DE19804198A1 - Elektronisches Nivelliergerät - Google Patents

Elektronisches Nivelliergerät

Info

Publication number
DE19804198A1
DE19804198A1 DE19804198A DE19804198A DE19804198A1 DE 19804198 A1 DE19804198 A1 DE 19804198A1 DE 19804198 A DE19804198 A DE 19804198A DE 19804198 A DE19804198 A DE 19804198A DE 19804198 A1 DE19804198 A1 DE 19804198A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
leveling
scaling
numerical
telescope
image signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19804198A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19804198B4 (de
Inventor
Masayuki Kinoshita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SOKKIA CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Sokkia Co Ltd
Original Assignee
SOKKIA CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Sokkia Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP02071097A external-priority patent/JP3708270B2/ja
Priority claimed from JP02070997A external-priority patent/JP3698846B2/ja
Application filed by SOKKIA CO Ltd TOKIO/TOKYO JP, Sokkia Co Ltd filed Critical SOKKIA CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Publication of DE19804198A1 publication Critical patent/DE19804198A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19804198B4 publication Critical patent/DE19804198B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/02Means for marking measuring points
    • G01C15/06Surveyors' staffs; Movable markers

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches (digitales) Nivelliergerät, das automatisch abgestufte numerische Werte identifiziert oder diskriminiert, die auf einer kollimierten Nivellierlatte (oder Stab) markiert sind, wodurch eine Kollimierungsposition erhalten wird.
Ein bekanntes elektronisches Nivelliergerät des oben genannten Typs wurde in der japanischen veröffentlichten ungeprüften Patentanmeldung Nr. 272970/1993 offenbart. Dieses elektronische Nivelliergerät weist auf: ein Teleskop zum Kollimieren einer Nivellierlatte, die ein abgestuftes (oder skaliertes) Muster mit einer vorbestimmten Schrittweite in einer Vertikal (oder Längs-)-Richtung der Nivellierlatte aufweist, und die numerische Skalawerte einer einzigen Größenart aufweist, wobei die numerischen Skalawerte entsprechend dem Skalierungsmuster angeordnet sind, und einen zweidimensionalen Sensor zur Umsetzung des Bilds der Nivellierlatte, die durch das Teleskop erfaßt wurde, zu einem Bildsignal. Das Bildsignal wird mit Bilddaten verglichen, die zuvor abgespeichert wurden, um die abgestuften (skalierten) numerischen Werte zu diskriminieren oder zu identifizieren. Somit wird die Kollimierungsposition der Nivellierlatte automatisch berechnet.
Bei dem oben beschriebenen bekannten elektronischen Nivelliergerät kann die Messung solange nicht ausgeführt werden, solange nicht die folgenden Bedingungen erfüllt sind. Um nämlich die Positionen der Skalierungsmuster und der numerischen Skalawerte in den Bildsignalen zu spezifizieren oder zu lokalisieren, muß irgendwo in der Breitenrichtung (oder Querrichtung) der Nivellierlatte eine Referenzposition eingestellt werden. Die Ausrichtung (Skalierung) muß dann so erfolgen, daß die Referenzposition korrekt in der Mitte des Blickfelds liegt. Daher bestehen die Nachteile, daß sehr viel Zeit zur Ausrichtung der Nivellierlatte erforderlich ist und daß die Meßergebnisse aufgrund der Interferenz oder von Störungen wie beispielsweise Vibrationen oder dergleichen instabil werden.
Weiterhin sind bei dem oben beschriebenen bekannten elektronischen Nivelliergerät abgestufte numerische Werte in nur einer Größe angezeigt. Wenn daher der Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte groß wird, werden die abgestuften numerischen Werte in dem Bildsignal zu klein für eine Diskriminierung. Wenn andererseits die abgestuften numerischen Werte auf der Nivellierlatte größer gemacht werden, besteht kein Problem in dem Fall, daß der Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte groß ist. Indessen in dem Fall, daß der Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte klein ist, liegen die abgestuften numerischen Werte außerhalb des Erfassungsfelds, mit der Folge, daß die abgestuften numerischen Werte nicht diskriminiert werden können.
