JPH01210815A - 三次元測量装置 - Google Patents
三次元測量装置Info
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- JPH01210815A JPH01210815A JP63024850A JP2485088A JPH01210815A JP H01210815 A JPH01210815 A JP H01210815A JP 63024850 A JP63024850 A JP 63024850A JP 2485088 A JP2485088 A JP 2485088A JP H01210815 A JPH01210815 A JP H01210815A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 claims description 15
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/46—Indirect determination of position data
- G01S17/48—Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Stacking Of Articles And Auxiliary Devices (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｃ産業上の利用分野〕
本発明は、三次元後視測量の方法及び装置に関するもの
である。
である。
三次元読みとりを行なう方法としてはすでにいくつか知
られている。
られている。
最も古いのは、優れた精度を達成しうるものの収集（測
Ｍ）速度が遅い測地測量方法である。従って、適切な時
間内には、限られた数のポイントしか収集することがで
きないため、この方法を複雑な場面に用いることは不可
能である。
Ｍ）速度が遅い測地測量方法である。従って、適切な時
間内には、限られた数のポイントしか収集することがで
きないため、この方法を複雑な場面に用いることは不可
能である。
これに対して、写真測量〔異なる２つの角度での同一場
面の写真撮影）では、収集時間は短かいが、立体図化に
よるその後の処理は困難で高価である。その上、この方
法の精度は往々にして不充分である。
面の写真撮影）では、収集時間は短かいが、立体図化に
よるその後の処理は困難で高価である。その上、この方
法の精度は往々にして不充分である。
これら２つの方法の欠点を補正するため、その方向にレ
ーザービームを放出することにより一つの場面を走査し
、こうして得られたレーザースポットの画像を感光要素
アセンブリのうちの少なくとも１つの要素上に形成し、
前記要素アセンブリ内の励磁された受容要素の位置から
このアセンブリとの関係におけるレーザースポットの方
向を導き出し、放出されたビームの方向づけ及び前記の
スポットの方向に基づき三角測量により走査の各ポイン
トの三つの空間座標を計算するような三次元後視測量方
法を提案した。かかる方法は、フランス特許第２１２９
７４７号中に記述されている。
ーザービームを放出することにより一つの場面を走査し
、こうして得られたレーザースポットの画像を感光要素
アセンブリのうちの少なくとも１つの要素上に形成し、
前記要素アセンブリ内の励磁された受容要素の位置から
このアセンブリとの関係におけるレーザースポットの方
向を導き出し、放出されたビームの方向づけ及び前記の
スポットの方向に基づき三角測量により走査の各ポイン
トの三つの空間座標を計算するような三次元後視測量方
法を提案した。かかる方法は、フランス特許第２１２９
７４７号中に記述されている。
しかしながら、かかる方法は、受容におけるスポットの
方法測定の精度に比べてはるかに劣った精度でしかレー
ザービームの放出を方向づけできないために、不充分な
結果を提供することになる。
方法測定の精度に比べてはるかに劣った精度でしかレー
ザービームの放出を方向づけできないために、不充分な
結果を提供することになる。
従って、総体的読み取り精度は、放出されるビームの方
向づけの精度により直接制限される。
向づけの精度により直接制限される。
従って、例えばフランス特許２３６３７７９号には、三
角測量のベースとして、各々放出されたビームによる照
明を受けるレーザースポットの画像を形成する少なくと
も２つの感光受容体を使用することが提案されている。
角測量のベースとして、各々放出されたビームによる照
明を受けるレーザースポットの画像を形成する少なくと
