用于激光测量设备的目标对象和用于辨识目标对象的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于激光测量设备的目标对象以及一种用于通过激光设备辨识该目标对象的方法。
【背景技术】
[0002]为了测量目标点使用确定目标点的距离和方向(角)的激光测量设备。已知构造为经玮仪、全站仪、水准仪或者激光扫描仪的激光测量设备。激光测量设备包括距离测量装置和用于角测量的角测量装置，所述距离测量装置用于目标点和距离测量装置之间的距离测量。目标点的测量通过放置在目标点处的目标对象支持。目标对象用于具有激光测量设备的测量系统，该激光测量设备发射搜索束和测量束，其中用于搜索束和测量束的波长有利地不同。测量束用于激光测量设备的测量任务、例如距离测量和/或角测量，而搜索束用于发现并且辨识目标对象。由于搜索束和测量束的不同任务，搜索束强烈地扩展，以便检测更大的空间区域，反之聚焦的测量束用于测量任务。目标对象细分成被动目标对象和主动目标对象，所述被动目标对象反射激光测量设备的搜索束，所述主动目标对象不反射搜索束而是发射发射束。主动目标对象具有以下优点:由于在反射的表面所反射的束的不同波长，所以激光测量设备可以区分发射束。
[0003]EP I 734 336 Al公开了一种用于发射红外的搜索束和测量束的激光测量设备的主动目标对象。所述目标对象包括具有至少一个用于反射测量束的反射器元件的反射器装置、具有用于接收红外的搜索束的接收元件的接收装置、具有用于发射可见的或者红外的搜索束的发射元件的发射装置以及具有用于分析处理所接收的搜索束的分析处理元件和用于控制发射装置与接收装置的控制元件的控制装置。所述目标对象的缺点是，不能实现目标对象的辨识和区分。对于测量系统中的多个目标对象而言，可见的或者红外的发射束具有相等的波长。
[0004]由DE 10 2010 024 014 Al已知一种用于借助激光测量设备辨识目标对象的方法以及一种具有激光测量设备和多个可辨识的目标对象的相应的测量系统。所述激光测量设备包括发射测量束并且例如构造用于距离测量和/或角测量的激光测量装置、作为用于识别目标对象的检测装置的摄像机装置和具有用于控制激光测量装置和摄像机装置的控制元件的控制装置。目标对象包括具有至少一个用于反射测量束的反射器元件的反射器装置、具有至少一个用于发射可见的发射束的发射元件的发射装置和具有用于控制发射装置的控制元件的控制装置，所述发射束用作识别目标对象。目标对象的辨识通过可见的发射束实现，所述发射束用作目标对象的识别并且可以在第一和第二光学状态之间调节。可见的发射束的第一和第二光学状态例如可以涉及不同的波长或者极化状态。作为实现两个不同的光学状态的其他可能性提出接通(第一光学状态)和切断(第二光学状态)可见的发射束。激光测量设备通过通信连接与测量系统的目标对象连接或者至少可连接地构造。为了构造通信连接，在激光测量设备中并且在目标对象中设置相应的发射与接收元件。
[0005]用于辨识目标对象的已知的方法具有以下方法步骤:目标对象的控制装置向发射装置发射控制指令，所述发射装置根据控制指令以第一光学状态发射可见的发射束。可见的发射束由测量设备的接收装置检测并且发射束的所接收的部分由激光测量设备的控制装置分析处理。激光测量设备的控制装置通过通信连接将控制指令传输给目标对象的发射装置，其中发射装置根据控制指令将可见的发射束切换成第二光学状态。第二光学状态中的可见的发射束由激光测量设备的接收装置检测并且由激光测量设备的控制装置分析处理。摄像机装置根据控制指令拍摄目标对象的二维图像的序列。由控制装置借助已知的图像处理技术分析处理所述图像。控制装置构成借助第一光学状态中的发射束的摄像机图像和借助第二光学状态的发射束的摄像机图像之间的差异图像；在差异图像中可以识别并且辨识目标对象。缺陷是，为了辨识目标对象必须通过通信连接来连接激光测量设备和目标对象。此外，目标对象至少粗略地定向到激光测量设备的方向，借此激光测量设备的摄像机装置检测目标对象。
【发明内容】
