmitteilung zu generieren und über das Computernetzwerk zu senden. Generate update notification and send it over the computer network.
93. Plattform (100) nach einem der Ansprüche 87 bis 92, dadurch gekennzeichnet, dass 93. Platform (100) according to one of claims 87 to 92, characterized in that
die Plattform (100) über das Internet mit einem the platform (100) over the Internet with a
meteorologischen und/oder seismologischen Datenprovider verbunden und dergestalt ausgebildet ist, dass eine Warnungsmitteilung mit den Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) des Geländepunkts (107, 110, 110a-c) meteorological and / or seismological data provider is connected and configured in such a way that a warning message with the geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) of the terrain point (107, 110, 110a-c)
verknüpft wird, welche auf eine aufgrund is linked, which is due to a
meteorologischer und/oder seismologischer Ereignisse mögliche Abweichung der gespeicherten Koordinaten von den realen Koordinaten des Geländepunkts (107, 110, 110a-c) hinweist. meteorological and / or seismological events indicates possible deviation of the stored coordinates from the real coordinates of the terrain point (107, 110, 110a-c).
94. System aus einer Plattform (100) nach Anspruch 87 und einem geodätischen Vermessungssystem (106, 101a-c,94. System comprising a platform (100) according to claim 87 and a geodetic surveying system (106, 101a-c,
106a-c), insbesondere einer Totalstation, wobei das System derart ausgebildet ist, dass Upload und/oder Download von Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) an bzw. von der Plattform (100) durch eine einzige 106a-c), in particular a total station, the system being designed such that upload and / or download of geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) to or from the platform (100) by a single one
Vermessungsgerätbenutzereingabe durchführbar ist, insbesondere durch einen einzigen Tasten- oder Measurement device user input is feasible, in particular by a single key or
Knopfdruck am Vermessungssystem (106, 101a-c, 106a-c). Pushing a button on the measurement system (106, 101a-c, 106a-c).
95. Verfahren zum Verkauf und Kauf von Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) über eine Computernetzwerkplattform (100) mit den Schritten 95. A method for the sale and purchase of geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) via a computer network platform (100) with the steps
• geodätisches Vermessen von Geländepunkten (107, 110, 110a-c) , so dass Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a- c) ) erzeugt werden, welche zumindest die absoluten Koordinaten der Geländepunkte (107, 110, 110a-c) aufweisen, • geodetic measurement of terrain points (107, 110, 110a-c) so that geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) are generated, which at least include the absolute coordinates of the terrain points (107, 110, 110a-c) ) exhibit,
• Uploaden (102) der Geodäsiedaten (104, 113-115, Uploading (102) the geodesy data (104, 113-115,
D(110a-c)) an eine Computernetzwerk- Geodäsiedatenhandelsplattform (100) als Verkauf der Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)), D (110a-c)) to a computer network geodetic data trading platform (100) as a sale of the geodetic data (104, 113-115, D (110a-c)),
• Speichern der Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) in der Plattform (100), so dass die Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) in Abhängigkeit der • storing the geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) in the platform (100) so that the geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) depending on the
Koordinaten abfragbar sind, Coordinates can be queried,
• Bereitsstellen (108) von gespeicherten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) bei koordinatenbezogener Abfrage der Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) über das Computernetzwerk und • Provision (108) of stored geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) with coordinate-related Querying the geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) via the computer network and
• Downloaden (105) zumindest eines ausgewählten Teils der bereitgestellten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) über das Computernetzwerk als Kauf der Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)), insbesondere wobei das Downloaden auf ein geodätisches • Downloading (105) at least a selected part of the provided geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) via the computer network as a purchase of the geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)), in particular whereby downloading to a geodetic
Vermessungssystem (106, 101a-c, 106a-c) erfolgt. Measurement system (106, 101a-c, 106a-c) takes place.
96. Verfahren nach Anspruch 95, 96. The method according to claim 95,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Koordinatenbezug der Abfrage automatisch the coordinate reference of the query automatically
hergestellt wird indem der Standort des abfragenden Käufers, insbesondere unter Verwendung eines Globalen Navigationssystems, bestimmt und die gespeicherten Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) derjenigen Geländepunkte (107, 110, 110a-c) zur Abfrage is produced by determining the location of the querying buyer, in particular using a global navigation system, and the stored geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) of those terrain points (107, 110, 110a-c) for query
bereitgestellt werden, welche sich am Standort are provided, which are located at the location
befinden . are located .
97. Verfahren nach Anspruch 95 oder 96, 97. The method according to claim 95 or 96,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
bei Abfrage von Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) einer bestimmten Menge von Geländepunkten (107, 110, 110a-c) automatisch -basierend auf den Geodäsiedaten ein Vorschlag für einen zur Menge der Geländepunkte (107, 110, 110a-c) passenden Vermessungsstandort berechnet und bereitgestellt wird. When querying geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) of a certain amount of terrain points (107, 110, 110a-c) automatically - based on the geodesy data - a proposal for a set of terrain points (107, 110 , 110a-c) suitable measurement location is calculated and provided.
98. Verfahren nach einem der Ansprüche 95 bis 97, 98. The method according to any one of claims 95 to 97,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
bei der Abfrage ein Gerätetyp eines abfragenden when querying a device type of a querying
Vermessungssystems (106, 101a-c, 106a-c) an die Measuring system (106, 101a-c, 106a-c) to the
Plattform (100) übermittelt wird und das Bereitstellen von Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) angepasst an den Gerätetyp erfolgt. Platform (100) is transmitted and providing of geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) adapted to the device type.
99. Verfahren nach einem der Ansprüche 95 bis 98, 99. The method according to any one of claims 95 to 98,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
im Rahmen des Bereitstellens von Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) eines Geländepunkts (107, 110, 110a-c) mögliche weitere an den Geländepunkt (107, 110, 110a-c) anschliessende Geländepunkte (107, 110, 110a-c) vorgeschlagen werden. within the scope of the provision of geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) of a site point (107, 110, 110a-c) possible further site points (107, 110, 110a-c) adjoining the site point (107, 110, 110a-c) 110, 110a-c).
100. Verfahren nach einem der Ansprüche 95 bis 99, 100. The method according to any one of claims 95 to 99,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
automatisch eine Mitteilung an einen Käufer gesendet wird, a message is automatically sent to a buyer,
• sobald eine Aktualisierung bereits heruntergeladener Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) vorliegt und/oder • as soon as an update of already downloaded geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) is available and / or
• als Hinweis darauf, dass bereits heruntergeladene • as an indication that already downloaded
Geodäsiedaten (104, 113-115, D(110a-c)) inzwischen veraltet oder wahrscheinlich veraltet sind, Geodesy data (104, 113-115, D (110a-c)) are now out of date or probably out of date,
insbesondere aufgrund von Umwelteinflüssen auf den Geländepunkt (107, 110, 110a-c) . in particular due to environmental influences on the terrain point (107, 110, 110a-c).
101. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf 101. Computer program product with program code based on
einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 27, 29, 57, 72, 80 oder 95. a machine-readable carrier is stored for executing the method according to one of claims 1, 27, 29, 57, 72, 80 or 95.
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