Angesichts der oben beschriebenen Probleme hat die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, bin elektronisches Nivelliergerät zu schaffen, das die abgestuften numerischen Werte unabhängig von dem Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte diskriminieren kann.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein elektronisches Nivelliergerät vorgeschlagen, daß aufweist: ein Teleskop zur Ausrichtung einer Nivellierlatte, wobei die Nivellierlatte Skalierungsmuster, die in einer Vertikal­ richtung der Nivellierlatte mit einem vorbestimmten Abstand (Schrittweite) angeordnet sind, und abgestufte numerische Werte entsprechend den Skalierungsmustern aufweist, einen zweidimensionalen Sensor zur Umsetzung dieser Bilder der Nivellierlatte, die durch das Teleskop kollimiert wurden, in Bildsignale, wobei die Bildsignal und Bilddaten, die zuvor gespeichert wurden, miteinander verglichen werden, um die abgestuften numerischen Werte zu diskriminieren, wobei die Ausrichtungsposition der Nivellierlatte automatisch errechnet wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Skalierungsmuster aus den Bildsignalen spezifiziert werden, und daß die abgestuften numerischen Werte in den Bildsignalen auf Grundlage der Position der Skalierungsmuster diskriminiert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die Bildsignale in der Richtung betrachtet werden, in der die Skalierungsmuster angeordnet sind, wird man das folgende bemerken. Die Signale, die den Skalierungsmustern entsprechen, liegen nämlich mit einer vorbestimmten Frequenz vor, aber die Signale, die dem Bereich entsprechen, in der die abgestuften numerischen Werte angezeigt werden sowie die Signale, die dem übrigen Abschnitt entsprechen, weisen eine geringe Periodizität auf. Auf Grundlage dieser Eigenschaften können die Signale, die den Skalierungsmustern entsprechen, von den Signalen diskriminiert werden, die den übrigen Abschnitten entsprechen, um sie somit zu spezifizieren oder zu identifizieren. Wenn die Signale, die den Skalierungsmustern entsprechen, somit spezifiziert werden, können die Signale, die den abgestuften numerischen Werten entsprechen, auf Grundlage der Signale diskriminiert werden, die den Skalierungsmustern entsprechen.
Als Einrichtung, um die Signale zu spezifizieren, die den Skalierungsmustern entsprechen, werden die Bildsignale einer Fourier-Transformation in der Richtung unterzogen, in der die Skalierungsmuster angeordnet sind. Die periodische Funktion kann durch eine entwickelte Fourier-Reihe in Form von Sinussignalen eines ganzzahligen Vielfachen einer Grundfrequenz wiedergegeben werden. Das Frequenzspektrum wird somit ein diskontinuierliches Spektrum und ein Maximalwert der Spektrumsfrequenz wird sehr groß. Andererseits wird das Spektrum einer aperiodischen Funktion ein kontinuierliches Spektrum, und der Maximalwert der Frequenz des Spektrums wird niedrig. Daher können auf Grundlage des Maximalwerts der Frequenz in den Frequenzspektren die Signale, die den Skalierungsmustern entsprechen, aus den Signalen identifiziert und spezifiziert werden, die dem übrigen Abschnitt entsprechen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine elektronische Pegelmeßeinrichtung vorgesehen, die aufweist: ein Teleskop zur Kollimierung einer Nivellierlatte, wobei die Nivellierlatte Skalierungsmuster, die in einer Vertikalrichtung der Nivellierlatte mit einer vorbestimmten Schrittweite angeordnet sind, und abgestufte numerische Werte entsprechend den Skalierungsmustern aufweist, einen zweidimensionalen Sensor zur Umsetzung dieser Bilder der Nivellierlatte, die durch das Teleskop erfaßt wurden, in Bildsignale, wobei die Bildsignale und Bilddaten, die zuvor abgespeichert wurden, miteinander verglichen werden, um die abgestuften numerischen Werte zu erkennen, wodurch die Kollimierungsposition der Nivellierlatte automatisch berechnet wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Nivellierlatte verschiedene Arten an abgestuften numerischen Werten aufweist, die sich voneinander hinsichtlich ihrer Größe unterscheiden, daß ein Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte aus der Größe der Schrittweite der Skalierungsmuster der Bildsignale berechnet wird, und daß bestimmt wird, welche Größe der abgestuften numerischen Werte abhängig von dem Abstand erkannt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Skalierungsmuster mit einer vorbestimmten konstanten Schrittweite angezeigt. Wenn daher der Abstand zwischen dem Teleskop der Nivellierlatte groß wird, wird die Schrittweite der Skalierungsmuster in den Bildsignalen klein. Wenn andererseits der Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte klein wird, wird die Schrittweite der Skalierungsmuster in den Bildsignalen groß. Wenn dann ein Vorgang ausgeführt wird, so daß der abgestufte numerische Wert einer am meist besten geeigneten Größe aus den abgestuften Werten verschiedener Größen abhängig von dem Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte erkannt oder diskriminiert wird, können die abgestuften numerischen Werte unabhängig davon erkannt werden, ob der Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte klein oder groß ist.
