TW201533423A - 立體空間量測儀及其空間量測方法 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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Abstract

一種立體空間量測儀及其空間量測方法，經由在一待量測空間中置入一雷射空間量測儀，將空間量測儀所取得的待量測空間的相關數據資料經由一運算裝置加以計算合併後，由一連接的電子設備顯示裝置顯示出待量測空間的完整立體空間型態，透過製圖軟體之類應用程式，使游標點選該完整立體空間可快速顯示出所要位置的相關數據，而可應用在立體空間施工時快速取得立體空間任何位置或其累計總和的立即施工數據資料。

Description

立體空間量測儀及其空間量測方法
本發明有關一種立體空間量測儀及其空間量測方法，經由將一空間量測儀置入待測空間內的設定位置以逐點及逐面方式取得空間數據，所取得的空間數據可經由一運算裝置處理後，方便的以相關繪圖軟體或看圖軟體以設定格式輸出顯示於電子設備的顯示裝置上。
早期量測水平的工具主要為使用水平儀，此類水平儀主要是將水與氣泡密封在一玻璃管中，玻璃管兩端等距位置各設有一標記，藉氣泡之兩側與玻璃管兩側標記，經由目視推測比對間距氣泡與玻璃管標記是否相等來判斷標的物是否水平。但此種傳統的水平儀量測方式，需耗費較多時間比對兩端間距是否等距，判讀者必需具有敏銳的微距比對能力，同時，每次的人工比對方式品質亦無法保持穩定。
現今雖已大量採用雷射水平儀來改善傳統水平儀的缺點，但通常此類雷射水平儀是以定點或旋轉投射雷射光束所接觸之位置為量測結果，主要的功能僅在於進行平面的二度空間水平量測。
本發明主要目的即在提供一種立體空間量測儀及其空間量測方法，可透過平面空間量測擴展成立體空間，供運用於如室內外空間之類場所的實際總面積量測，作為立體空間的施工參考數據。
本發明又一目的即在提供一種立體空間量測儀及其空間量測方法，可經由顯示裝置上游標點選快速取得待量測空間標的物任一位置上的相關數據。
為達到以上目的，本發明至少包含：一可供放置在待量測空間的空間量測儀，所述空間量測儀經由旋轉投射雷射光束至所述待量測空間的各不同量測位置進行逐點及逐面的測量，以取得放置空間的相關量測數據資料；將雷射光束所接觸位置的相關數據連接至少一連結到至少一電子資訊設備的運算裝置，以及將所述運算裝置連接至一顯示裝置。
所取得的量測數據資料經運算裝置處理後能以設定格式輸出，供於所述顯示裝置顯示空間中任一位置或其總和的相關數據。
於可行實施例中，所述顯示裝置為手機、平板電腦、筆記型電腦、個人電腦或計算機裝置的至少其中一種電子資訊設備的顯示螢幕。
其中，所述運算裝置至少包含所述空間量測儀所取得量測數據的計算裝置及合併裝置。
所述運算裝置處理所述量測數據資料後至少以一圖形格式輸出。
於可行實施例中，所述經運算裝置處理後的圖形格式可選擇經由製圖軟體進行讀取及編輯或以看圖軟體直接讀取。
其中，所述製圖軟體包括Auto CAD、Pro-E、Solidworks至少其中一種。
於一可行實施例中，所述空間量測儀為經由旋轉投射雷射光 束的雷射水平儀。
本發明更提供一種立體空間量測儀空間量測方法，包含：將一旋轉投射雷射光束的空間量測儀放置在一待量測空間，所述空間量測儀放置在所述待量測空間至少一個以上的位置進行立體空間的逐點及逐面掃描以取得所述待量測空間的數據資料；將所述取得的待量測空間數據資料傳送到至少一運算裝置；所述運算裝置將所述取得的待量測空間數據資料經過計算及合併以取得所述待量測空間的所有任一位置及/或所述待量測空間的累計完整立體空間圖形資料；將所述取得的待量測空間數據資料傳送到至少一運算裝置；所述運算裝置將所述取得的待量測空間數據資料經過計算及合併後以設定格式輸出所取得的所述待量測空間的完整立體空間圖形；以軟體應用程式讀取編輯所述完整立體空間圖形；將已讀取編輯的所述完整立體空間圖形顯示於至少一電子資訊設備的顯示螢幕。
10‧‧‧空間量測儀
11‧‧‧運算裝置
12‧‧‧顯示裝置
20‧‧‧待量測空間
21‧‧‧凹入空間
101、102‧‧‧平面形狀
101A、102A‧‧‧空間圖形
111‧‧‧計算裝置
112‧‧‧合併裝置
201‧‧‧死角區域
第1圖顯示本發明一可行實施例系統結構圖。
第2圖顯示第1圖放置於待量測空間準備量測示意圖。
第3圖顯示本發明可行實施例量測步驟圖。
第4圖顯示第2圖的初步量測狀態圖。
第5圖顯示第2圖待量測空間的平面圖。
第6圖顯示本發明空間量測儀在第一位置的量測狀態圖。
第7圖顯示第6圖所量測出空間的平面圖。
第8圖顯示本發明空間量測儀在第二位置的量測狀態圖。
第9圖顯示第8圖所量測出空間的平面圖。
第10圖顯示第6圖所量測出空間的立體圖。
