测量系统的制作方法

测量系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有电子水准仪和属于多个群的任一群的标尺装置的测量系统，以如下方式构成，即，所述标尺装置具备：附有与所属的群对应的条形码的标尺；以及设置在该标尺的移动式电台装置，该移动式电台装置具有：显示施工数据的移动式电台显示部；以及与所述电子水准仪之间进行无线通信的移动式电台通信部，所述电子水准仪具有：获取施工范围的图像的摄影部；从图像提取标尺图像，判别提取的标尺图像的条形码图案属于哪个群，并且基于所述标尺图像测定所述标尺的三维位置的控制装置；以及将得到的三维位置发送给所述移动式电台装置的主体通信部，所述移动式电台装置将接收的所述标尺的三维位置与所述施工数据的关系显示在所述移动式电台显示部。
【专利说明】测量系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及能设定多个基准面的测量系统。

【背景技术】
[0002] 作为使用刻印有规定的条形码的标尺（staff)进行高度测定、距离测定的设备，电 子水准仪（electronic level)正在普及。
[0003] 在以往的电子水准仪中，将标尺坚立设置在规定的地点，进行坚立设置了标尺的 地点的高度测定、距离测定，对预定的范围、地点进行数据收集。
[0004] 进而，在基于施工数据来施工土木工程等所需工程的情况下，需要水平基准面，作 为形成水平基准面的装置，有在水平方向上照射激光光线并使其旋转的激光照射装置。
[0005] 因而，以往用电子水准仪收集规定的数据，基于收集的数据、施工数据以及激光照 射装置形成的基准面进行所需的工程。
[0006] 因此，在各作业的每一个中都需要电子水准仪、激光照射装置等多个装置。
[0007] 另外，在日本国特开平7 - 229737号公报、日本国专利3795190号公报中公开了 如下的情况，即，利用电子水准仪对各标尺进行准直，以电子方式解读形成在各标尺的码图 (code pattern),自动求出准直高度。


【发明内容】

[0008] 发明要解决的课题 本发明的目的在于，提供一种在操作控制面板的操作中只用电子水准仪、标尺就能进 行数据的收集、基准面的设定的测量系统。
[0009] 用于解决课题的方案 为了达成上述目的，本发明的测量系统是具有电子水准仪和属于多个群的任一群的标 尺装置的测量系统，以如下方式构成，即，所述标尺装置具备：附有与所属的群对应的条形 码的标尺；以及设置在该标尺的移动式电台装置（mobile station)，该移动式电台装置具 有：显示施工数据的移动式电台显示部；以及与所述电子水准仪之间进行无线通信的移动 式电台通信部，所述电子水准仪具有：获取施工范围的图像的摄影部；从图像提取标尺图 像，判别提取的标尺图像的条形码图案属于哪个群，并且基于所述标尺图像测定所述标尺 的三维位置的控制装置；以及将得到的三维位置发送给所述移动式电台装置的主体通信 部，所述移动式电台装置将接收的所述标尺的三维位置与所述施工数据的关系显示在所述 移动式电台显示部。
[0010] 此外，在发明的测量系统中，利用属于各群的所述标尺装置设定多个地点中的标 尺的三维位置，按各群的每一个形成基准面。
[0011] 此外，本发明的测量系统以如下方式构成，即，所述摄影部以包含施工对象物的方 式获取图像，所述移动式电台显示部区分所述施工对象物属于多个群中的哪一群而进行显 示，并且显示关于所述施工对象物应设定的测设点，所述电子水准仪对所述标尺装置按所 属的每个群测定标尺的三维位置，将所述三维位置发送给对应的所述移动式电台装置，显 示所述标尺与所述测设点的关系。
[0012] 此外，在本发明的测量系统中，所述标尺装置具有检测所述标尺的倾斜度的移动 式电台倾斜传感器，基于该移动式电台倾斜传感器的检测结果对所述标尺的测距结果、水 平角进行补正。