も２つの感光受容体を使用することが提案されている。
従って、この方法は、読みとられた各ポイントがレーザ
ービームの放出点及び少なくとも２つの光摂受体から同
時に観測されることを必要とする。その結果、視線のう
ち少なくとも１本は頻繁に覆い隠されるためマスキング
現象が頻繁に生じるような複雑な場面の読みとりに際し
ての新たな問題点が浮上する。
ービームの放出点及び少なくとも２つの光摂受体から同
時に観測されることを必要とする。その結果、視線のう
ち少なくとも１本は頻繁に覆い隠されるためマスキング
現象が頻繁に生じるような複雑な場面の読みとりに際し
ての新たな問題点が浮上する。
本発明は、マスキングの問題を最大限に避け、レーザー
ビームの走査手段の精度によってではなく光摂受体の精
度によって制限される精度を得ることにより、複雑な場
面の多数のポイントの高速三次元後視測量を行なうこと
のできる方法及び装置を提供して、これらの欠点を補正
することを目指している。
ビームの走査手段の精度によってではなく光摂受体の精
度によって制限される精度を得ることにより、複雑な場
面の多数のポイントの高速三次元後視測量を行なうこと
のできる方法及び装置を提供して、これらの欠点を補正
することを目指している。
このため、本発明の目的は、まず第一に、比較的概略的
にビームを方向づけることにより場面を走査すること、
放出されたビームの方向を正確に測定すること、そして
放出されたビームの測定された方向づけとスポットの方
向に基づいて空間座標を計算することを特徴とする、レ
ーザービームをその方向に放出することにより１つの場
面を走査し、こうして得られたレーザースポットの像を
感光要素アセンブリのうちの少なくとも１つの要素の上
に結像し、かかる要素アセンブリ内の励磁された受容要
素の位置からかかるアセンブリとの関係におけるレーザ
ースポットの方向を導き出し、放出されたビームの方向
と前記スポット方向に基づき三角測量により各走査点の
三つの空間座標を計算するような、三次元後視測量方法
にある。
にビームを方向づけることにより場面を走査すること、
放出されたビームの方向を正確に測定すること、そして
放出されたビームの測定された方向づけとスポットの方
向に基づいて空間座標を計算することを特徴とする、レ
ーザービームをその方向に放出することにより１つの場
面を走査し、こうして得られたレーザースポットの像を
感光要素アセンブリのうちの少なくとも１つの要素の上
に結像し、かかる要素アセンブリ内の励磁された受容要
素の位置からかかるアセンブリとの関係におけるレーザ
ースポットの方向を導き出し、放出されたビームの方向
と前記スポット方向に基づき三角測量により各走査点の
三つの空間座標を計算するような、三次元後視測量方法
にある。
まず、「概略的に」及び「正確」という語が、互いとの
比較の下に考慮されるべきであることを記しておきたい
。
比較の下に考慮されるべきであることを記しておきたい
。
「正確に」というのは、場面のポイントの空間座標の決
定に際し均質なデータをベースとするように、感光要素
アセンブリレベルでのレーザースポットの視線方向を測
定できる精度を同程度の精度で放出されるビームの方向
づけを測定することを意味する。これに対して「概略的
に」というのは、感光要素アセンブリで得る精度に比べ
てはるかに低い精度で、放出されたビームが場合によっ
て方向づけられうることを意味する。これは、本発明に
従った方法においては、この方向づけがもはや決定的な
要因でないからである。それでも、放出が走査フィール
ドの規則性を条件づけするかぎりにおいて、放出のすぐ
れた制御が望ましい。
定に際し均質なデータをベースとするように、感光要素
アセンブリレベルでのレーザースポットの視線方向を測
定できる精度を同程度の精度で放出されるビームの方向
づけを測定することを意味する。これに対して「概略的
に」というのは、感光要素アセンブリで得る精度に比べ
てはるかに低い精度で、放出されたビームが場合によっ
て方向づけられうることを意味する。これは、本発明に
従った方法においては、この方向づけがもはや決定的な
要因でないからである。それでも、放出が走査フィール
ドの規則性を条件づけするかぎりにおいて、放出のすぐ
れた制御が望ましい。
以下には、これらのさまざまな精度として考えられるお
およその値が与えられている。
およその値が与えられている。
従って、本発明においては、三角測量のベースとして、
一方ではレーザービームの放出点（走査手段の出口）、
他方では感光要素アセンブリを含む受容機構の光学中心
を用いる。従ってこれら２つの点から見た場面の各ポイ