第11圖顯示第8圖所量測出空間的立體圖。
第12圖顯示第10圖及第11圖的總體積的立體示意圖。
如第1圖所示，於圖示可行實施例中，本發明設有至少一空間量測儀10，所述空間量測儀10可為經由旋轉投射雷射光束的雷射水平儀，且可將雷射光束所接觸位置的相關數據連接至少一運算裝置11，並使所述運算裝置11連接至一顯示裝置12。所述的顯示裝置12可為手機、平板電腦、筆記型電腦、個人電腦或其他計算機裝置之類電子資訊設備的顯示螢幕。
於可行實施例中，所述運算裝置11可包括所述空間量測儀10所取得量測數據的計算裝置111及合併裝置112，並可將所述運算裝置11配合相關製圖軟體應用程式載入所述的各種電子資訊設備。
如第2圖所示，本發明可將所述空間量測儀10放入一待量測空間20中，透過所述空間量測儀10進行逐點及逐面的雷射量測所述待量測空間20，並將所述逐點及逐面的雷射量測資料進行累加及計算後，即可取得所述待量測空間20的任一點或任一平面位置或整體空間的立體數據資料。於此一實施例中，所述待量測空間20為含有一凹入空間21的不規則立體幾何形狀。
在待量測空間20為規則型的立體幾何形狀時，如所述待量測 空間20為正方立體或長方立體之類規則型立體幾何形狀時，所述空間量測儀10可透過一次的雷射量測即可取得所需數據；在待量測空間20為如圖示實施例的不規則立體幾何形狀時，則必須進行一次以上的雷射量測，並將多數次量測數據進行計算合併，來取得標的物空間的完整立體空間真正的實際數據。
所附第3圖顯示本發明的空間掃描及數據取得步驟，第4圖至第12圖則顯示本發明在量測如此一實施例所顯示不規則立體形狀待量測空間20的其中一種可行的實際操作狀態。
如第4圖所示，本發明可先將所述空間量測儀10放置於如圖示的一第一位置，於此一實施例中，所述的第一位置在待量測空間20的凹入空間21一側，並在所述第一位置進行如第4圖所示的逐點及逐面雷射量測掃描，所述第一位置將形成如第6圖的雷射掃描狀態，所掃瞄出的平面形狀101如第7圖所示，經由多數所述平面形狀101所累計堆疊出的立體(即3D)空間圖形101A如第10圖所示。
由於在所述第一位置進行如第4圖所示的雷射量測掃描時，所述的不規則待量測空間20會有如第6圖所示的死角區域201，因此必須如第8圖所示般將所述空間量測儀10放置於如圖示的一第二位置(即凹入空間21另一側)，並在所述第二位置進行第二次的3D空間掃描，在所述第二位置所掃瞄出的平面形狀102如第9圖所示，經由多數所述平面形狀102所累計堆疊出的立體(即3D)空間圖形102A則如第11圖所示。
本發明因而可透過所述空間量測儀10經由一次(如應用於規則型立體幾何形狀)以上的雷射掃描來取得標的物(如待量測空間20)的 空間數據資料。於此一實施例中，雖僅顯示透過兩次不同位置的雷射掃描取得空間數據資料，但配合各種不同型態的待量測空間，當然亦可進行更多不同位置的雷射掃描。
如第3圖所示，經由以上一次以上的雷射掃描3D空間，可將所取得的所有各點及各面的相關數據資料傳送到所述的運算裝置11及顯示裝置12。所述運算裝置11會根據各掃描位置的既有取得數據計算相對位移及空間尺寸，經過計算合併，可將如第12圖所示經過量測的完整待量測空間20由顯示裝置12加以顯示。所述運算裝置11在運算處理後，能以設定格式(如製圖軟體Auto CAD的相關格式DXF)輸出，而可由此類製圖軟體加以讀取編輯或以看圖軟體直接讀取。
經由使用市售的各種不同製圖軟體，如Auto CAD、Pro-E、Solidworks來運用相關的應用程式，使游標可以點選所述經過量測的完整待量測空間20中的不同個別位置及平面，並自動計算其面積及長、寬、高，然後可自動列表輸出如此一實施例所述待量測空間20任一位置尺寸或任一牆面的面積、樓板面積及自動累計出整體的空間容積等數據。
在一可行較佳實施例，所述空間量測儀10更可進一步直接內建所述運算裝置11及顯示裝置12，而可經由所述空間量測儀10直接進行相關量測數據的讀取編輯及顯示。
本發明經由上述所取得的各種數據資料因而可應用於如各種室內外空間的油漆粉刷、地磚的鋪設等場所，在輸入單位面積或空間容積等數據資料，即可快速的取得如油漆粉刷或鋪設地磚的整個相關施工的工程總價。
本發明因而可將此類雷射量測裝置應用於立體空間，在取得相對的立體空間並加以顯示後，可經由點選在顯示裝置上的任一位置快速取得所需的各不同空間位置的各種相關數據資料，而可廣泛適用於各種不同或不規則立體空間上，並快速取得所需的施工數據，具有高度的產業上利用價值。
以上實施例僅用為方便舉例說明本發明，並非加以限制，對於熟習此一技藝人士依該實施例所可作的各種簡易變形與修飾，如應用場所的變更選擇，均仍應含括於以下申請專利範圍中。
10‧‧‧空間量測儀
11‧‧‧運算裝置
12‧‧‧顯示裝置
111‧‧‧計算裝置
112‧‧‧合併裝置