[0013] 此外，本发明的测量系统以如下方式构成，即，所述电子水准仪具有旋转驱动部， 能通过该旋转驱动部在水平方向上旋转，所述摄影部按每个规定时间获取帧图像或连续获 取帧图像，所述控制装置按各帧图像的每一个提取标尺图像，以使提取的图像不脱离帧图 像的方式控制所述旋转驱动部而使所述电子水准仪旋转，追随所述标尺。
[0014] 此外，在本发明的测量系统中，所述摄影部是全周照相机，通过该摄影部获取全周 图像。
[0015] 发明效果 根据本发明的测量系统以如下方式构成，即，具有电子水准仪和属于多个群中的任一 群的标尺装置，其中，所述标尺装置具备：附有与所属的群对应的条形码的标尺；以及设置 在该标尺的移动式电台装置，该移动式电台装置具有：显示施工数据的移动式电台显示部； 以及与所述电子水准仪之间进行无线通信的移动式电台通信部，所述电子水准仪具有：获 取施工范围的图像的摄影部；从图像提取标尺图像，判别提取的标尺图像的条形码图案属 于哪个群，并且基于所述标尺图像测定所述标尺的三维位置的控制装置；以及将得到的三 维位置发送给所述移动式电台装置的主体通信部，所述移动式电台装置将接收的所述标尺 的三维位置与所述施工数据的关系显示在所述移动式电台显示部，因此，能以三维方式判 断当前的标尺的位置与施工数据的关系，所以，能容易地进行基准面的设定、测设点的设 定。
[0016] 此外，根据本发明，因为利用属于各群的所述标尺装置来设定多个地点中的标尺 的三维位置、按各群的每一个形成基准面，所以，能利用标尺来设定多个基准面。
[0017] 此外，根据本发明，以如下方式构成，即，所述摄影部以包含施工对象物的方式获 取图像，所述移动式电台显示部区分所述施工对象物属于多个群中的哪一群进行显示，并 且显示关于所述施工对象物应设定的测设点，所述电子水准仪对所述标尺装置按所属的每 个群测定标尺的三维位置，将所述三维位置发送给对应的所述移动式电台装置，显示所述 标尺与所述测设点的关系，因此，对多个施工对象物的测设点的设定，能利用多个附有不同 的条形码的标尺并行地设定。
[0018] 此外，根据本发明，所述标尺装置具有检测所述标尺的倾斜度的移动式电台倾斜 传感器，基于该移动式电台倾斜传感器的检测结果对所述标尺的测距结果、水平角进行补 正，因此，可得到高精度的测定结果，并且能进行水平角的测定。
[0019] 此外，根据本发明，以如下方式构成，即，所述电子水准仪具有旋转驱动部，能通过 该旋转驱动部在水平方向上旋转，所述摄影部按每个规定时间获取帧图像或连续获取帧图 像，所述控制装置按各帧图像的每一个提取标尺图像，以使提取的图像不脱离帧图像的方 式控制所述旋转驱动部而使所述电子水准仪旋转，追随所述标尺，因此，不需要按每个测设 点对标尺进行准直，测设作业的效率大幅提高。
[0020] 此外，根据本发明，所述摄影部是全周照相机，通过该摄影部可获取全周图像，因 此，可省略旋转机构部，能进行遍及宽范围的测定作业、测设作业。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 图1是示出本发明的实施例的测量系统的概略结构图。
[0022] 图2是该测量系统中的电子水准仪的概略结构图。
[0023] 图3 (A)是该测量系统中的标尺装置的移动式电台装置的概略结构图，图3 (B) 是示出该移动式电台装置的显示部的一个例子的图。
[0024] 图4是利用该测量系统形成基准平面的情况下的实施例的说明图。
[0025] 图5是利用该测量系统设定测设点的情况下的实施例的说明图。

【具体实施方式】
[0026] 以下，一边参照附图一边说明本发明的实施例。
[0027] 图1是示出本发明的实施例的测量系统的概略结构的图。其中，1表示电子水准 仪，2a表示属于A组的标尺，2b表示属于B组的标尺。