ントのみが、三次元後視測量の対象となることができ、
このため、マスキングの問題を最低限におさえながら複
雑な場面を解析することができるようになる。
一方ではレーザービームの放出点（走査手段の出口）、
他方では感光要素アセンブリを含む受容機構の光学中心
を用いる。従ってこれら２つの点から見た場面の各ポイ
ントのみが、三次元後視測量の対象となることができ、
このため、マスキングの問題を最低限におさえながら複
雑な場面を解析することができるようになる。
実際、レーザービームをきわめて急速に方向転換するこ
とが可能であるため、制限ある時間内で、場面の多大な
数のポイントの読みとりを行なうことができる。
とが可能であるため、制限ある時間内で、場面の多大な
数のポイントの読みとりを行なうことができる。
一方、前述の励磁された受容要素は、実際には、複数の
受容要素で構成されていてもよい。この場合、例えば実
時間での情報処理計算によって、これらの異なる要素間
の補間を既知のやり方で行なう。こうして、感光要素ア
センブリとの関係におけるレーザースポットの方向は、
はるかに高い精度でわかる。
受容要素で構成されていてもよい。この場合、例えば実
時間での情報処理計算によって、これらの異なる要素間
の補間を既知のやり方で行なう。こうして、感光要素ア
センブリとの関係におけるレーザースポットの方向は、
はるかに高い精度でわかる。
放出されたビームの方向づけならびにレーザースポット
の視線方向、つまり四つの角度が完全にわかっているこ
とは、規準となるポイントの３つの空間座標を決定する
ためには冗長である。必要なのはこれらの角度のうちの
３つだけである。
の視線方向、つまり四つの角度が完全にわかっているこ
とは、規準となるポイントの３つの空間座標を決定する
ためには冗長である。必要なのはこれらの角度のうちの
３つだけである。
できれば、これら３つの空間座標を決定するため、２つ
の放出角度と１つの受容角度を用いるのがよい。
の放出角度と１つの受容角度を用いるのがよい。
実際、これらの放出角度を、下記のように、受容におい
て得られる精度以上の精度で測定することができる。
て得られる精度以上の精度で測定することができる。
互いに独立して２つの放出角度を測定することが有利で
ある。
ある。
同様に本発明は、走査手段の出口においてビームの方向
づけを測定するための測定手段を含むことを特徴とする
１、レーザー放射体（エミッタ）、レーザーにより放出
されたビームを用いて場面を走査するための走査手段、
及び場面上にレーザービームにより作り出されたスポッ
トの画像を形成するための第１の感光受容体を含む場面
の三次元後視測量装置、をその目的とする。
づけを測定するための測定手段を含むことを特徴とする
１、レーザー放射体（エミッタ）、レーザーにより放出
されたビームを用いて場面を走査するための走査手段、
及び場面上にレーザービームにより作り出されたスポッ
トの画像を形成するための第１の感光受容体を含む場面
の三次元後視測量装置、をその目的とする。
これらの走査手段には、前記レーザーが放出するビーム
を反射する、１つの軸を中心として可動な鏡が含まれて
いてよく、又、前記測定手段には、かかる鏡を照明する
二次的光源と、この第１の二次光源により放出され鏡に
より反射されたビームを受容するための第２の感光受容
体が含まれている。
を反射する、１つの軸を中心として可動な鏡が含まれて
いてよく、又、前記測定手段には、かかる鏡を照明する
二次的光源と、この第１の二次光源により放出され鏡に
より反射されたビームを受容するための第２の感光受容
体が含まれている。
前記鏡の回転軸は、できれば鏡の平面を通過しレーザー
の光学軸及び第２の感光受容体の光学軸と遭遇すること
が望ましい。
の光学軸及び第２の感光受容体の光学軸と遭遇すること
が望ましい。
かかる第２の感光受容体は、できれば上記二次元光源を
通過し鏡の回転軸と鉛直な平面内に配置された感光要素
の棒を含む線形カメラで構成されていることが望ましい
。
通過し鏡の回転軸と鉛直な平面内に配置された感光要素
の棒を含む線形カメラで構成されていることが望ましい
。
この受容体は、走査用鏡の角度的位置、従って放出され
たレーザービームの方向づけの特徴的角度（方位角）を
正確に測定できるようにする。
たレーザービームの方向づけの特徴的角度（方位角）を
正確に測定できるようにする。
前記走査手段には又、固定フレーム上に旋回可能な形で
とりつけられたプラットフォームが含まれていてもよく
、この場合、前記測定手段には、フレームに対するプラ
ットフォームの旋回角度を測定するための角度センサー