[0006]本发明的任务在于用于激光测量设备的主动目标对象的开发，其中可以单一地辨识用于激光测量设备的目标对象并且对于操作者而言也区分其他的目标对象。此外，为了辨识目标对象，激光测量设备中的仪器耗费应当尽可能低。
[0007]在开始时所描述的目标对象中，根据本发明通过独立权利要求1的特征来解决所述任务。在从属权利要求中说明有利的扩展方案。
[0008]根据本发明设置，发射装置发射可见的第一和第二发射束，其中可见的第一发射束的光颜色与可见的第二发射束的光颜色不同。相对于红外发射束，可见的发射束的使用具有以下优点:不检测搜索束在反射面一例如镜面、安全马甲、交通标牌和车辆号牌上的不期望的反射。发射两个不同颜色的可见的发射束的发射装置提供以下优点:可以通过简单的方式在摄像机装置的差异图像中辨识目标对象。此外，也可以由测量系统的操作者相互区分不同颜色的可见的发射束。
[0009]概念“可见的发射束”概括单个可见的激光束、多个同时发射的但是在空间上彼此间隔开的可见激光束和多个在时间上依次发射的可见激光束。在多个激光束的情况下，可见的发射束由多个在空间上间隔开的或者在时间上依次发射的部分束组成。
[0010]优选地，发射装置发射至少一个另外的可见的发射束，其中所述可见的至少一个另外的发射束的光颜色与可见的第一和第二发射束的光颜色不同。如此选择可见的发射束的光颜色，使得根据其波长可靠地相互区分光颜色。
[0011]在第一优选变型方案中，发射装置具有发射可见的第一发射束的单色的第一束源、发射可见的第二发射束的单色的第二束源、发射可见的可能的其他的发射束的单色的另一个束源。两个或多个单色的束源的使用提供除单个发射束的光颜色以外使用多个发射束来单一地辨识目标对象的可能性。借助不同光颜色一例如红色、绿色和蓝色的三个单色的束源能够由测量装置和操作者辨识七个目标对象。目标对象使用红色的、绿色的或者蓝色的发射束、由红色和绿色、红色和蓝色或绿色和蓝色的两个部分束组成的发射束或者由红色、绿色和蓝色的三个部分束组成的发射束。
[0012]特别优选地，将第一和第二束源以及可能的其他束源构造为单色的发光二极管。单色的发光二极管是成本有利的部件。红色的、绿色的和蓝色的发光二极管可成本有利地得到并且能够实现测量系统的不同目标对象的简单、成本有利且可靠的辨识。
[0013]发射装置优选具有多色的第一束源和多色的第二束源，其中第一和第二束源在空间上彼此间隔开。在此，在一个壳体中将多色的束源特别优选地构造为由两个或三个单色的发光二极管组成的多色的发光二极管。
[0014]优选地从光颜色一红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色中、特别优选地从光颜色一红色、绿色和蓝色中选择可见发射束和/或可见的部分束的光颜色。六个光颜色一红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色对于激光测量设备和操作者而言可靠地相互区分。可见光谱的波长位于约380和750nm之间。在可见光谱中，六个不同的光颜色区分如下:紫色(380至420nm)、蓝色(420 至 490nm)、绿色(490 至 575nm)、黄色(575 至 585nm)、澄色(585 至 650nm)以及红色￠50至750nm)。因为红色的、绿色的和蓝色的发光二极管可成本有利地得到，所以光颜色一红色、绿色和蓝色特别适于可见的发射束。
[0015]在一种优选的实施中，设置用于调节可见的发射束的光颜色的开关。在目标对象的辨识之前，操作者通过开关调节可见的发射束的光颜色。在用户所使用的每一个目标对象上调节另一个光颜色。
[0016]此外，本发明涉及一种具有发射搜索束和测量束的激光测量设备以及至少两个根据本发明的目标对象的测量系统。在测量系统中，不同的光颜色一以此发射目标对象的可见的发射束一用于辨识目标对象。在第一目标对象上调节第一光颜色，而在第二目标对象上调节与第一光颜色不同的第二光颜色。
[0017]根据本发明，用于通过发射搜索束的激光测量设备辨识目标