[0028] 所述电子水准仪1设置在能测定施工对象范围整个区域的位置（以下，基准位置)。 所述标尺2a、2b依次坚立设置在施工对象范围内的多个测定点，通过所述电子水准仪1可 测定高度、距离、方向（三维位置)。
[0029] 所述标尺2a、2b分别刻印有具有已知的宽度、已知的高度的条形码，通过该条形 码能测定高度位置。此外，在属于A组的标尺2a和属于B组的标尺2b中，条形码的图案不 同，能通过识别条形码的图案来判别标尺属于哪一组。在所述标尺2a、2b分别设置有移动 式电台装置21a、21b。另外，在不对所述标尺2a、2b、所述移动式电台装置21a、21b进行区 别的情况下，仅作为标尺2、移动式电台装置21进行说明。
[0030] 首先，参照图1、图2对所述电子水准仪1的概略进行说明。
[0031] 在基准位置设置有3个脚3,在该3个脚3经由校平部4、旋转驱动部5设置有电 子水准仪主体6。所述校平部4将所述电子水准仪主体6校平为水平状态。
[0032] 所述旋转驱动部5使所述电子水准仪主体6以坚直轴心为中心进行旋转。此外，所 述旋转驱动部5具备编码器等水平角检测器12,使所述电子水准仪主体6以坚直轴心为中 心进行旋转的情况下的旋转角由所述水平角检测器12检测，检测结果输出到控制装置8。
[0033] 所述电子水准仪主体6主要由摄影部7、所述控制装置8、主体显示部9、主体 通信部10、倾斜传感器11等构成。另外，作为该倾斜传感器11，还包括MEMS (micro electro-mechanical system :微型机电系统）等传感器。
[0034] 所述摄影部7具有光学系统13、二维摄影元件(区域传感器（area sensor))14等， 所述光学系统13能使包括施工对象范围的像成像在所述二维摄影元件14。此外，所述二维 摄影元件14是像素的集合体，例如，使用CCD或CMOS传感器等。在所述二维摄影元件14 上设定有直角坐标系，在所述电子水准仪主体6校平为水平的情况下，该电子水准仪主体6 检测的水平的0水平面（level)与所述直角坐标系的一个坐标轴一致。
[0035] 关于构成所述二维摄影元件14的各像素，该二维摄影元件14上的像素的位置特 定在所述直角坐标系上，此外，通过来自各像素的信号来特定所述直角坐标系的坐标。用所 述二维摄影元件14获取的图像作为帧图像数据输入到所述控制装置8,进而储存在存储部 16。
[0036] 所述控制装置8主要由运算处理部（CPU) 15、所述存储部16、图像处理部17、组判 别部18以及测定部19构成。所述运算处理部15进行对所述存储部16的数据的输入输出 的控制、所述图像处理部17中的图像处理的控制、所述组判别部18中的信号处理的控制、 所述测定部19中的测距、高低角、水平角的运算处理的控制。
[0037] 此外，所述控制装置8在所需的定时以所需的状态控制所述校平部4、所述旋转驱 动部5、所述主体通信部10。
[0038] 所述图像处理部17从所述帧图像数据提取标尺2的图像。所述组判别部18从提 取的标尺2的图像识别条形码的图案，进而判别标尺属于哪个组。所述测定部19基于提取 的标尺2的图像执行距离测定、高低角（准直高度）的测定、水平角的测定。进而，通过进行 距离测定、高低角(准直高度）的测定、水平角的测定，从而能测定标尺2的三维位置。
[0039] 另外，距离测定可通过识别图像中的标尺2的大小来执行。高低角可通过如下方 式来测定，即，从图像读取条形码的图案，判断水平的〇水平面处于条形码的哪个位置。
[0040] 另外，关于基于标尺2的图像来进行条形码的图案的提取、该图案的识别、判别、 距离测定、准直高度的测定，在日本国特开2012 - 145463号公报中有所公开。
[0041] 此外，关于水平角，可根据标尺2的条形码的帧图像中的位置，S卩，根据所述二维 摄影元件14上的位置来求出。