が含まれている。
とりつけられたプラットフォームが含まれていてもよく
、この場合、前記測定手段には、フレームに対するプラ
ットフォームの旋回角度を測定するための角度センサー
が含まれている。
この目的で、市販の精密光学コーダーを用いることがで
きる。
きる。
従って、このセンサーは、放出されたレーザービームの
方向づけを決定する第２の角度（高低角）を測定する。
方向づけを決定する第２の角度（高低角）を測定する。
高低角は三角測量に参与しないため、光学コーダーを用
いて得られた精度がこの角度を測定するのに充分なもの
であるということに留意されたい。
いて得られた精度がこの角度を測定するのに充分なもの
であるということに留意されたい。
本発明のもう１つの態様に従うと、前記走査手段には、
固定フレーム上に旋回可能な形でとりつけられたプラッ
トフォームと、レーザーが放出したビームを反射する、
上記プラットフォーム上にとりつけられた可動式鏡が含
まれ、前記第１の感光受容体は、このプラットフォーム
と一体化された形でとりつけられ、鏡の回転の際に反射
されたビームにより走査され、場面上にビームが生成し
たレーザースポットの画像を受容する面内に配置された
感光要素の棒を含んでいる。
固定フレーム上に旋回可能な形でとりつけられたプラッ
トフォームと、レーザーが放出したビームを反射する、
上記プラットフォーム上にとりつけられた可動式鏡が含
まれ、前記第１の感光受容体は、このプラットフォーム
と一体化された形でとりつけられ、鏡の回転の際に反射
されたビームにより走査され、場面上にビームが生成し
たレーザースポットの画像を受容する面内に配置された
感光要素の棒を含んでいる。
前記感光受容体は、できれば、プラットフォームの旋回
軸上に光学中心をもつ線形カメラであることが望ましい
。
軸上に光学中心をもつ線形カメラであることが望ましい
。
同様に、鏡の回転軸は、できれば、プラットフォームの
旋回軸と鉛直に出会うような形で位置づけられることが
望ましい。
旋回軸と鉛直に出会うような形で位置づけられることが
望ましい。
本発明の限定的な一実施態様において、プラットフォー
ムの前記旋回軸には、レーザー放射体の光学軸が混在し
ている。
ムの前記旋回軸には、レーザー放射体の光学軸が混在し
ている。
換言すると、本発明に従った装置は、水平走査ならびに
第１の感光受容体を成すカメラの視線平面内での三角測
量により二次元光学収集（読みとり）を提供するよう装
備されたプラットフォームを含み、垂直走査は、三角測
量の基底を通る軸を中心とした、フレームに対するプラ
ットフォームの旋回により得られ、プラットフォームの
各位置が走査線を提供しているようなものとして、分析
することができる。
第１の感光受容体を成すカメラの視線平面内での三角測
量により二次元光学収集（読みとり）を提供するよう装
備されたプラットフォームを含み、垂直走査は、三角測
量の基底を通る軸を中心とした、フレームに対するプラ
ットフォームの旋回により得られ、プラットフォームの
各位置が走査線を提供しているようなものとして、分析
することができる。
ここで、添付の図面を参照しながら、本発明の特定の一
実施態様を、制限的な意味をもたない一例として説明す
る。
実施態様を、制限的な意味をもたない一例として説明す
る。
第１図は、プラットフォーム（２）が軸（３）を中心と
して旋回するこの装置の固定フレーム（１）を示してい
る。かかるプラットフォームは、２つの軸受（４）（第
２図）により支えられ、ステッピングモーター（５）又
はその他の同等なあらゆる手段により回転駆動させられ
ている。
して旋回するこの装置の固定フレーム（１）を示してい
る。かかるプラットフォームは、２つの軸受（４）（第
２図）により支えられ、ステッピングモーター（５）又
はその他の同等なあらゆる手段により回転駆動させられ
ている。
軸（３）上にとりつけられた光学コーグ（６）は、フレ
ーム（１）に対してプラットフォーム（２）が成す角度
αの測定値を与える。
ーム（１）に対してプラットフォーム（２）が成す角度
αの測定値を与える。
ここで、第２図を参照すると、レーザー（１２）は、そ
の光学軸が旋回軸（３）と混在した状態でプラ・７トフ
オーム（２）上にとりつけられている。
の光学軸が旋回軸（３）と混在した状態でプラ・７トフ
オーム（２）上にとりつけられている。
可動式鏡（１３）は、回転軸（１４）を中心にしてプラ
ットフォーム（２）にとりつけられ電流計（１５）によ
り回転駆動させることができる。回転軸（１４）は、軸
（３）に対して鉛直な鏡（１３）の反射面内にある。従
