用于处理扫描数据的方法与流程

本发明涉及用于处理扫描数据的方法和具有扫描功能的测量系统。

背景技术：

3d扫描是用于在几分钟或几秒内创建数以百万计的独立测量数据点特别是3d坐标的非常有效的技术。典型的测量问题是记录对象或其表面，诸如工业生产设备、房屋正面或历史建筑，而且记录事故地点和犯罪现场。举例而言，具有扫描功能的测量装置是用于测量或创建表面的3d坐标的全站仪和激光扫描仪，诸如莱卡p20或莱卡多站50。为此，它们必须能够在表面上引导距离测量设备的测量束，通常为激光束，并且使用该激光束以给定的扫描或测量速率沿不同的测量方向连续同时捕捉相应测量点的方向和距离。这里，方向和距离与测量基准点有关，测量基准点诸如例如，测量装置的位置或零点；即，换言之，它们位于公共基准或坐标系中，使得因此独立测量方向且因此独立测量数据点通过公共测量基准点关联到彼此。因此，随后可以从距离测量值和对于各点与其相关的测量方向，特别是利用外部数据处理设备，从大量扫描点生成所谓的3d点云。

由此，鉴于其基本设计，这种固定式扫描仪被实施为使用通常为电-光并基于激光器的距离测量装置捕捉至作为测量点的对象点的距离。距离测量装置例如可以根据飞行时间(tof)、相位、波形数字转换器(wfd)或干涉测量的原理来实施。对于快速且准确的扫描仪，需要短测量时间同时具有高测量精度，特别是例如在独立点的测量时间在亚微秒到毫秒的范围内的情况下为在mm或以下范围内的距离精度。测量范围在这种情况下从几厘米直到几千米。

同样存在的测量方向偏转单元在这里以以下这种方式来实施：距离测量装置的测量束沿至少两个独立的空间方向偏转，即，连续修改测量方向，因此，可以记录(部分)球形空间测量或扫描区域。该扫描区域在这种情况下在水平方向上通常为360°，即，整圆，并且例如在竖直方向上为180°，使得覆盖至少半球。偏转单元可以以活动镜的形式或另选地也由适于光辐射的受控角偏转的其他元件来实现，诸如例如，可旋转棱镜、可移动光导、可变形光学部件等。测量通常通过确定距离和角度来进行，即在球坐标中，该距离和角度还可以为了表示和另外处理目的而转换成笛卡尔坐标。

覆盖扫描区域的扫描分辨率在这种情况下出自独立测量数据点的数量或更准确的说每空间区域或球形表面元素的测量点的数量。扫描分辨率确定仍然可以识别的清晰度，还确定扫描处理的持续时间和该处理中积累的数据量。利用现代高速扫描仪的测量项目创建具有例如数亿或数十亿对象点以及更多的基数的3d点云。也就是说，作为这种扫描的结果，积累极大量的数据，如果(通常就是这样)除了3d坐标(即，距离和方向信息)之外还捕捉另外的数据，诸如例如，由另外的照相机确定的颜色信息项、强度数据或噪声大小，作为扫描数据记录的一部分，则该极大量的数据进一步增大。伴随着这一点，存储、发送并处理大量数据对硬件和软件提出了巨大的挑战，并且是时间密集的。由此，鉴于数据量，例如扫描数据到外部装置的传送需要长时间，特别是在无线发送的情况下，其中外部装置诸如平板电脑或智能电话。

扫描数据到外部装置的这种传送在许多方面是有利的，并且从现有技术已知。由此，de102013102554a1公开了一种激光扫描仪，该激光扫描仪具有到网络的无线链路，并且可以利用该无线链路向网络传送扫描数据，所述扫描数据然后存储在例如云中。无线链路为快速、宽带且长距离的类型，优选地按照lte标准。这里的缺点是完整扫描数据记录的传送即使在这种无线链路的情况下也是时间密集的。而且，这种快速且宽带的移动无线链路并不随处可用，因此，数据传送经常仍然花费显著较长的时间。长数据发送时间和作为其结果的高的电池负载同样鉴于激光扫描仪或外部装置的受限电池容量而是不利的，外部装置诸如例如智能电话)。

ep3056923a1同样公开了具有无线链路的激光扫描仪和利用该无线链路将相同测量环境的多个扫描的扫描数据传送到外部计算机的方法。根据ep3056923a1的公开，在利用激光扫描仪的gnss单元确定的位置和方位数据的帮助下由外部计算机进行对扫描的关于彼此的(预先)登记。数据传送在这里例如利用无线、蓝牙、wi-fi连接或移动无线通信来进行。这里同样地，数据传送不利地是非常时间密集的，或者不利地，需要非常快速的数据连接来鉴于大量数据而将传送时间保持在容许极限内，特别是鉴于以下事实：不仅传送一个扫描的数据记录，还传送多个扫描的数据记录。由此，ep3056923a1本身指出非常快速的wifi连接是有利的。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供用于以及时方式进一步处理扫描数据的改进的方法。

另外的目的在于提供用于向外部装置传送来自仍然在现场的激光扫描仪的扫描数据的改进的方法。

另外的目的在于提供用于将一个或更多个激光扫描仪联网的改进方法。

这些目的通过实施独立权利要求的表征特征来实现。以另选或有利方式改进本发明的特征可以从从属专利要求且从包括附图的描述在内的描述来收集。只要没有明确确定别的内容，则本发明的所有所提出实施方式或在本文内以不同方式公开的本发明的实施方式彼此可组合。