[0042] 所述存储部16具有程序储存部、数据储存部。在所述程序储存部储存有测定、施 工所需的各种程序，例如，储存有用于在所述图像处理部17执行图像处理的图像处理程 序、用于在所述组判别部18识别条形码的图案、判别属于哪个组的判别程序、用于执行距 离测定、高低角的测定、水平角的测定的测定运算程序、数据输入输出控制程序、通信程序、 用于进行所述主体显示部9的显示控制的显示程序、用于执行校平的校平程序等。
[0043] 此外，在所述数据储存部储存有帧图像数据、标尺2的判别结果、测定结果，储存 有施工所需的施工数据。
[0044] 在所述主体显示部9显示有所述摄影部7获取的图像，或显示有各标尺2的测定 结果或标尺2的组判别结果。另外，作为显示组判别结果的方法，有按每个组对标尺2进行 分色显示的方法或按每个组对标尺2以择一方式进行显示的方法等。
[0045] 所述主体通信部10能与所述移动式电台装置21之间进行无线通信，所述主体通 信部10将测定结果、组判别结果、施工数据等数据发送给所述标尺2a、2b的所述移动式电 台装置21a、21b，此外，接收从该移动式电台装置21a、21b发送的数据。
[0046] 所述倾斜传感器11检测所述电子水准仪主体6的倾斜，检测结果输入到所述控制 装置8。所述运算处理部15基于输入的检测结果对所述校平部4进行驱动控制，将所述电 子水准仪主体6调整(校平）为水平。
[0047] 接着，说明所述标尺2a、2b。另外，因为该标尺2a和所述标尺2b基本上是相同的 结构，所以，在不区别所述标尺2a、2b的情况下，仅作为标尺2进行说明。
[0048] 此外，在本实施例中，所述移动式电台装置21与该标尺2进行一体化，由所述标尺 2和所述移动式电台装置21构成标尺装置。
[0049] 参照图3对所述移动式电台装置21进行说明。
[0050] 该移动式电台装置21主要具备CPU23、移动式电台存储部24、移动式电台显示部 25、移动式电台通信部26、移动式电台倾斜传感器27。
[0051] 在所述移动式电台存储部24储存有数据的输入输出的控制所需的程序、显示动 作所需的程序、对发送接收进行控制的程序等各种程序，此外，储存有施工数据、从所述电 子水准仪1发送的各种测定数据等数据。
[0052] 所述CPU23运用所述程序来控制对所述移动式电台存储部24的数据的输入输出， 控制所述移动式电台显示部25的显示动作，控制所述移动式电台通信部26的发送接收。
[0053] 以下，参照图4对本实施例的作用进行说明。
[0054] 在以下的实施例中，对形成以不同的倾斜角倾斜的两个基准平面的情况进行说 明。作为形成基准面的准备，将施工数据输入到所述移动式电台装置21。作为输入的方法， 适当地选择直接将施工数据输入到所述移动式电台装置21，或从所述控制装置8对所述移 动式电台装置21发送施工数据而进行输入。
[0055] 另外，设所述光学系统13具有所需的视场角，例如，100°，使所述摄影部7以90° 步长进行旋转，在4个方向上进行摄影，使邻接的图像彼此各交叠10°而获取各方向的图 像。获取的图像存储在所述存储部16。所述图像处理部17利用邻接的图像制作全周的全 景图像。
[0056] 另外，可以使用全周照相机作为获取全周图像的摄影部7。
[0057] 在施工对象范围设置标尺2。该标尺2具有两种（A、B)条形码图案。设具有A条 形码图案的标尺2属于A群，此外，将属于A群的标尺2设为标尺2 &1、2&2、2&3。此外，设具 有B条形码图案的标尺2属于B群，此外，将属于B群的标尺2设为标尺2bl、2b2、2b3。此 夕卜，各条形码图案具有各标尺的基准位置。
[0058] 所述电子水准仪1设置在规定的位置，通过所述校平部4将所述电子水准仪1校 平为水平。以使设置的位置中的成为所述电子水准仪1的测定的基准的点(例如，机器中 心，以下称为基准点）存在于形成的A基准面31、B基准面32内的方式进行设定。此外，基 准点基于施工数据进行设定，是已知的。
[0059] 首先，对形成所述A基准面31的情况进行说明。