って、レーザー（１２）からのビーム（１６）は、鏡（
１３）をその旋回軸（１４）上で打撃し、従って、１つ
の固定点から出たように見える。
ットフォーム（２）にとりつけられ電流計（１５）によ
り回転駆動させることができる。回転軸（１４）は、軸
（３）に対して鉛直な鏡（１３）の反射面内にある。従
って、レーザー（１２）からのビーム（１６）は、鏡（
１３）をその旋回軸（１４）上で打撃し、従って、１つ
の固定点から出たように見える。
二次的光源（１７）及び線形カメラ（１８）も又ダイオ
ード（１７）が鏡（１３）を照明するようにプラットフ
ォーム（２）上にとりつけられている。カメラ（１８）
のレンズ（２０）の光学軸（１９）は、鏡の回転軸（１
４）と鉛直に出会い、その感光要素の棒（２１）は、軸
（１４）に対して鉛直な平面内にある。
ード（１７）が鏡（１３）を照明するようにプラットフ
ォーム（２）上にとりつけられている。カメラ（１８）
のレンズ（２０）の光学軸（１９）は、鏡の回転軸（１
４）と鉛直に出会い、その感光要素の棒（２１）は、軸
（１４）に対して鉛直な平面内にある。
当該ケースにおいて、レンズ（２０）は鏡（１３）上で
の反射の後に配置されているが、これは、前方に配置さ
れていてもよい。
の反射の後に配置されているが、これは、前方に配置さ
れていてもよい。
こうして、光源（１７）から出て鏡（１３）により反射
されたビーム（２３）による照明を受けている感光要素
（２２）がわかっていれば、軸（３）に対する鏡（１３
）の方向づけ角度βの値が測定できる。
されたビーム（２３）による照明を受けている感光要素
（２２）がわかっていれば、軸（３）に対する鏡（１３
）の方向づけ角度βの値が測定できる。
（２４）にて、反射された主レーザ−ビーム（１６）は
場面（２６）のポイント（２５）において１つのライト
スポットを形成する。
場面（２６）のポイント（２５）において１つのライト
スポットを形成する。
線形カメラ（２７）は、そのレンズ（２８）の光学中心
（２９）が軸（３）上にあり、その感光要素の棒（３０
）が軸（３）を含む平面内、軸（１４）に対し鉛直に、
すなわちビーム（１６及び２４）の平面内にあるように
、プラットフォーム（２）上にとりつけられている。
（２９）が軸（３）上にあり、その感光要素の棒（３０
）が軸（３）を含む平面内、軸（１４）に対し鉛直に、
すなわちビーム（１６及び２４）の平面内にあるように
、プラットフォーム（２）上にとりつけられている。
こうして、ライトスポット（２５）により拡散されたビ
ーム（３１）は、このスポットについて、棒（３０）の
感光要素（３２）上に１つの像を与える。この要素（３
２）がわかっていれば、カメラ（２７）の光学中心（２
９）と規準点（２５）を結ぶ直線と軸（３）の間の角度
γの値が測定できる。
ーム（３１）は、このスポットについて、棒（３０）の
感光要素（３２）上に１つの像を与える。この要素（３
２）がわかっていれば、カメラ（２７）の光学中心（２
９）と規準点（２５）を結ぶ直線と軸（３）の間の角度
γの値が測定できる。
三角測量の基底の長さ、つまりカメラ（２７）の光学中
心（２９）と鏡（１３）の回転軸（１４）の間の距離、
ならびに角度β及びγの値から、三角形（１４，２５，
２９）の解を得ることができ、ひいては、軸（３）を含
み軸（１４）に鉛直な平面（第２図の平面）内のポイン
）（２５）の位置を決定することができる。この平面は
、フレームに対するプラットフォームの傾斜角αの値に
よりわかるため、ここから、このフレームに結びつけら
れた基準内の点（２５）の３つの空間座標を導き出すこ
とができる。
心（２９）と鏡（１３）の回転軸（１４）の間の距離、
ならびに角度β及びγの値から、三角形（１４，２５，
２９）の解を得ることができ、ひいては、軸（３）を含
み軸（１４）に鉛直な平面（第２図の平面）内のポイン
）（２５）の位置を決定することができる。この平面は
、フレームに対するプラットフォームの傾斜角αの値に
よりわかるため、ここから、このフレームに結びつけら
れた基準内の点（２５）の３つの空間座標を導き出すこ
とができる。
例として、４０９６フオトダイオードの棒を、感光要素
の棒（２１及び３０）として用いることができる。これ
らの棒は、ｌダイオード分数の誤差で規準された光源の
像を位置づけることを可能にする補間４算に適している
。その結果得られる画像の位置についての標準偏差は約
１μであり、これは、角度β及びγの測定値について、
使用された焦点距離に応じて数角度秒程度の精度を与え
る。
の棒（２１及び３０）として用いることができる。これ
らの棒は、ｌダイオード分数の誤差で規準された光源の