本发明涉及一种用于处理扫描数据的方法。在方法的范围内，在限定的对象表面扫描区域上使用具有扫描功能的测量装置记录第一所记录扫描数据记录。测量装置优选地为固定的且可选地被实施为激光扫描仪或全站仪。扫描区域可选地包含水平方向上360°和竖直方向上大约270°。所记录扫描数据记录包括具有第一扫描数据密度的第一数量的独立扫描数据点。独立扫描数据点分别与对象表面上的点有关。也就是说，扫描特定对象表面的点密度越高，独立扫描数据点的数量越高，因此扫描数据密度也越高。

进一步地，根据本发明的方法包括以下步骤：创建具有第二减小后的数量的独立扫描数据点的缩减的扫描数据记录。该创建通过测量装置的(板上)控制和评价单元从所记录扫描数据记录的第一数量的独立扫描数据点中选择来进行。这里，选择作为调整到预定的第二降低扫描数据密度来进行，该第二降低扫描数据密度低于第一扫描数据密度。这里，根据本发明，降低扫描数据密度依赖于用于视觉显示扫描数据的预定显示分辨率，由此，扫描数据的视觉表示发生或预期发生的分辨率根据本发明预定降低扫描数据密度，该降低扫描数据密度转而充当用于所记录扫描数据记录的缩减的基准，使得由此，至少间接地，由预定显示分辨率预定缩减的扫描数据记录的范围。为此，降低扫描数据密度或第一所记录扫描数据密度不需要作为确切值而存在或确定，而是可以仅隐含地提供，例如由所记录独立扫描数据点的数量或预定显示分辨率来提供。这里，独立扫描数据点的选择还应该被理解为意指缩减的扫描数据记录中不完全采用要采用的各独立扫描数据点，而是仅采用各独立扫描数据点的数据部分；举例而言，在缩减的扫描数据记录的独立扫描数据点除了包括3d坐标(或距离和方向值)之外还包括甚至另外的扫描数据(例如，强度值或颜色信息项)时可以是这种情况，并且这些另外扫描数据不应被呈现。然后，例如仅3d坐标或距离和方向值被采用作为独立扫描数据点，因此，与完整的独立扫描数据点采用相比节省数据量。可选地，独立扫描数据点的减小后的数量等于预定显示分辨率的像素的数量，和/或它至多为独立扫描数据点的第一数量的一半，例如，至多四分之一或十分之一。

进一步地，在方法的范围内，从测量装置向外部数据处理装置发送缩减的扫描数据记录。外部数据处理装置例如为平板电脑、现场控制器或智能电话、或台式pc。发送优选地例如由wi-fi、蓝牙或无线来无线地实现，特别是在数据处理装置未设置为紧邻着测量装置时。

此外，缩减的扫描数据记录或其部分以预定显示分辨率或以从该预定显示分辨率得到的显示分辨率(例如，分辨率的一半)来视觉显示在外部数据处理装置的显示器上。由此，通过创建缩减的扫描数据记录，该创建与显示分辨率匹配，以期望显示分辨率视觉表示而需要的这些独立扫描数据点被精确地发送到外部装置。以针对性方式节省了鉴于可视化而不必要的数据量；这鉴于数据传送以及数据可视化是有利的。这里，根据本发明，在外部数据处理装置处不仅存在通过发送扫描数据的记录来发送仅表示图像的纯表示数据，而且还发送测量数据(例如，点坐标或距离测量值、强度、颜色)，其例如允许评价和/或处理扫描数据或创建3d点云。所记录扫描数据的许多另外的处理或评价步骤并不需要独立扫描数据点的整体丰富或密度。通常，如由缩减的扫描数据记录表示的一种变稀疏或大致的扫描数据记录至少对于初步或大致处理或评价扫描数据是完全足够的。而且，因为在表示和/或评价或处理期间不再需要将所有所记录的独立扫描数据点考虑在内，所以在处理中减少了计算花费。

作为特别有利的选项，相对于扫描数据的记录，以及时方式创建缩减的扫描数据记录及其发送，优选地是紧接所记录扫描数据记录的记录完成之后或实时地在已经记录的扫描数据的记录期间已经，因此扫描的(至少大致)可视结果在实际上没有延迟的情况下在外部数据处理装置处可用。

举例而言，作为选项，基于所发送的缩减的扫描数据记录且利用外部数据处理装置及时评价扫描数据记录，优选地检查完整性和/或误差，如果不完整和/或误差存在，则通过用测量装置另外记录独立扫描数据点以及时方式来补充和/或校正所记录的或缩减的扫描数据记录。另选地或另外地，在评价范围内确定关注区域，并且通过以下方式以及时方式补充所记录或缩减的扫描数据记录：使用测量装置另外记录具有增大的第三扫描数据密度的、关注区域的对象表面的独立扫描数据点。由此，根据本发明的方法有利地促进扫描中缺陷的快速和即时修理和/或由针对性后扫描来促进修理的改进或优化。

在根据本发明的方法的改进中，利用外部数据处理装置处理所发送的缩减的扫描数据记录，使得经处理扫描数据记录出现。可选地，例如部分在测量位置处、部分在办公室中、在多个外部数据处理装置上(基本上)同时和/或位置分布地处理，为此，将缩减的扫描数据记录预先发送到多个这种装置。优选地，在处理范围内插入元数据，其中，元数据例如是从至少两个独立测量数据点得到的文本、图像、语音备忘录、cad数据、点坐标或变量，例如，长度、面积或体积。向测量装置返回发送(优选地无线)经处理扫描数据记录，完全或仅鉴于其经处理的部分，例如经修改或补充的部分；并且基于此，补充或调整在测量装置的存储器中保持可用的所记录或缩减的扫描数据记录。作为选项，在由测量装置的显示单元，表示扫描数据时将所返回发送的经处理扫描数据记录或其所返回发送的部分考虑在内，例如，通过将所插入元数据连同独立扫描数据点一起显示，所插入元数据即例如通过在激光扫描仪的显示器上的扫描的可视化中接收之后自动弹出的文本或图像。