[0060] 将属于A群的所述标尺2al、2a2、2a3设置在所述A基准面31的范围内的规定的 位置，例如，设置位置Pal、Pa2、Pa3。此外，将属于B群的所述标尺2bl、2b2、2b3设置在所 述B基准面32的范围内的规定的位置，例如，设置位置Pbl、Pb2、Pb3。
[0061] 接着，所述图像处理部17从所述帧图像或所述全景图像提取所述标尺2al、2a2、 2a3、所述标尺2bl、2b2、2b3的标尺图像。由所述组判别部18基于标尺图像的条形码图案 从所述标尺图像之中将所述标尺2al、2a2、2a3的标尺图像判别为A组。
[0062] 所述测定部19基于所述标尺图像的条形码图案求出A组的各标尺2的准直高度 (与所述〇水平面的偏差)、高低角。此外，基于用所述水平角检测器12检测的准直方向角 度和所述标尺图像的在所述二维摄影元件14上的位置(相对于坐标系的原点的水平方向 偏差)，所述测定部19求出水平角。进而，根据所述标尺图像的大小，所述测定部19通过运 算求出（测定）从所述电子水准仪1的基准点到所述标尺2的距离。另外，关于求出准直高 度、高低角、水平角、距离的情况，在日本国特开2012 - 145463号公报中有所记载。
[0063] 此外，虽然在所述标尺2倾斜的情况下会对测距和水平角的测定造成影响，但是， 因为该标尺2的倾斜角由所述移动式电台倾斜传感器27测定，所以，能对根据由该移动式 电台倾斜传感器27检测的倾斜角测定的水平角、测距结果进行补正。此外，在基于倾斜角 进行的测定结果的补正中，倾斜角从所述移动式电台装置21发送到所述电子水准仪1。可 以将在该电子水准仪1补正的测定结果发送到所述移动式电台装置21，或者，也可以将测 定结果发送到所述移动式电台装置21，在该移动式电台装置21基于所述移动式电台倾斜 传感器27的检测结果来补正测定结果。
[0064] 基于测定的水平角、距离可特定成为测定的对象的标尺2的位置。例如，可特定所 述标尺2a的设置位置Pal。该设置位置Pal中的所述A基准面31的准直高度可基于施工 数据通过所述运算处理部15的运算来求出。
[0065] 求出的准直高度和设置位置Pal由所述主体通信部10进行发送，在所述移动式电 台通信部26进行接收。接收的准直高度经由所述CPU23显示在所述移动式电台显示部25。 此外，所述CPU23基于储存在所述移动式电台存储部24的施工数据和接收的所述设置位置 Pal，运算该设置位置Pal中的施工数据上的所述A基准面31的高度。
[0066] 在所述移动式电台显示部25显示在所述电子水准仪1测定的准直高度和在所述 移动式电台装置21运算的施工高度。另外，准直高度和施工高度可以用数值显示。或者， 也可以示出上下方向和准直高度与施工高度之间的偏差。
[0067] 在用数值示出准直高度和施工高度的情况下，可知施工高度相对于所设置的所述 标尺2a处于上下的哪个方向、哪个位置。
[0068] 进而，也可以将所述移动式电台显示部25构成为如图3 (B)所示。
[0069] S卩，所述移动式电台显示部25具有引导显示部25a、25b，该引导显示部25a进行对 高度方向的引导显示，此外，所述引导显示部25b进行对水平方向的引导显示。
[0070] 例如，所述引导显示部25a具有在准直高度与施工高度一致的情况下点亮(或闪 烁)的一致线41以及在准直高度相对于施工高度向上或向下偏离的情况下点亮(或闪烁)的 方向指示标志42、43。进而，在准直高度比施工高度高的情况下，所述方向指示标志42点 亮，在准直高度比施工高度低的情况下，所述方向指示标志43点亮。
[0071] 同样地，对于所述标尺2b、2c，也依次特定设置位置Pa2、Pa3,此外，求出准直高 度、施工高度，将求出的结果分别显示在各移动式电台装置21b、21c的所述移动式电台显 示部25。