Als Einrichtung zum Erhalten der Schrittweite der Skalierungsmuster werden die Bildsignale vorzugsweise einer Fourier-Transformation in der Richtung unterzogen, in der die Skalierungsmuster angeordnet sind. Die periodische Funktion kann durch eine entwickelte Fourier-Reihe als eine Gruppe sinusförmiger Signale eines ganzzahligen Vielfachens einer Grundfrequenz dargestellt werden. Das Frequenzspektrum wird somit zu einem diskontinuierlichen Spektrum, und ein Maximalwert der Spektrumsfrequenz wird groß. Mit anderen Worten, wenn die Schrittweite des Skalierungsmusters in dem Bildsignal klein ist, wird der Maximalwert der Frequenz des Spektrums groß. Wenn andererseits die Schrittweite der Skalierungsmuster in dem Bildsignal groß wird, wird der Maximalwert der Frequenz des Spektrum klein. Daher kann der Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte aus dem Maximalwert der Frequenz erhalten werden.
Andererseits liegen die kleinen abgestuften numerischen Werte nicht außerhalb des Blickfelds unabhängig davon, ob der Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte klein oder groß ist. Daher werden vorzugsweise die kleineren abgestuften numerischen Werte zuerst erkannt. Für den Fall, daß die Erfassung der kleineren abgestuften numerischen Werte aufgrund einer zu kleinen Darstellung eines abgestuften numerischen Wertes in dem Bildsignal unmöglich ist, wird festgelegt, daß der Abstand zwischen dem Teleskop und der Nivellierlatte zu groß ist. Das Erkennungsobjekt wird sequentiell auf größere abgestufte numerische Werte gewechselt.
Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich, in denen zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Anzeige auf einer Nivellierlatte,
Fig. 3 eine graphische Darstellung eines Beispiels von Maximalfrequenzen, die durch Fourier-Transformation erhalten werden,
Fig. 4 eine graphische Darstellung, die die Änderung der Maximalfrequenzen über die gesamte Breitenrichtung der Nivellierlatte zeigt,
Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Verfahrens der Interpolation einer Kollimierungsposition, und
Fig. 6 ein Flußdiagramm, das die Verarbeitung gemäß einem weiteren Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Teleskop zur Kollimierung einer Nivellierlatte 2, die vertikal an einem Beobachtungspunkt angeordnet ist, der vor dem Teleskop 1 liegt. Das Teleskop 1 setzt das Bild der Nivellierlatte 2 in ein Bildsignal um das ein elektrisches Signal ist, und gibt es zu einem Betriebsabschnitt oder Betriebsmodul 3. Ein elektronisches Nivelliergerät gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus dem Teleskop 1 und dem Betriebsabschnitt 3. Innerhalb des Teleskops 1 sind die folgenden Bauteile in der genannten Reihenfolge ausgehend von dem vorderen Ende angeordnet, nämlich eine Objektivlinse 11, eine Fokussierlinse 12, ein Kompensator 13, eine Fokussierplatte 14 und ein Okular 15. Selbst wenn das Teleskop 1 leicht nach vorne und nach hinten (d. h. bezüglich einer Horizontallinie) geneigt ist, dient der Kompensator 13 zur Kompensation der Neigung, so daß die Nivellierlatte 2 kollimiert werden kann. Auch wenn es nicht gezeigt ist, weist die Fokussierlinse 12 eine Kreuz-Kollimationslinse auf. Zusätzlich weist das Teleskop 1 einen Strahlteiler 16 zwischen dem Kompensator 13 und der Fokussierplatte 14 auf. Somit kann das Bild der Nivellierlatte 2 in Richtung einer CCD-Kamera 17 geteilt werden, die