在另外的改进中，发送具有交叠扫描区域的至少两个不同的扫描数据记录，即，至少部分对扫描环境的不同区域成像的至少两个扫描数据记录。进一步地，利用数据处理装置将扫描数据记录关联到彼此，优选地大致对齐扫描数据记录，因此其点坐标被写在公共坐标系中。可选地，在呈现显示单元上，例如通过标记显示点(两个扫描数据记录的显示中的公共点)和/或显示区域(两个扫描数据记录的对应区域)，基于视觉显示来人工关联。另选地或另外地，通过使用由测量装置的位置测量装置提供的另外位置数据自动关联，位置测量装置例如imu、gps接收器和/或视频跟踪器。作为另外选项，随后在显示器上视觉显示所关联的扫描数据记录，例如，由两个或所有扫描数据记录表示的整个环境的视图。举例而言，该显示器为了能够确定可能误差而用于大致对齐的视觉控制。

外部数据处理装置例如被实施为便携装置，例如，现场计算机、平板电脑或智能电话，该便携装置在进行方法时在现场。在这种情况下，测量装置与外部装置之间的输出发送可选地利用wi-fi、wlan和/或蓝牙来实现。另选地或另外地，外部装置被实施为与测量装置空间分离的办公计算机，即，用于固定用途的计算机。在这种情况下，测量装置与办公计算机之间的数据发送可选地通过作为(数据)中继站插入现场计算机、平板电脑或智能电话来实现。独立于外部数据处理装置的类型，控制信号从外部数据处理装置发送到测量装置，作为选项，其中，还可以由外部数据处理装置完全遥控测量装置。

可选地，独立扫描的显示器被实现为促进扫描的全方位视图的全景视图，优选地为立方体视图。作为另外的选项，显示器利用具有依赖于预定显示分辨率的多个映射点的、关联到缩减的扫描数据记录的图像映射来实现，优选地为立方体映射。可选地，图像映射通过利用分配指示进行所选择的独立扫描数据点到映射点的映射来创建，其中，独立扫描数据点的减小后的数量与映射点的数量对应。在特定有利的改进中，分配直接基于关联到各独立扫描数据点的各扫描方向来实现，这促进图像映射的简单、快速以及直接的创建。进一步地，分配可选地被实施为查找表，在该查找表中，各独立扫描数据点对于各映射点直接可召回，这允许特别直接且快速的数据访问。

除了缩减的扫描数据记录之外，在方法的改进中，还由测量装置创建另外扫描数据有关图像信息，并且将该图像信息发送到外部数据处理装置。举例而言，扫描数据有关图像信息是基于所记录或缩减的扫描数据记录创建且例如通过排列具有所分配亮度或色值的映射点来用于扫描的可视化的图像映射。与扫描数据记录有关的纯图像信息的优点是其较小的数据量，这允许快速的数据发送。举例而言，该程序可以有利地用于使用图像信息创建所记录扫描数据记录的图像，所述图像促进具有比具有纯图像信息的所发送已缩减的扫描数据记录的显示分辨率更高的显示分辨率的视觉表示，因为当然没有实际扫描数据被发送，这仅允许可视化，但没有扫描数据的扫描数据评价或扫描数据处理，当然，除了图像的“视觉”评价之外，例如用于检查扫描间隙。作为这一点的结果，外部装置的用户例如可以在两个表示方式之间切换，具有更高分辨率但不可评价和具有低分辨率且可评价。另选地，组合显示图像信息和缩减的扫描数据记录，使得例如大多数像素根据纯图像信息来显示，并且被设置为分布在这些像素之间，存在根据缩减的扫描数据记录显示且与剩余像素对照扫描数据，例如，距离值，实际上可召回的像素。可选地，在外部装置(或其用户)需要时即时发送关联到图像信息项的独立扫描数据点，例如，图像数据点。举例而言，如果用户希望知道所显示点的3d坐标，则用户标记所述点，因此，属于该点的扫描数据的目标请求被发送到测量装置，借此，这些扫描数据被发送到外部装置。

在方法的另外变体中，在选择独立扫描数据点时将测量装置的系统装置故障考虑在内，使得缩减的扫描数据记录是装置故障校正的，优选地为在很大程度上无装置故障。举例而言，装置故障是轴线误差和/或与用于确定测量方向的角度测量结果有关的误差。这里，可选地，以校准参数的形式利用校准处理对于测量装置独立确定系统装置故障，并且基于校准参数在独立扫描数据点的选择期间将装置故障考虑在内。

在另外的改进中，在选择独立扫描数据点时将质量准则考虑在内，使得优选地选择具有较高质量的独立扫描数据点，例如，测量值具有较好信噪比的独立扫描数据点。这有利地避免未发送特别高质量的扫描数据的情况。考虑在内可选地包括将扫描区域细分成多个部分，其中，部分的数量与独立扫描数据点的减小后的数量对应，并且分别选择在各部分内与各部分的另外独立扫描数据点比较具有最高质量的那些独立的扫描数据点。

另选地或另外地，在选择独立扫描数据点时，例如通过以下内容来将各独立扫描数据点的信息含量考虑在内：在任何情况下在缩减的扫描数据记录中采用具有高信息含量的独立扫描数据点，高的信息含量例如在限定的信息含量阈值以上，和/或关于区域中的独立扫描数据点的信息含量在相应区域之间进行区分，并且以以下这种方式选择独立的扫描数据点：在具有高信息含量的区域中的降低扫描数据密度较高，例如，缺少任何变化、与第一扫描数据密度相同，并且在具有低信息含量的区域中较低。作为这一点的结果避免的是在缩减的扫描数据记录中不包括扫描数据，这意味着与对象表面有关的信息的大幅增加，例如在“坚定”计数选择(选择相应的第三独立扫描数据点)的情况下可以是这种情况。