[0072] 在所述A基准面31是平面的情况下，只要确定该A基准面31的平面内的3点，就 可确定该A基准面31。进而，通过利用所述电子水准仪1测定设置的标尺2的位置、准直高 度并将测定的位置发送给所述移动式电台装置21，从而根据施工数据求出所述A基准面31 的高度，通过与准直高度的比较，能设定任意的位置中的该A基准面31的高度。
[0073] 另外，在已知所述A基准面31的倾斜方向的情况下，还能用两个设置位置Pal、Pa2 设定基准面。
[0074] 接着，对形成所述B基准面32的情况进行说明。
[0075] 在形成所述B基准面32的情况下，提取所述标尺图像，由所述组判别部18基于所 述标尺图像的条形码图案从所述标尺图像之中将所述标尺2bl、2b2、2b3的标尺图像判别 为B组。
[0076] 利用所述电子水准仪1测定属于B群的所述标尺2bl、2b2、2b3的设置位置Pbl、 Pb2、Pb3,进而测定各所述标尺2bl、2b2、2b3的准直高度。
[0077] 通过测定设置位置Pbl、Pb2、Pb3和各所述标尺2bl、2b2、2b3的准直高度，从而可 与设定上述A基准面31同样地进行所述B基准面32的设定。
[0078] S卩，通过使用A群的所述标尺2al、2a2、2a3和B群的所述标尺2bl、2b2、2b3,从而 能形成两个基准面。进而，能利用3个以上的不同的条形码图案形成3个以上的标尺群，通 过使用该标尺群，从而形成3个以上的不同的基准面。
[0079] 另外，通过所述旋转驱动部5以规定的旋转速度旋转所述电子水准仪主体6。利用 得到的帧图像制作全周全景图像，依次更新全周全景图像。进而，通过进行从更新的全周全 景图像提取标尺图像、组判别、基于标尺图像的测距、高低角的测定、准直高度的测定，从而 即使在使标尺2移动的情况下也能进行基准面的形成或基准面的检测。
[0080] 进而，在施工对象范围收容于所述摄影部7的光学系统的视场角的范围内的情况 下，无需使所述电子水准仪主体6旋转，只要获取同一方向的图像即可。进而，只要将光学 系统的视场角做成为广角，使得与宽的施工对象范围对应，就能省略所述旋转驱动部5。
[0081] 此外，只要将属于相同的群的标尺2设为4个以上，或将用标尺2检测基准面的地 点设为4个以上，就能设定弯曲的基准面。
[0082] 另外，如果将在所述电子水准仪1中测定的结果自动地发送给所述移动式电台装 置21侧，在所述电子水准仪1侧就不需要作业人员。
[0083] 另外，虽然在上述说明中使用具有相同条形码图案的3个以上的标尺设定了基准 面，但是，也可以在1个群中使用1个标尺，移动标尺而设置在不同的3个点以上，分别设定 基准面的高度。
[0084] 接着，对在图5中以三维方式设定测设点的情况进行说明。
[0085] 另外，在图5所示的例子中，示出施工对象范围收容于光学系统的视场角的范围 内的情况。
[0086] 将A群所包含的施工对象物设为施工对象物33a、34a，将B群所包含的施工对象物 设为施工对象物35b、36b。此外，将对所述施工对象物33a、34a使用的标尺设为标尺2a，将 对所述施工对象物35b、36b使用的标尺设为标尺2b。
[0087] 当作业开始时，所述摄影部7以规定时间间隔获取施工对象范围的图像，获取的 图像作为帧图像数据依次储存在所述移动式电台存储部24。
[0088] 所述图像处理部17从帧图像提取标尺图像，对提取的该标尺图像判别是所述标 尺2a的还是所述标尺2b的。
[0089] 在所述移动式电台装置21a、21b的所述移动式电台存储部24分别储存有施工数 据、施工对象物的图像数据。
[0090] 首先，对于A群所包含的所述施工对象物33a、34a，对设定测设点的情况进行说 明。
[0091] 在设定所述施工对象物33a的测设点Qal的情况下，在所述标尺2a的所述移动式 电台装置21的所述移动式电台显示部25显示有所述施工对象物33a、34a，并且显示有测设 点Qal。测设点的显示包括如下模式，即，一次显示所述全部测设点的显示模式、只显示接下 来应设定的测设点的显示模式、一次显示所述测设点，对于接下来应设定的测设点进行分 色显示或使其闪烁等的显示模式等，能适当地选择显示模式。