像を位置づけることを可能にする補間４算に適している
。その結果得られる画像の位置についての標準偏差は約
１μであり、これは、角度β及びγの測定値について、
使用された焦点距離に応じて数角度秒程度の精度を与え
る。
電流計により、連続した２つの位置の間で数角度分互い
に離れた、１秒あたり２００〜５００といった鏡（１３
）の位置を急速に走査することができる。
に離れた、１秒あたり２００〜５００といった鏡（１３
）の位置を急速に走査することができる。
ステッピングモーター（５）は、同様に数角度分程度の
連続スナップ１つあたり１回のプラットフォーム（２）
の旋回を行なうが、２つの位置の間の時間はこの場合、
ライン１本の走査時間、すなわち２〜４秒に相当する（
低速走査）。
連続スナップ１つあたり１回のプラットフォーム（２）
の旋回を行なうが、２つの位置の間の時間はこの場合、
ライン１本の走査時間、すなわち２〜４秒に相当する（
低速走査）。
モーター（５）と電流計（１５）を用いて得られたプラ
ットフォーム（２）と鏡（１３）の位置づけの角度的精
度は、１角度分程度でよく、これは、角度の測定に関し
て得られる上記の精度と比較すべきものである。角度β
の測定値は、光度や距離面で制御された二次光源の像が
カメラ（２７）により得られるレーザースポットの像よ
りも精細度（デフィニション）が高いため、Ｔについて
得られる測定値に比べて良いものでさえある。こうして
、各々の規準点の空間座標に関して、測地測置方法によ
り得られうるちのに近い精度が得られる。
ットフォーム（２）と鏡（１３）の位置づけの角度的精
度は、１角度分程度でよく、これは、角度の測定に関し
て得られる上記の精度と比較すべきものである。角度β
の測定値は、光度や距離面で制御された二次光源の像が
カメラ（２７）により得られるレーザースポットの像よ
りも精細度（デフィニション）が高いため、Ｔについて
得られる測定値に比べて良いものでさえある。こうして
、各々の規準点の空間座標に関して、測地測置方法によ
り得られうるちのに近い精度が得られる。
一方、収集（読みとり）速度は、比較的にならないほど
高い。すなわち、例えば約１０−１５分の時間で１つの
場面の２５００００ポイントについての３つの座標のフ
ァイルを得ることができるのである。
高い。すなわち、例えば約１０−１５分の時間で１つの
場面の２５００００ポイントについての３つの座標のフ
ァイルを得ることができるのである。
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく
、上記の説明にさまざまな派生型及び改正をほどこすこ
とが可能である。
、上記の説明にさまざまな派生型及び改正をほどこすこ
とが可能である。
とくに、角度βの測定は、鏡（１３）の他の面上の反射
によって行なうこともできる。
によって行なうこともできる。
又、ひじょうに複雑な場面の解析に際してマスキングの
問題の大部分をなくするように、カメラ（２７）と同じ
ように配置されてはいるものの軸（３）上にこのカメラ
（２７）から一定の距離をとって置かれたもう１台のカ
メラを備えつけることもできる。
問題の大部分をなくするように、カメラ（２７）と同じ
ように配置されてはいるものの軸（３）上にこのカメラ
（２７）から一定の距離をとって置かれたもう１台のカ
メラを備えつけることもできる。
又、鏡上に入射するビームを完全に方向づけする目的で
、この鏡とレーザー線源の間に光学的中間調節装置を置
くこともできる。
、この鏡とレーザー線源の間に光学的中間調節装置を置
くこともできる。
一第１図は、本発明に従った装置の側面垂直断面図であ
る。 一第２図は、第１図の矢印■に沿った概略図である。 主要な構成要素の番号 １・・・・・・固定フレーム、 ２・・・・・・プラットフォーム、 ３・・・・・・レーザー光学軸、 ５．１３．１５・・・・・・走査手段、６・・・・・・
角度センサー、 １２・・・・・・レーザー放射体、 １８・・・・・・第２の感光受容体、 ２４・・・・・・レーザービーム、 ２７・・・・・・第１の感光受容体、 ２９・・・・・・光学中心。 手続補正帯（方式） １．事件の表示 昭和６３年特許願第２４８５０号
２、発明の名称 三次元後視測量の方法及び装置３
、補正をする者 。 事件との関係 出願人 氏 名 ミツシェル パラミティオーティ外１名 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和６３年４月２６日Ｑ−