als zweidimensionaler Sensor dient, der seitlich bezüglich der optischen Achse des Teleskops 1 angeordnet ist. Die CCD-Kamera 17 setzt das Bild der kollimierten Nivellierlatte 2 in ein Bildsignal um, das ein elektrisches Signal ist, und gibt es zu dem Betriebsabschnitt 3. Das Bildsignal von der CCD-Kamera 17 wird durch einen Analog/Digital(A/D)-Umsetzer 31 umgesetzt und in einem Bildspeicher 32 abgespeichert. In dem Betriebsabschnitt 3 sind neben dem oben beschriebenen Bildspeicher 32 ein Nurlesespeicher (ROM) 33 und ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 34 mittels einer Busleitung mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 30 verbunden, die einen Verarbeitungs(Betriebs-)vorgang ausführt. Zusätzlich werden die Verarbeitungsergebnisse in dem Verarbeitungssystem 3 und das Bild der Nivellierlatte 2 auf einer Flüssigkristallanzeige 36 mittels einer Ansteuerschaltung 35 angezeigt. Als zweidimensionaler Sensor kann anstelle der CCD-Kamera auch ein MOSFET-Transistor verwendet werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt weist die Nivellierlatte 2 an ihrer Oberfläche eine Anzeige oder eine Markierung von Skalierungsmustern M1, M2 auf, die aneinander angrenzend angeordnet sind. Die Skalierung in jedem der Skalierungsmuster M1, M2 erfolgt in der Vertikal- oder Längsrichtung der Nivellierlatte mit einer vorbestimmten Schrittweite mit gleichem Abstand voneinander. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Schrittweite der Skalierung des Skalierungsmusters M1 die Hälfte der Schrittweite des Skalierungs­ musters M2. Weiterhin sind auf der rechten Seite der Skalierungsmuster M1, M2 dreistellige Skalierungswerte B markiert oder angezeigt. Diese numerischen Skalierungswerte B sind in der Längsrichtung (d. h. in der Höhe) 4 mm groß und alle 10 mm angezeigt. Beispielsweise bedeutet die Anzeige 300, daß es sich 300 cm von dem Bodenende der Nivellierlatte 2 entfernt befindet. Auf der linken Seite der Skalierungsmuster M1, M2 sind numerische Skalierungswerte A angezeigt, die größer als die numerischen Skalierungswerte B sind. Die numerischen Skalierungswerte A sind 4 cm in der Längsrichtung (d. h. in der Höhe) groß und sie zeigen numerische Skalierungswerte AF an, die schwarz gefärbt sind, und die Abfolge von jeweils 10 cm anzeigen, sowie numerische Skalierungswerte AR, die weiß gefärbt sind mit schwarzem Hintergrund, und die Abfolge von jeweils 1 m anzeigen. Mit anderen Worten, der weiße numerische Skalierungswert AR "3" mit schwarzem Hintergrund zeigt eine Position von 3 m, und der schwarze numerische Skalierungswert AF "1", der oberhalb von "3" markiert ist, zeigt eine Position von 3 m und 10 cm an. Diese Bildart der Nivellierlatte 2 wird in dem Bildspeicher 32 als digitalisiertes Bildsignal gespeichert. Die CPU 30 führt eine Fourier-Transformation des Bildsignals gemäß einem Berechnungsprogramm in dem ROM 33 in der Vertikalrichtung aus, die die Richtung ist, in der die Skalierungsmuster M1, M2 angeordnet sind. Wenn eine periodische Funktion einer Fourier-Transformation unterzogen wird, kann ein Spektrum mit hoher Frequenz erhalten werden. Andererseits kann aus einer aperiodischen Funktion nur ein Spektrum mit niedriger Frequenz erhalten werden. Wenn daher die Fourier-Transformation bezüglich des Abschnitts des hochperiodischen Skalierungsmusters M1 ausgeführt wird, kann ein Spektrum mit hoher Frequenz f1 wie in Fig. 3 