作为根据本发明的方法的另外改进，以平滑化方式选择独立扫描数据点，使得校正对象表面上的点的不规则分布。由此，虽然例如所记录扫描数据记录根据具体情况可以创建非常不同的点密度(例如，具有本身具有很少结构化或很少相关性的表面的不必要的高的点密度)，但缩减的扫描数据记录然后具有创建一致或至少较平稳的点密度的扫描数据选择。举例而言，这通过在选择独立扫描数据点的范围内将在属于各独立扫描数据点的点之间的距离考虑在内来达到。

此外，本发明包含一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储在机器可读介质或由电磁波来实现的计算机数据信号上，包括用于控制或进行根据本发明的方法的程序代码。

而且，本发明涉及一种测量系统，该测量系统包括具有扫描功能的测量装置和在测量装置之外的数据处理装置，特别地，该测量系统包括被实施为激光扫描仪或全站仪的测量装置，根据本发明，测量系统被实施为例如用测量装置的适当控制和评价单元和数据处理装置的方式进行根据本发明的方法，该控制和评价单元进行或控制记录、创建以及发送步骤，该数据处理装置被实施为发送(接收)扫描数据及其可视化。

附图说明

下面基于附图中示意性呈现的实施方式和应用程序来更详细地描述根据本发明的方法和根据本发明的设备。

附图中：

图1示出了测量系统；

图2示出了测量装置的截面和所记录的对象表面；

图3示意性示出了根据本发明的方法的原理；

图4示出了用于形成视觉显示的示意示例；

图5示出了缩减的扫描数据记录的创建；

图6a至图6c示意性示出了根据本发明的方法的另外改进；

图7示意性示出了根据本发明的方法的另外改进；

图8示意性示出了根据本发明的方法的另外改进；以及

图9示意性示出了根据本发明的方法的另外改进。

具体实施方式

图1示出了具有扫描功能的固定测量装置1，该固定测量装置例如被实施为用于记录对象表面100的激光扫描仪。这里，装置1被实施为例如利用飞行时间或相位差方法根据特定测量方向发射测量辐射91，接收由表面100反射的测量辐射91，并且评价后者。为了对象表面100的扫描感测的目的，用测量辐射91连续扫视，并且在短时间间隔之后在各情况下连续记录至少一个测量值，这包括在任何情况下到响应对象点p的距离，因此各用例如角度传感器的方式测量的大量测量方向存在，其中，对于测量方向在各情况下测量点，因此测量对象表面100的大量点98。因此，大量独立扫描数据点根据大量点98或独立测量处理而可用，所述独立扫描数据点关联到彼此并形成第一扫描数据记录。除了点98的3d坐标或距离和方向测量值之外，第一扫描数据记录在这种情况下还可以包括利用测量装置1的照相机(这里未描绘)确定的另外数据，例如，测量辐射的强度或亮度、噪声大小、与测量精度有关的数据或数据密度有关的数据、或颜色信息。

测量装置1被实施为实现(扫描)数据到外部数据处理装置2的发送6，外部数据处理装置2例如，便携装置，诸如智能电话、现场控制器、平板电脑或台式计算机。数据处理装置2包括以特定显示分辨率表示数据的显示器3，并且在这样做时，数据处理装置位于现场，即，在测量装置1附近；或与测量装置间隔一距离，例如，在办公室。如所例示的，发送在这种情况下优选地为无线的。无线传送的类型还根据测量装置是位于现场还是与扫描点具有大空间分隔来选择；举例而言，发送由附近的蓝牙或wlan且利用远区中的无线连接或移动无线网络来进行。为了远区中的发送6的目的，例如，到办公计算机，可选地插入具有数据发送功能的另外外部装置。举例而言，位于现场的平板电脑或智能电话通过例如由蓝牙从测量装置接收缩减的扫描数据记录并例如经由移动无线网络向办公计算机转发所述扫描数据作为中继站操作。优选地，测量装置1与数据处理装置2之间的链路是双向的，使得数据还可例如从现场计算机2发送到测量装置1，而且使得例如，测量装置1可利用现场计算机2远程控制。

为了扫描目的，例如通过以下方式来进行如所例示的前面提及的扫视：围绕关于底座的第一纵轴a1以较慢样式逐步或连续旋转测量装置1的上部96，使得沿水平方向用测量辐射91扫视，并且围绕横轴a2以较快样式旋转可转动光部件97，例如，摆镜，使得沿竖直方向用测量辐射91扫视。因此，以预定点密度或扫描分辨率98例如在如所例示的网格中扫描对象表面100。因此，在预定扫描区域94内实现扫描，该扫描区域的边界由水平和竖直转动宽度来确定。因此，第一数量的独立扫描数据点和关于扫描区域表示对于被扫描的扫描区域成多么紧密的网状的测量的第一扫描数据密度根据所选或预定扫描分辨率出现。所限定扫描区域的扫描数据密度越高，扫描数据记录越丰富，并且数据量越大。

优选地，在这种情况下，扫描区域94在水平方向上为360°，即，围绕纵轴a1的整转，并且例如在竖直方向上为270°，使得球形扫描区域94存在，后者沿所有空间方向对几乎整个周围区域成像。然而，任意其他扫描区域94也是可以的。