る。 一第２図は、第１図の矢印■に沿った概略図である。 主要な構成要素の番号 １・・・・・・固定フレーム、 ２・・・・・・プラットフォーム、 ３・・・・・・レーザー光学軸、 ５．１３．１５・・・・・・走査手段、６・・・・・・
角度センサー、 １２・・・・・・レーザー放射体、 １８・・・・・・第２の感光受容体、 ２４・・・・・・レーザービーム、 ２７・・・・・・第１の感光受容体、 ２９・・・・・・光学中心。 手続補正帯（方式） １．事件の表示 昭和６３年特許願第２４８５０号
２、発明の名称 三次元後視測量の方法及び装置３
、補正をする者 。 事件との関係 出願人 氏 名 ミツシェル パラミティオーティ外１名 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和６３年４月２６日Ｑ−
Claims (12)
- （１）比較的概略的にビームを方向づけることにより場
面を走査すること、放出されたビームの方向を正確に測
定すること、そして放出されたビームの測定された方向
づけとスポットの方向に基づいて、空間座標を計算する
ことを特徴とする、レーザービーム（２４）をその方向
に放出することにより１つの場面を走査し、こうして得
られたレーザースポットの像を感光要素アセンブリのう
ちの少なくとも１つの要素の上に結像し、かかる要素ア
センブリ内の励磁された受容要素の位置からかかるアセ
ンブリとの関係におけるレーザースポットの方向を導き
出し、放出されたビームの方向と前記スポット方向に基
づき三角測量により各走査点の三つの空間座標を計算す
るような、三次元後視測量方法。 - （２）前記、２つの放出角度（ ， ）及び１つの受容
角度（ ）から前記空間座標を導き出すことを特徴とす
る、請求項（１）記載の方法。 - （３）前記２つの放出角度を互いに独立して測定するこ
とを特徴とする、請求項（２）記載の方法。 - （４）走査手段の出口においてビームの方向づけを測定
するための測定手段を含むことを特徴とする、レーザー
放射体（エミッタ）（１２）、レーザーにより放出され
たビームを用いて場面を走査するための走査手段（２、
５、１３、１５）、及び場面上にレーザービームにより
作り出されたスポットの画像を形成するための第１の感
光受容体（２７）を含む、場面の三次元後視測量装置。 - （５）前記、走査手段には、前記レーザーにより放出さ
れたビームを反射し１つの軸を中心に可動な鏡が含まれ
ていること、ならびに、前記測定手段にはかかる鏡を照
明する二次的光源及びそれが放出し鏡が反射したビーム
を受入れるための第２の感光受容体（１８）が含まれて
いることを特徴とする、請求項（４）記載の装置。 - （６）前記鏡の回転軸は鏡の平面を通過しレーザーの光
学軸（３）と第２の感光受容体の光学軸（１９）と出会
うことを特徴とする、請求項（５）に記載の装置。 - （７）前記、第２の感光受容体には、二次的光源を通過
し鏡の回転軸に鉛直を平面内に配置された感光要素の棒
（２１）のついた線形カメラが含まれていることを特徴
とする、請求項（５）及び（６）のいずれかに記載の装
置。 - （８）前記、かかる走査手段には、固定フレーム（１）
上に旋回可能な形でとりつけられたプラットフォーム（
２）が含まれていること、ならびに、かかる測定手段に
はフレームとの関係におけるプラットフォームの旋回角
度（）を 測定するための角度センサー（６）が含まれていること
を特徴とする、請求項（４）〜（７）までのいずれかに
記載の装置。 - （９）前記、かかる走査手段には、固定フレーム上に旋
回可能な形でとりつけられたプラットフォーム及びレー
ザーにより放出されたビームを反射する前記プラットフ
ォーム上にとりつけられた可動式鏡が含まれていること
、そして前記第１の感光受容体は、場面上にビームによ
り作り出されたレーザースポットの画像を受容するため
、鏡の回転の際に鏡により反射されたビームにより走査
される平面内に配置されていること、を特徴とする、請
求項（４）に記載の装置。 - （１０）前記、第１の感光受容体がプラットフォームの
旋回軸上に光学中心（２９）をもつ線形カメラであるこ
とを特徴とする、請求項（９）記載の装置。 - （１１）前記、鏡の回転軸がプラットフォームの旋回軸
とほぼ鉛直に出会うことを特徴とする、請求項（９）及
び（１０）に記載の装置。 - （１２）前記、プラットフォームの回転軸にレーザー放
射体の光学軸が混在していることを特徴とする、請求項
（９）〜（１１）のいずれか１つに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8701360A FR2610400B1 (fr) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Procede et dispositif de relevement tridimensionnel |