[0092] 此外，关于测设点显示，以使能以视觉方式容易地进行判断的方式在所述施工对 象物33a、34a重叠地进行点显示，进而通过选择，从而一并显示测设点的三维坐标。
[0093] 所述电子水准仪1获取图像，从图像提取标尺图像，选择所述标尺2a的标尺图像， 基于选择的该标尺图像进行测距、高低角的测定、准直高度的测定，测定当前的所述标尺2a 的三维位置，将测定结果发送给所述移动式电台装置21。
[0094] 在该移动式电台装置21中，接收的测定结果显示在所述移动式电台显示部25。作 为显示测定结果的方式，在施工对象物的图像中通过着色来显示位置，使得相对于应设定 的测设点，能以视觉方式知道当前地点。
[0095] 或者，如图3(B)所示，关于上下方向，在引导显示部25a中使用方向指示标志42、 43来引导移动方向。在水平方向上，在引导显不部25b中使用方向指不标志45、46来引导 移动方向。在所述标尺2a的上下位置、水平位置与所述测设点Qal -致的情况下，分别使 所述一致线41、所述一致线44闪烁。
[0096] 或者，在对所述标尺2a的实测三维坐标与测设点Qal的施工数据的偏差进行数值 显示、所述标尺2a与所述测设点Qal -致的情况下，进行0显示等。因而，作业人员可知， 为了将标尺设定在所述测设点Qal需要向哪个方向移动多少。
[0097] 所述图像处理部17从最新的帧图像提取所述标尺2a的标尺图像，进而，所述测定 部19测定所述标尺2a的最新的位置，将测定结果发送给所述移动式电台装置21。作业人 员根据所述移动式电台显示部25的显示，例如，根据所述引导显示部25a、所述引导显示部 25b可知移动中的最新的位置，能不费劲地将所述标尺2a设定在所述测设点Qal。
[0098] 当利用所述标尺2a设定了所述测设点Qal时，在所述移动式电台显示部25显示 接下来进行设定的测设点Qa2。另外，对于完成设定的所述测设点Qal，为了防止误设定，也 可以改变颜色并保持对该测设点Qal进行点显示的状态。
[0099] 作业人员能根据显示的所述测设点Qa2和显示的当前位置，以视觉方式判断需要 在哪个方向上移动多少，可不费劲地、有效地进行设定下一个该测设点Qa2的情况下的移 动。该测设点Qa2的设定也与所述测设点Qal同样地进行。进而，同样地，依次设定测设点 Qa3、Qa4、…。
[0100] 接着，在对B群的所述施工对象物35b、36b设定测设点的情况下，也以与对A群的 所述施工对象物33a、34a设定测设点同样的顺序来进行。
[0101] 在此，在所述移动式电台装置21中，在设定所述施工对象物35b、36b的测设点的 情况下，使用所述标尺2b。但是，该标尺2b具有与所述标尺2a不同的条形码图案，根据该 条形码图案，所述电子水准仪1能判别两者。
[0102] 因而，能与所述标尺2a的测定并行地进行对所述标尺2b的测定。通过所述电子 水准仪1对所述标尺2b的所述移动式电台装置21b发送该标尺2b的测定结果、将测定结 果显示在所述移动式电台装置21b，从而，B群的所述施工对象物35b、36b的测设点的设定 能与A群的所述施工对象物33a、34a的测设点的设定以同时进行方式进行。
[0103] 另外，通过使用具有3个以上的不同的条形码图案的标尺，从而能对属于3个以上 的群的施工对象物同时进行测设点的设定。因而，测设点的作业效率大幅提高。
[0104] 接着，对如下情况进行说明，即，在所述光学系统13的视场角不是广角的情况下， 通过图像处理来跟踪标尺，依次设定测设点。在该情况下，所述电子水准仪主体6通过旋转 驱动部5进行旋转，进而由所述水平角检测器12检测所述摄影部7的准直方向的水平角。
[0105] 首先，在开始作业的时点，使所述摄影部7朝向最初设定的测设点的方向，将所述 水平角检测器12检测的角度(所述摄影部7的准直方向的角度）设定为基准角度。