图2示出了测量装置的截面和对象表面100。测量辐射91由包括测量辐射源和测量辐射检测器的测量单元99发射，，并且利用光偏转元件97引导到对象表面100，该光偏转元件在该示例中围绕两个互相正交的轴线a1和a2可旋转，测量辐射源例如激光二极管或sled。测量辐射91由偏转光单元97的针对性移动在对象表面100上转动。以相等步长由测量单元99通过捕捉独立扫描数据点来确定从同一测量基准点99发射其至少理想地与彼此具有相同角距离(在该示例中描绘水平角距离w)的测量方向90a、90b、90c。由此，在各情况下对于相应测量方向90a-c捕捉至少一个测量值，并且该测量值关联到相应测量方向90a-c，并且独立扫描数据点分别与对象点pa-pc有关。在这种情况下的独立扫描数据点在任何情况下分别包含到对象表面100的点pa、pb、pc的距离测量值，至少作为一个测量值，所述距离测量值通过评价由测量辐射检测器检测的所反射测量辐射91来确定。通过关于大量点的公共测量基准点99分别关联距离与扫描方向90a-90c，可从扫描数据记录生成表示对象表面100的3d点云。

通过在理想情况下一致且以等步长记录独立测量数据，由测量方向90a-c形成规则网格12，行ra、rb、rc以及列ca、cb、cc被分配到所述网格。因此，独立扫描数据点被组织成矩阵，即，在具有列和行指标的表中管理。在这种情况下感测对象表面100所用的网格12越成紧密的网状，第一扫描数据密度越高。

图3示意性示出了根据本发明的方法的程序。用测量装置1，在扫描区域内记录对象表面，因此，第一所记录扫描数据记录s1出现，该记录具有第一数量的独立扫描数据点，该第一数量的独立扫描数据点具有第一扫描数据密度d1。随后(或已经在扫描2期间)，通过选择第一扫描数据记录s1的独立扫描数据点创建缩减的扫描数据记录s2。这里，选择以以下这种方式来实现：第二缩减的扫描数据记录s2具有第二数量的独立扫描数据点，该第二数量的独立扫描数据点具有小于第一扫描数据密度d1且依赖于显示分辨率5的扫描数据密度d2。显示分辨率5是扫描数据记录s2被预期或可以被视觉表示所用的分辨率。随后(或已经在创建4期间)，向外部数据处理装置2发送6缩减的扫描数据记录s2。随后(或已经在发送6期间)，在数据处理装置2的显示器上视觉显示7缩减的扫描数据记录s2(或其部分)，该显示7以显示分辨率5(或以从显示分辨率5得到的显示分辨率，例如，更低的显示分辨率)来实现。由此，优选地，创建4、发送6以及显示7以关于扫描的及时方式来实现。

通过选择所记录扫描数据记录s1的独立扫描数据点，即，作为仅采用独立扫描数据点中的一些的事实的结果，与所记录的扫描数据记录s1相比减小缩减的扫描数据记录s2的基数并因此减少其数据量。举例而言，如果仅采用独立扫描数据点的一半或十分之一，则这创建仅大致为原件的一半或十分之一的数据量。在处理中采用什么部分的独立扫描数据点根据本发明依赖于预定显示分辨率5。预定显示分辨率越高(即，要表示的像素的数量越大)，则独立扫描数据点的第二数量(其中，该数量在任何情况下都小于独立扫描数据点的第一数量)和缩小的扫描数据密度d2也越大。因此，不强制将扫描数据点s1、s2确定为确切值或预定。相反，这些扫描数据点在任何情况下作为各扫描数据记录s1、s2的特性隐性地存在，或者降低扫描数据密度s2从预定显示分辨率5(且因此从像素数)和预定扫描区域(且因此从扫描体积)隐性地出现。

因为应显示7扫描数据所用的预期扫描分辨率5充当用于使所记录的扫描数据记录s2变稀疏的指导方针，所以在任何情况下作为根据本发明的方法的结果不存在扫描数据记录的视觉表示的劣化。鉴于以期望的分辨率可视化扫描，未被采用为减少的独立扫描数据点可以说是不必要的数据量，因为所记录扫描数据记录具有在任何情况下不可在数据处理装置2的显示器上以该清晰度表示的第一扫描数据密度s1。因此，根据本发明的方法预期通常关于扫描数据表示无论如何都照原样进行的清晰度的损耗。与现有技术形成对照，清晰度的损耗不仅在由外部显示装置2进行的显示处理内实现，还在发送6到显示装置2之前已经在测量装置内实现，因此，甚至不需要传送关于显示7不是必要的数据量，这有利地以给定数据传送速率节省时间，或者在不必接受增加的时间花费的情况下促进更低的数据传送速率。

图4示出了用于形成缩减的扫描数据记录的视觉显示的示意示例。表示利用被实施为立方体映射作为立方体表示的图像映射11来进行。这里，立方体的中心与测量基准点99相同，因此测量装置1可以被认为站立在立方体的中心。这里，立方体映射11具有多个映射点(像素)，以例示性方式例示了这些映射点中的三个点d1、d2以及d3，所述三个点位于六个立方体侧f1-f6中的三个不同侧上。这里，图像映射11的点d1-d3的数量依赖于预定显示分辨率，该预定显示分辨率转而可以依赖于预期的显示单元。也就是说，显示分辨率越大，立方体映射11的点的数量越大，并且每个立方体表面f1-f6的显示点密度越高。