gezeigt erhalten werden. Wenn die Fourier-Transformation hinsichtlich des Skalierungsmusters M2 ausgeführt wird, kann ein Spektrum einer Frequenz f2 erhalten werden, die die Hälfte der Frequenz f1 beträgt, da die Schrittweite M2 das Doppelte von der von M1 ist. Die Abschnitte, in denen die numerischen Skalierungswerte A, B markiert sind, weisen eine geringe Periodizität auf, und daher kann nur ein Spektrum mit niedriger Frequenzgruppe f0 erhalten werden. Wenn diese Fourier-Transformation kontinuierlich von der linken Seite zu der rechten Seite bezüglich der Bildsignale der Nivellierlatte 2 ausgeführt wird, ist der Maximalwert der Frequenzen der Spektren, der durch die Fourier- Transformation erhalten werden kann, so wie in Fig. 4 gezeigt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, können durch Wiederholen der Fourier-Transformation längs der gesamten Breitenerstreckung der Nivellierlatte 2 die Positionen der Skalierungsmuster M1, M2 erhalten werden. Wenn die Positionen der Skalierungsmuster M1, M2 somit erhalten wurden, wird ein Vergleich auf Grundlage der Positionen zwischen dem Bildsignal von einem der numerischen Skalierungswerte A und B und den Wertmusterdaten ausgeführt, die in dem RAM 33 gespeichert sind, wodurch die numerischen Skalierungswerte in der Form von Zeichen erkannt oder identifiziert werden. Wenn der Abstand zwischen dem Teleskop 1 und der Nivellierlatte 2 groß ist, wird die Schrittweite der Bildsignale entsprechend den Skalierungsmustern M1, M2 kleiner, wodurch die Frequenz f1, f2 jeweils groß werden. Wenn der Abstand zwischen dem Teleskop 1 und der Nivellierlatte 2 klein ist, werden andererseits die Frequenzen f1, f2 klein. Daher wird der Abstand zwischen dem Teleskop 1 und der Nivellierlatte 2 aus den Frequenzen f1, f2 erhalten. Mit anderen Worten, wenn die Frequenz f1 bekannt ist, kann die Schrittweite des Bildsignals des Skalierungsmusters M1 erhalten werden, und der Abstand zu der Nivellierlatte 2 kann aus der Schrittweite mittels eines Stadia-Systems erhalten werden. Der Abstand zwischen dem Teleskop 1 und der Nivellierlatte 2 kann auch bezüglich der Frequenz f2 in der gleichen Weise erhalten werden. Ein Mittelwert der Abstände, die hinsichtlich der Frequenzen f1, f2 erhalten werden, wird schließlich als Abstand zwischen dem Teleskop 1 und der Nivellierlatte 2 genommen. Wenn der Abstand größer als ein vorbestimmter Abstand ist, der zuvor eingestellt wurde, wird der numerische Skalierungswert A erkannt. Wenn der Abstand kürzer als der vorbestimmte Abstand ist, wird der numerische Skalierungswert B erkannt. In dieser Weise kann die Genauigkeit der Zeichenerkennung verbessert werden.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist die abschließend zu erhaltene Kollimierungsposition die Position einer horizontalen Kollimationslinie K. Wenn daher das Skalierungsmuster M1 verwendet wird, wird die Schrittweite P1 (beispielsweise 5 mm) aus der Nivellierlatte 2 interpoliert, und wenn das Skalierungsmuster M2 verwendet wird, wird die Schrittweite P2 (beispielsweise 10 mm) auf der Nivellierlatte 2 interpoliert, wodurch die Abmessung L erhalten wird. Unter der Annahme, daß die Abmessung L 2,5 mm beträgt, wird der Wert 2,5 mm zu 302 cm addiert, die zuvor durch eine automatische Ablesung des numerischen Skalierungswerts B erkannt wurden, wodurch 302,25 cm als die Kollimationsposition der Kollimationslinie K erhalten wird.