| FR8701360 | 1987-02-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01210815A true JPH01210815A (ja) | 1989-08-24 |
| JP2836621B2 JP2836621B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=9347587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63024850A Expired - Fee Related JP2836621B2 (ja) | 1987-02-04 | 1988-02-04 | 三次元測量装置 |
Country Status (6)
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|---|---|
| US (1) | US4873449A (ja) |
| EP (1) | EP0279730B1 (ja) |
| JP (1) | JP2836621B2 (ja) |
| AT (1) | ATE64454T1 (ja) |
| DE (1) | DE3863198D1 (ja) |
| FR (1) | FR2610400B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH03160317A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-10 | Topcon Corp | 測量機のレーザ光制御装置 |
| JP2005140510A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Toyonaka Kenkyusho:Kk | 遠距離対象物の変位測定方法と遠距離対象物の変位測定装置 |
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| DE4114244A1 (de) * | 1991-05-02 | 1992-11-05 | Mauser Werke Oberndorf | Messeinrichtung |
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- 1987-02-04 FR FR8701360A patent/FR2610400B1/fr not_active Expired
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1988
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- 1988-02-04 AT AT88400259T patent/ATE64454T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-02-04 US US07/152,137 patent/US4873449A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-04 DE DE8888400259T patent/DE3863198D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-04 JP JP63024850A patent/JP2836621B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2836621B2 (ja) | 1998-12-14 |
| ATE64454T1 (de) | 1991-06-15 |
| US4873449A (en) | 1989-10-10 |
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| FR2610400A1 (fr) | 1988-08-05 |
| FR2610400B1 (fr) | 1989-04-28 |
| EP0279730B1 (fr) | 1991-06-12 |
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