现在以以下这种方式进行独立扫描数据点从所记录扫描数据记录的选择：独立扫描数据点的减小后的数量等于映射点数量。这里，独立扫描数据点的选择或要被表示为映射点的独立扫描数据点的分配例如直接基于测量方向来进行。这以示例性方式基于三个映射点d1-d3来呈现：测量方向90a被分配给点d1，测量方向90b被分配给点d2，并且测量方向90c被分配给点d3。由此，基于与相应映射点对应的测量方向90a-c进行选择。不选择即在缩减的扫描数据记录中不采用属于由于没有对应的映射点d1-d3存在而不使用的测量方向的独立扫描数据点。由此，独立扫描数据点-图像映射点分配在该示例中在不将到关联到各测量方向90a-90c的各对象表面点pa-pc(参见图2)的距离考虑在内的情况下且独立于关联到测量方向90a-90c的测量值或点坐标来进行。关联到各测量方向90a-c的测量值本身不包含在图像映射11的创建中，但由于分配而被分配给各映射点d1-d3。如果独立扫描数据点各具有多于一个相关可显示测量值，例如，除了距离测量值之外还有噪声大小或所接收测量辐射的强度，则这些数据点作为单独的图像映射层来处理。已知与激光器有关的照相机像素的外部方位。因此，可以用颜色信息项来补充3d点。这些还可以作为专用层可用并且可以显示。利用根据本发明的方法创建的立方体图11允许无失真表示。

可选地，另外的图像映射出于所记录的扫描数据记录或从所记录的扫描数据记录得到的另外扫描数据记录而创建，并且除了缩减的扫描数据记录之外，还可以将所述另外图像映射发送到外部装置。该另外的图像映射具有比关联到缩减的扫描数据记录的图像映射更高的分辨率，因此允许具有比预定分辨率更高的分辨率的表示。然而，仅纯图像信息与该另外图像映射一起另外传送，并且没有另外的独立扫描数据点，这是为何可以基于该图像映射由外部装置进行的扫描数据有关评价或处理。有利的是纯图像信息的数据尺寸较小，即，其促进快速数据发送。使用该另外图像信息，用户除了可以在外部装置的显示器上视觉显示缩减的扫描数据记录之外，例如还可以获得具有更高分辨率的视觉印象。

图5例示了在利用矩阵或表格选择的情况下创建缩减的扫描数据记录。图5首先示出了被实施为具有行ra-rc和列ca-cc的矩阵13的所记录扫描数据记录s1，在该图5中，根据扫描网格(参见图2)组织独立扫描数据点。在矩阵4中，存在属于各对象点(在选录中标记测量点pa-pc，参见图2)的独立扫描数据点m1-m9。图5示出了表格形式的另外图像映射11，该表格以行和列的形式组织映射点d1-d4(各字段表示映射点)。表格11具有比矩阵4更少的字段，并且根据显示分辨率的第二扫描数据密度(被表达为表格11的范围)小于第一扫描数据密度(矩阵13的范围)。独立扫描数据点m1-m9基于表格11分配给各有索引的显示点d1-d4，其中，然而，不是所有独立扫描数据点m1-m9关联到映射点d1-d4，相反这以选择性方式来进行，在该示例中，选择各第二列和行的独立扫描数据点m1-m9。由此，例如，扫描数据点m1被分配给具有索引x1y1的点d1，并且扫描数据点m3被分配给具有索引x2y1的点d2。由此，缩减的扫描数据记录s2在该示例中通过将独立扫描数据点m1-m9均匀分配给图像映射点d1-d4来创建，并且图像映射11表示缩减的扫描数据记录s2。由此，缩减的扫描数据记录s2包括基于图像映射11选择的独立扫描数据点m1、m3、m7以及m9，图像映射11预定降低扫描数据密度，使得因此根据显示分辨率选择缩小扫描数据密度。如果所记录扫描数据记录s1中的扫描区域由九个独立扫描数据点m1-m9来描述，则缩减的扫描数据记录s2中的同一扫描区域仅仍然由四个独立扫描数据点m1、m3、m7以及m9来描述，因此存在数据的急剧减少。然而，因为扫描在任何情况下仅以该分辨率来显示，所以在显示扫描时没有视觉印象的减损。

图6a、图6b以及图6c图形地示出了根据本发明的方法的另外改进，其中，与图5中一样，矩阵13和表格11的形式再次以纯示例性方式来选择。与根据图5的示例中一样，从具有第一扫描数据密度d2的所记录扫描数据记录s1创建具有缩小扫描数据密度d2的缩减的扫描数据记录s2’。降低扫描数据密度d2与之前的示例中相同，即，所选择的独立扫描数据点的数量相同；然而，与根据图5的示例对照，选择不是简单地一致的，而是基于另外的准则，因此不选择独立扫描数据点m1、m3、m7以及m9(参见图5)，而是选择m1、m2、m4以及m9。

用于独立扫描数据点的这种类型的选择的准则是在本方法的范围内将系统(即，可再生)装置故障考虑在内。具有扫描功能的测量装置的这种误差主要是轴线误差或由在角度测量结果(用于确定测量方向)与距离测量之间的同步中的延迟时间引起的误差。由于再现性，这些误差在创建缩减的扫描数据记录(并且在示例中为创建图像映射的缩减的扫描数据记录)时发生，因此独立扫描数据点的选择(并且因此还有扫描数据的表示)已经作为其结果以测量误差校正方式进行。优选地，这用于补偿与确定测量方向所利用的角度测量结果有关的装置故障。这里，装置故障可选地由校准处理对于测量装置独立确定，并且在基于作为其结果确定的校准参数的选择期间将其考虑在内。在这种情况下，装置故障实质上可以由以下校准参数来表示：纵轴偏斜、竖直角度传感器的指标误差(角度偏移)、目标线的准直误差和斜轴偏斜。在创建缩减的扫描数据记录或选择独立数据点时进行的校准处理和校准参数的考虑在这种情况下在测量装置的运输之前在工厂中进行。另外，用户可选地例如在各扫描处理之前(重新)校准并更校准参数。