Claims (18)

  1. 一種立體空間量測儀，至少包含：一可供放置在待量測空間的空間量測儀，所述空間量測儀經由旋轉投射雷射光束至所述待量測空間的各不同量測位置進行逐點及逐面測量，取得所述待量測空間的量測數據資料；將雷射光束所接觸位置的所述待量測空間數據連接至少一處理所述量測數據資料的運算裝置，以及將所述運算裝置連接到至少一電子資訊設備顯示裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述立體空間量測儀，其中，所述顯示裝置為手機、平板電腦、筆記型電腦、個人電腦或計算機裝置的至少其中一種電子資訊設備的顯示螢幕。
  3. 如申請專利範圍第1項所述立體空間量測儀，其中，所述運算裝置至少包含所述空間量測儀所取得量測數據的計算裝置及合併裝置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述立體空間量測儀，其中，所述運算裝置處理所述量測數據資料後至少以一圖形格式輸出。
  5. 如申請專利範圍第4項所述立體空間量測儀，其中，所述圖形格式應用製圖軟體加以編輯讀取。
  6. 如申請專利範圍第5項所述立體空間量測儀，其中，所述製圖軟體包括Auto CAD、Pro-E、Solidworks至少其中一種。
  7. 如申請專利範圍第4項所述立體空間量測儀，其中，所述圖形格式應用看圖軟體直接讀取。
  8. 如申請專利範圍第1項所述立體空間量測儀，其中，所述空間量測儀為經由旋轉投射雷射光束的雷射水平儀。
  9. 如申請專利範圍第1項所述立體空間量測儀，其中，所述運算裝置及顯示 裝置直接內建於所述空間量測儀。
  10. 一種立體空間量測儀空間量測方法，包含：將一旋轉投射雷射光束的空間量測儀放置在一待量測空間，所述空間量測儀放置在所述待量測空間至少一個以上的位置進行立體空間逐點及逐面掃描以取得所述待量測空間的數據資料；將所述取得的待量測空間數據資料傳送到至少一運算裝置；所述運算裝置將所述取得的待量測空間數據資料經過處理以取得所述待量測空間的任一點及任一平面以及累計的完整立體空間圖型資料；將所述完整立體空間圖形資料連接顯示到至少一電子設備的顯示裝置；於所述電子設備顯示裝置顯示所述待量測空間的完整立體空間圖形，供點選所述完整立體空間圖形任一位置以顯示點選位置數據資料。
  11. 如申請專利範圍第10項所述立體空間量測儀空間量測方法，其中，所述顯示裝置為手機、平板電腦、筆記型電腦、個人電腦或計算機裝置的至少其中一種電子資訊設備的顯示螢幕。
  12. 如申請專利範圍第10項所述立體空間量測儀空間量測方法，其中，所述運算裝置至少包含所述空間量測儀所取得量測數據的計算裝置及合併裝置。
  13. 如申請專利範圍第10項所述立體空間量測儀空間量測方法，其中，所述運算裝置處理所述量測數據資料後至少以一圖形格式輸出。
  14. 如申請專利範圍第13項所述立體空間量測儀空間量測方法，其中，所述圖形格式應用製圖軟體加以編輯讀取。
  15. 如申請專利範圍第14項所述立體空間量測儀空間量測方法，其中，所述製圖軟體包括Auto CAD、Pro-E、Solidworks至少其中一種。
  16. 如申請專利範圍第13項所述立體空間量測儀，其中，所述圖形格式應用看圖軟體直接讀取。
  17. 如申請專利範圍第10項所述立體空間量測儀空間量測方法，其中，所述空間量測儀為經由旋轉投射雷射光束的雷射水平儀。
  18. 如申請專利範圍第10項所述立體空間量測儀，其中，所述運算裝置及顯示裝置直接內建於所述空間量測儀。
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