Neben dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist auch das folgende Ausführungs­ beispiel von der vorliegenden Erfindung umfaßt. Wie in Fig. 6 gezeigt wird anstelle des Erhaltens des Abstands zwischen dem Teleskop 1 und der Nivellierlatte 2 zuerst der kleinere numerische Skalierungswert B erkannt (S1). Wenn er erkannt wurde, wird der Berechnungsvorgang für die Interpolation wie oben bezugnehmend auf Fig. 5 erläutert ausgeführt (S), wodurch die Höhe der Kollimationsposition erhalten wird. Wenn der numerische Skalierungswert B nicht erkannt werden kann, da der Abstand zwischen dem Teleskop 1 und der Nivellierlatte 2 zu groß ist, wird das Erkennungsobjekt auf den numerischen Skalierungswert A umgeschaltet, um somit den numerischen Skalierungswert A zu erkennen (S2). Danach wird wiederum der Berechnungsvorgang für die Interpolation ausgeführt (S3).
Es ist ersichtlich, daß das oben beschriebene elektronische Nivelliergerät die genannte Aufgabe löst und weiterhin den Vorteil einer breiten gewerblichen Verwendbarkeit aufweist. Es ist zu verstehen, daß das spezielle beschriebene Ausführungsbeispiel nur als beispielsweise Erläuterung dient, und gewisse Abänderungen für den Fachmann im Rahmen der anliegenden Ansprüche möglich sind, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (5)

1. Elektronisches Nivelliergerät, aufweisend:
ein Teleskop (1) zur Kollimierung einer Nivellierlatte (2), wobei die Nivellierlatte (2) Skalierungsmuster (M1, M2) aufweist, die in einer Vertikalrichtung der Nivellierlatte (2) mit einer vorbestimmten Schrittweite angeordnet sind, und numerische Skalierungswerte entsprechend den Skalierungsmustern angeordnet sind,
einen zweidimensionalen Sensor (17) zur Umsetzung dieser Bilder der Nivellierlatte (2), die durch das Teleskop (1) kollimiert ist, in Bildsignale,
wobei die Bildsignale und die Bilddaten, die zuvor gespeichert wurden, miteinander verglichen werden, um die numerischen Skalierungswerte zu diskriminieren, wobei die Kollimierungsposition der Nivellierlatte (2) automatisch berechnet wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Skalierungsmuster aus den Bildsignalen spezifiziert werden, und
daß die numerischen Skalierungswerte in den Bildsignalen auf Grundlage der Position der Skalierungsmuster diskriminiert werden.
2. Nivelliergerät nach Anspruch 1, bei dem die Skalierungsmuster aus Spektrumsfrequenzen spezifiziert werden, die durch Fourier-Transformation von Bildsignalen in einer Richtung erhalten werden, in der die Skalierungsmuster angeordnet sind.
3. Elektronisches Nivelliergerät, aufweisend:
ein Teleskop (1) zur Kollimierung einer Nivellierlatte (2), wobei die Nivellierlatte (2) Skalierungsmuster (M1, M2) aufweist, die in einer Vertikalrichtung der Nivellierlatte (2) mit einer vorbestimmten Schrittweite angeordnet sind, und numerische Skalierungswerte, die den Skalierungsmustern entsprechen, angeordnet sind,
einen zweidimensionalen Sensor (17) zur Umsetzung dieser Bilder der Nivellierlatte (2), die durch das Teleskop (1) kollimiert wird, in Bildsignale, wobei die Bildsignale und Bilddaten, die zuvor abgespeichert wurden, miteinander zur Erkennung der numerischen Skalierungswerte verglichen werden, wodurch die Kollimierungsposition der Nivellierlatte (2) automatisch berechnet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nivellierlatte (2) verschiedene Arten numerischer Skalierungswerte (A, B) aufweist, die verschiedene Größen aufweisen,
daß ein Abstand zwischen dem Teleskop (1) und der Nivellierlatte (2) aus der Größe der Schrittweite der Skalierungsmuster (M1, M2) in den Bildsignalen berechnet wird, und
daß bestimmt wird, welche Größe der numerischen Skalierungswerte (A, B) abhängig von dem Abstand erkannt wird.