图6b所例示的选择仍然基于图5的变稀疏原理(仅选择每一个第二行和列)，但与图5对照，该选择通过存在装置故障补偿来改进，在装置故障补偿由于将已知测量误差考虑在内而实际上选择最佳适于显示点d1-d4的独立扫描数据点。

因为扫描数据在行和列中可用，所以还存在相同尺寸的查找表，在该查找表中，注释该测量点在减少量的数据中的位置。在图6b所例示的选择中，carb指向x1y2。

图6a例示了实际上获得的、测量方向90a-90c的分布和作为其结果的对象点pa-pc的分布如何由于装置故障(例如，轴线误差)而从理想的规则网格12(也参见图2)导出。因此，在这种情况下，与根据图2的理想情况相同，不是测量方向90b最靠近映射点d1，而是测量方向90c最靠近映射点d1。因此，对于映射点d1选择属于对象点pc的独立扫描数据点(并且不选择属于对象点pb的独立扫描数据点，如与没有装置故障的情况一样)。由此，属于点pc的独立扫描数据点或测量方向90c被分配给映射点d1，并且选择映射点d1。

图6b中例示了这种选择。可以看到，例如，与没有装置故障的情况一样，不是独立扫描数据点m3被分配给映射点d1并因此被选择，相反独立扫描数据点m2和独立扫描数据点m4被分配给映射点d3并因此被选择，而不是独立扫描数据点m7。因此，缩减的扫描数据记录s2’包含独立扫描数据点m2和m4，代替与根据图5的示例相比具有不变降低扫描数据密度d2的独立扫描数据点m3和m7。

代替补偿装置故障的选择准则或除了该选择准则之外，还使用基于质量的选择准则。也就是说，在创建缩减的扫描数据记录s2’时优选地选择具有特别高质量的那些独立扫描数据点m1-m9。举例而言，高质量意指各独立扫描数据点具有信噪比特别好的测量值。然后，在根据图6b的示例中，因为独立扫描数据点m2和m4具有比独立扫描数据点m3和m7更高的质量或显著更高的质量，所以选择独立扫描数据点m2和m4。该程序有利地防止在创建缩减的扫描数据记录s2’时特别好的扫描数据被去除并不被采用在缩减的扫描数据记录s2’中，并且该程序表示扫描质量的优化。在第一扫描数据密度远远高于显示分辨率的情况下，对象点密度也远远高于映射点密度，因此例如对象点pc与pc之间的偏差对于视觉显示实际上可忽略。因此，基于质量准则的这种选择关于表示和基于表示的扫描数据的评价在特定边界内不与缺点关联。

图6c呈现了如何通过将扫描区域细分成多个部分来观察这种边界。在示例中，扫描区域94被细分成四部分14a-14d。这里，部分14a-d的数量与要选择的独立扫描数据点的数量对应，即，在该示例中等于四。选择现在通过选择与各部分14a-14d的剩余独立扫描数据点相比具有最高质量的、所述各部分14a-14d内的那些独立扫描数据点来进行。

图7示出了根据本发明的方法的另外改进。该改进通过创建缩减的扫描数据记录s2”来区分，在该缩减的扫描数据记录s2”中，在选择独立扫描数据点h、l时将它们的信息含量考虑在内。图7在左手侧示意性示出了具有第一扫描数据密度d1的缩减的扫描数据记录s1，该缩减的扫描数据记录s1具有分别表示独立扫描数据点h、l的点。在扫描区域中，存在具有信息含量特别高的独立扫描数据点h的两个地带15。举例而言，这些地带15从强烈结构化的表面或表面边缘出现，即从表示具有未变表面的地带16之间的过渡的扫描区域的部分出现。虽然已经用较少的点或独立扫描数据点描述并可视化保持不变的地带或表面16，但正确描述并可视化过渡地带15需要更多的点或独立扫描数据点h。换句话说，地带15的独立扫描数据点h具有较高信息含量，因此这些独立扫描数据点h贡献表面信息的较大增益，而因为例如独立扫描数据点l描述的对象表面在理想情况下已经从三个这种独立扫描数据点充分周知，所以独立扫描数据点l各仅意指较小增益。因此，根据图7的改进贡献独立扫描数据点h、l的“智能”选择，这促进扫描数据量的减少，并且在该处理中在任何情况下保持高度相关信息。

因此，在本发明的该改进中，例如由边缘或特征点检测算法确定独立扫描数据点h、l的相应信息含量，并在选择所述独立扫描数据点时将其考虑在内。考虑在内通过在任何情况下选择具有高信息含量的独立扫描数据点h且在选择期间不“拒绝”它们来实现，即使例如这导致缩减的扫描数据记录的独立扫描数据点的不均匀分布。这里，可选地定义用于信息含量的阈值，所述阈值指定以下信息含量：在任何情况下应采用在该信息含量以上的对应独立扫描数据点h。这里，以以下这种方式创建缩减的扫描数据记录s2”：降低扫描数据密度d2假定它在不将信息含量考虑在内的情况下也将具有的值，即，缩减的扫描数据记录s2”的独立扫描数据点的总数保持不变，因此对于由于高信息含量而采用的独立扫描数据点h拒绝独立扫描数据点l的另外低值。

另选地，如在图7中的右侧描绘的，另外采用独立扫描数据点h的所有高值，使得高于剩余区域的扫描数据密度的局部增大的扫描数据密度d2’在高信息含量的区域15中出现。因此，缩减的扫描数据记录s2”具有区域15，这些区域具有增大的扫描数据密度d2’。缩减的扫描数据记录s2”的视觉显示然后可选地首先以与“全局”扫描数据密度d2对应的显示分辨率来实现，其中，局部增大的扫描数据密度d2’允许到高度结构化区域15中的更高分辨率缩放。