[0106] 通过所述摄影部7获取图像，从图像中提取标尺图像。另外，在该情况下，所述摄 影部7获取动态图像或者以可跟踪的规定的时间间隔获取静止图像。在任一种情况下，数 据都作为帧图像数据而储存在所述存储部16。
[0107] 从最新的帧图像提取标尺图像，基于提取的该标尺图像求出测距、准直高度(高低 角)、水平角。在该情况下，因为水平角是根据图像求出的水平角，所以，通过在求出的水平 角加上由所述水平角检测器12检测的检测角度，从而可求出实际的水平角。
[0108] 当完成1个测设点的设定而移动标尺时，所述图像处理部17对各帧提取标尺图 像，以使提取的该标尺图像维持在帧图像的中心的方式，或者以至少使该标尺图像不会从 帧图像脱离的方式，通过所述旋转驱动部5使所述电子水准仪主体6旋转。
[0109] 所述测定部19基于从各帧图像提取的标尺图像来测定到标尺的距离、标尺的准 直高度、水平角，将测定结果发送给所述移动式电台装置21。该移动式电台装置21将测定 结果实时地显示在所述移动式电台显示部25。
[0110] 在该移动式电台显示部25显示施工图。通过同时显示施工图和测定结果，从而作 业人员可知相对于测设点的当前位置，可高效地进行测设点的设定。进而，通过进行跟踪， 从而能进行所述摄影部7具有的视场角以上的范围中的测设点的设定，进而，通过在所述 移动式电台显示部25显示施工图，从而在所述电子水准仪1侧不需要作业人员，能进行单 人作业。
【权利要求】
1. 一种测量系统，具有：电子水准仪；以及标尺装置，属于多个群的任一群，所属测量 系统以如下方式构成，即， 所述标尺装置具备： 标尺，附有与所属的群对应的条形码；以及 移动式电台装置，设置在该标尺， 该移动式电台装置具有： 移动式电台显示部，显示施工数据；以及 移动式电台通信部，与所述电子水准仪之间进行无线通信， 所述电子水准仪具有： 摄影部，获取施工范围的图像； 控制装置，从图像提取标尺图像，判别提取的标尺图像的条形码图案属于哪个群，并且 基于所述标尺图像测定所述标尺的三维位置；以及 主体通信部，将得到的三维位置发送给所述移动式电台装置， 所述移动式电台装置将接收的所述标尺的三维位置与所述施工数据的关系显示在所 述移动式电台显示部。
2. 根据权利要求1所述的测量系统，其中， 通过属于各群的所述标尺装置设定多个地点中的标尺的三维位置，按各群的每一个形 成基准面。
3. 根据权利要求1所述的测量系统，以如下方式构成，即， 所述摄影部以包含施工对象物的方式获取图像，所述移动式电台显示部区分所述施工 对象物属于多个群中的哪一群进行显示，并且显示关于所述施工对象物应设定的测设点， 所述电子水准仪对所述标尺装置按所属的每个群测定标尺的三维位置，将所述三维位置发 送给对应的所述移动式电台装置，显示所述标尺与所述测设点的关系。
4. 根据权利要求1?权利要求3的任一项所述的测量系统，其中， 所述标尺装置具有移动式电台倾斜传感器，检测所述标尺的倾斜度， 基于该移动式电台倾斜传感器的检测结果，对所述标尺的测距结果、水平角进行补正。
5. 根据权利要求1所述的测量系统，其中， 所述电子水准仪具有旋转驱动部，能通过该旋转驱动部在水平方向上进行旋转，所述 摄影部按每个规定时间获取帧图像，或连续获取帧图像，所述控制装置按各帧图像的每一 个提取标尺图像，以使提取的图像不会从帧图像脱离的方式控制所述旋转驱动部而使所述 电子水准仪旋转，跟随所述标尺。
6. 根据权利要求1所述的测量系统，其中， 所述摄影部是全周照相机，通过该摄影部获取全周图像。
【文档编号】G01C15/00GK104101336SQ201410144493
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2013年4月11日
【发明者】熊谷薰, 古平纯一 申请人:株式会社拓普康