4. Elektronisches Nivelliergerät nach Anspruch 1, bei dem der Abstand auf Grundlage eines Frequenzspektrums berechnet wird, das durch eine Fourier-Transformation des Skalierungsmusters (M1, M2) erhalten wird, wobei die Fourier-Transformation in einer Richtung ausgeführt wird, in der die Skalierungsmuster angeordnet sind.
5. Elektronisches Nivelliergerät, aufweisend:
ein Teleskop (1) zur Kollimierung einer Nivellierstange (2), wobei die Nivellierstange (2) Skalierungsmuster (M1, M2) aufweist, die in einer Vertikalrichtung der Nivellierlatte (2) in einer vorbestimmten Schrittweite angeordnet sind und numerische Skalierungswerte entsprechend den Skalierungsmustern angeordnet sind,
einen zweidimensionalen Sensor (17) zur Umsetzung dieser Bilder der Nivellierlatte (2), die durch das Teleskop (1) kollimiert ist, in Bildsignale,
wobei die Bildsignale und Bilddaten, die zuvor gespeichert wurden, miteinander verglichen werden, um die numerischen Skalierungswerte zu erkennen, wodurch die Kollimierungs­ position der Nivellierlatte (2) automatisch berechnet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nivellierlatte (2) verschieden Arten numerischer Skalierungswerte (A, B) aufweist, die eine unterschiedliche Größe aufweisen, daß zuerst die kleineren numerischen Skalierungswerte erkannt werden, und daß für den Fall, daß die Erkennung der kleineren numerischen Skalierungswerte unmöglich ist, das Erkennungsobjekt sequentiell auf größere numerische Skalierungswerte gewechselt wird.
DE19804198A 1997-02-03 1998-02-03 Elektronisches Nivelliergerät Expired - Fee Related DE19804198B4 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02071097A JP3708270B2 (ja) 1997-02-03 1997-02-03 電子レベル
JP20710/97 1997-02-03
JP02070997A JP3698846B2 (ja) 1997-02-03 1997-02-03 電子レベル
JP20709/97 1997-02-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19804198A1 true DE19804198A1 (de) 1998-08-06
DE19804198B4 DE19804198B4 (de) 2008-02-14

Family

ID=26357685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19804198A Expired - Fee Related DE19804198B4 (de) 1997-02-03 1998-02-03 Elektronisches Nivelliergerät

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6108920A (de)
CN (1) CN1090755C (de)
DE (1) DE19804198B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7293368B1 (en) * 2005-10-03 2007-11-13 Frank Faulk Measurement system and method
US7969586B2 (en) 2006-08-01 2011-06-28 Trimble Jena Gmbh Electronic leveling apparatus and method
DE10037699B4 (de) * 1999-06-28 2013-07-18 Sokkia Co., Ltd. Automatische Fokussierungsvorrichtung zum Einbau in eine Meßeinrichtung und zur Bestimmung des Fokusabstands zwischen der Meßeinrichtung und einer Nivellierlatte auf der Basis der Teilung der Mustermarkierungen der Nivellierlatte

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002039750A (ja) * 2000-07-19 2002-02-06 Asahi Precision Co Ltd 自動測量システム
DE10201496A1 (de) * 2002-01-17 2003-07-31 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Maßstab und Positionsmesseinrichtung zur absoluten Positionsbestimmung
EP1593935A1 (de) * 2004-05-06 2005-11-09 Leica Geosystems AG Höhenmesslatte, ihre Verwendung in einem Höhenmessgerät und in einem Verfahren zur Bestimmung von Höhen
JP4648033B2 (ja) * 2005-02-25 2011-03-09 株式会社 ソキア・トプコン 測量機の自動焦点機構
WO2008141665A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Trimble Jena Gmbh Leveling apparatus and method
EP2224205A1 (de) 2009-02-25 2010-09-01 Leica Geosystems AG Nivelliergerät und Verfahren zum Nivellieren
JP5378259B2 (ja) * 2010-02-10 2013-12-25 株式会社 ソキア・トプコン 電子レベル
CN102261926B (zh) * 2011-05-06 2013-04-17 常州市新瑞得仪器有限公司 数字水准仪条码尺的编码和解码方法