图8示出了根据本发明的方法的另外改进。在该改进中，所记录扫描数据记录的变稀疏用于校正对象表面100的所记录对象点p的不规则分布。不规则点分布例如作为前面提及的装置故障的结果而出现在扫描期间，前面提及的装置故障引起与理想网格的偏差(见点区域17a)。而且，不规则性还独立于可能的误差而发生，例如，还作为与测量基准点的对象表面100的距离不同的事实的结果。在测量方向的一致变化的情况下，对象点p的互相间隔在靠近表面100的情况下小于在设置为更远离测量装置的表面100的情况下(一致扫描数据密度将仅对于球形测量环境来获得)。也就是说，所记录的点密度在近区中高于远区(由点区域17b来代表)中。根据本发明，该改进中的缩减的扫描数据记录的创建4通过以以下这种方式实现独立扫描数据点的选择以相等样式来实现：缩减的扫描数据记录s2”具有变稀疏点p’的一致分布(作为完全一致性和偏离图8中的例示的另选方案，实现至少较一致的分布)。举例而言，在选择独立扫描数据点时将对象点p的互相间隔或距离测量值考虑在内，即，各所记录对象点p与测量装置的距离，并且在高点密度或近区中点的扫描数据密度的情况下的扫描数据密度比低点密度的情况或远区中的点的情况更强烈地降低。可选地，在处理中逐区域地平滑点密度，因此缩减的扫描数据记录具有点密度不同且各一致的区域。

图9示出了根据本发明的方法的另外改进。示意性呈现了以显示分辨率5在外部数据处理装置2上显示7缩减的扫描数据记录(参见图3)。在改进中，现在处理8缩减的扫描数据记录，经处理扫描数据记录s3从该处理出现。这里，处理由数据处理装置2的计算单元自动实现，例如，由自动化评价；或由用户基于视觉表示人工实现，优选地以及时方式，即，仍然在扫描期间或紧接扫描之后或在其后非常短的时间内。处理或评价例如关于扫描数据记录的检查(该检查关于误差或完成来进行)和/或扫描数据的评价(例如，点距离的确定)和/或通过插入元数据来实现，其中，元数据例如是评价的结果(面积计算或距离计算)或文本、图像、cad数据或语音备忘录。另选地或另外地，扫描数据的处理包括特别关注的区域(关注区域，roi)的确定。这种区域主要是特别相关或结构丰富对象表面。然后，可选地使用测量装置及时另外记录该roi的对象表面，使得补充第一扫描数据记录或第二扫描数据记录，其中，补充被理解为不仅意指将扫描数据插入可用扫描数据记录中，还意指创建完全新的扫描数据记录。优选地，另外记录在这种情况下以第三增大的扫描数据密度来实现，使得例如结构丰富表面(例如，边缘、角落等)与原件扫描相比以增大程度的清晰度呈现。这里，第三扫描数据密度例如通过与第一扫描数据密度相比来指定，该第一扫描数据密度已经作为元数据且作为缩减的扫描数据记录的一部分发送。由此，如根据本发明促进的、扫描数据的快速且及时评价或处理以及时方式且以比来自现有技术的方法显著更少的花费来促进扫描结果的改进，特别是通过测量装置或其用户作为快速然而足够精确的处理或评价而仍然在原地，并且由此能够进行另外的补充或校正扫描。

可选地，在处理之后从外部数据处理装置2向测量装置1返回发送10经处理扫描数据记录s3(完整或部分，例如，仅与缩减的扫描数据记录相比修改的成分)。在测量装置中，经处理扫描数据记录s3用于补充或调整在那里存储的(已记录或缩小的)扫描数据记录，调整还被理解为意指替换。因此，已经由数据处理装置处理的扫描数据记录s3可用于测量装置1的存储器中。因为根据本发明的方法优选地在扫描之后或已经在扫描期间以及时方式实现，因此这允许仍然在现场中具有测量装置1的用户获得与仍然在原地的扫描结果有关的反馈和/或指令。因此，必要时可以有利地“立即”完成、补充或改善扫描结果。

扫描数据的处理和检查另选地还可以发生在不同的位置处，然后从该不同位置得到反馈。

可选地，不仅发送缩小数据记录s2(参见图3)，还发送根据图3的原理创建的多个缩减的扫描数据记录，所述扫描数据记录已经从具有交叠扫描区域的多个相邻扫描位置来记录。由此，这些不同的扫描数据记录具有独立扫描数据点，这些独立扫描数据点中的一些在各情况下与不同的对象表面有关，并且这些独立扫描数据点中的一些与同一对象表面有关。然后，在该改进中，处理8(还)包括通过这些“相邻”缩减的扫描数据记录粗略对齐(登记)到彼此来关联它们。关联利用视觉表示7(例如通过用户在显示器上标记所显示的交叠区域或相同的特征或点)来人工或由可用于数据处理装置中的适当算法自动进行，其中，优选地进行另外位置信息项的使用。举例而言，这种另外位置信息项利用相应扫描位置处的扫描装置的位置传感器(例如，利用gps、imu、视频跟踪和/或罗盘)来确定。优选地，用户在适当对齐之后检查，为了该检查的目的，显示适当对齐的结果。如果人工或自动确定关联的误差，则优选地例如通过返回发送一个或更多个扫描数据记录或其部分向测量装置发送适当的信息项，其中标记有缺陷或丢失的交叠区域。而且，缩小的经处理扫描数据记录可以被返回发送到测量装置，例如作为单个统一的经处理扫描数据记录，并且检查可选地可以由用户在原地进行。