US9633246B2 (en) * 2014-09-26 2017-04-25 Trimble Inc. Integrated auto-level and electronic rod reader
US10300573B2 (en) * 2017-05-24 2019-05-28 Trimble Inc. Measurement, layout, marking, firestop stick
US10406645B2 (en) 2017-05-24 2019-09-10 Trimble Inc. Calibration approach for camera placement
US10341618B2 (en) 2017-05-24 2019-07-02 Trimble Inc. Infrastructure positioning camera system
US10475203B2 (en) * 2018-02-06 2019-11-12 Saudi Arabian Oil Company Computer vision system and method for tank calibration using optical reference line method
CN109443702A (zh) * 2018-11-28 2019-03-08 惠州学院 一种目测标尺

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2928681B2 (ja) * 1992-03-30 1999-08-03 株式会社ソキア 自動レベル
JP3460074B2 (ja) * 1995-11-24 2003-10-27 株式会社トプコン 電子レベルの水平位誤差補正機構
JP3683350B2 (ja) * 1996-07-24 2005-08-17 株式会社ソキア 電子レベル用標尺及び電子レベル

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10037699B4 (de) * 1999-06-28 2013-07-18 Sokkia Co., Ltd. Automatische Fokussierungsvorrichtung zum Einbau in eine Meßeinrichtung und zur Bestimmung des Fokusabstands zwischen der Meßeinrichtung und einer Nivellierlatte auf der Basis der Teilung der Mustermarkierungen der Nivellierlatte
US7293368B1 (en) * 2005-10-03 2007-11-13 Frank Faulk Measurement system and method
US7969586B2 (en) 2006-08-01 2011-06-28 Trimble Jena Gmbh Electronic leveling apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
CN1090755C (zh) 2002-09-11
CN1191302A (zh) 1998-08-26
US6108920A (en) 2000-08-29
DE19804198B4 (de) 2008-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19804198B4 (de) Elektronisches Nivelliergerät
DE3424806A1 (de) Messeinrichtung zum erfassen einer relativposition zwischen zwei teilen
DE4411179B4 (de) Bildeinfangvorrichtung
EP1319164B2 (de) Verfahren zum messen einer objektgeometrie mittels eines koordinationsmessgerätes
DE3716420A1 (de) Musterdrehwinkel-ermittlungssystem
EP0135597B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum gegenseitigen Ausrichten von Objekten
DE102004004528A1 (de) Verfahren, Vorrichtung und Programm zur Verarbeitung eines Stereobildes
DE4413963A1 (de) Anordnung und Verfahren zur Erkennung von Fingerabdrücken
DE19505244A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung des Abstandes zwischen Fahrzeugen
EP2278328A2 (de) Verfahren zus Charakterisierung von Effektgarn
DE112007003515T5 (de) Nivelliergerät und -Verfahren
DE3315148A1 (de) Digitale sichtanzeigeeinrichtung
DE4444593A1 (de) Entfernungsmeßvorrichtung
DE19858130A1 (de) Elektronische Vermessungsvorrichtung umd Meßlatte zur Verwendung mit dieser
DE10135299B4 (de) Automatisches Vermessungssystem
DE112004001034T5 (de) 3D- und 2D-Meßsystem und -verfahren mit erhöhter Sensitivität und erhöhtem Dynamikbereich
DE102006007013B4 (de) Automatischer Fokussiermechanismus eines Vermessungsinstruments
DE60015472T2 (de) Telekommunikationsmasken-Testfähigkeit aufweisendes Test- und Messinstrument mit automatischer Anpassung an die Maske
DE4041922C2 (de) Entfernungssensorvorrichtung zur Messung der Entfernung von einem bewegten Objekt
DE102008015535B4 (de) Verfahren zur Bildverarbeitung von Stereobildern
CH680950A5 (de)
DE4328902C2 (de) Optische Entfernungsmessvorrichtung zur Bestimmung einer Entfernung zu symmetrischen Objekten
DE3500815A1 (de) Vorrichtung zur optischen messung der form von langgestreckten gegenstaenden
EP0709652B1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Kippwinkels von codierten Nivellierlatten
DE3117555A1 (de) Korrekturvorrichtung fuer veraenderungen der abtastperiode in optischen bildabtastern"

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee