三次元測定方法及測量系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及能通過簡單的結構進行廣范圍的三次元測定的三次元測定方法及測量系統。
【背景技術】
[0002]在歷來構造物的三次元(以下為3D)測定中，使用全站儀、3D掃描器。然而，這些測定機照射測距光，對來自測定對象物的反射測距光進行光接收來進行測距，而需要能從測定機的設置點遠望測定區域整體。因此，對設置場所而言存在許多限制，進而在測定對象物的測定中存在死角的情況下，還需要測定機的設置替換。
[0003]此外，在測定對象物較復雜的構造物中，因為眺望的問題，所以不能測定的部分變多。
[0004]在此情況下，必須在各種場所設置測定機來對測定對象物進行測定，將在各設置位置(測定位置)測定而得到的測定結果(3D坐標)進行合成來制作測定對象物的3D模型。另一方面，在各場所測定而得到的測定結果的基準坐標是各測定機的位置。在制作3D模型的情況下，必須將在各場所得的測定結果坐標變換為統一坐標。
[0005]進而，在坐標變換為統一坐標的情況下，必須在每次變更測定位置時對各測定位置間的距離、角度進行測定來坐標變換為統一坐標。因此，存在越是復雜的構造物作業越是繁雜這樣的問題。
[0006]此外，除了對測定位置間的距離、角度進行測定的方法之外，還有使用3個以上的被稱為基準點的已知點來進行合成的方法。然而，有坐標不能測定、繁雜的情況較多這樣的冋題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供能通過簡單的結構而不拘于測定對象物是復雜的構造物、測定環境是復雜的地形等來容易地進行三次元測定的三次元測定方法及測量系統。
[0008]為了達成上述目的，本發明的三次元測定方法，具備:全站儀，具有追蹤功能；以及移動測定機，具有對從該全站儀發射的測距光、追蹤光進行回射的棱鏡，能移動并且能進行測定對象物的三次元測定，所述全站儀被設置在已知點，所述移動測定機從能從所述全站儀瞄準的任意位置將所述全站儀的方向作為基準來進行測定對象物的三次元測定，所述全站儀對所述移動測定機進行三次元測定的測定位置進行測定，基于所述移動測定機的三次元測定結果和所述全站儀所測定的所述移動測定機的測定位置來進行將所述全站儀作為基準的三次元測定。
[0009]此外，本發明的測量系統具備:全站儀，被設在已知點，具有追蹤功能；至少一個移動測定機，具有對從該全站儀發射的測距光、追蹤光進行回射的棱鏡，能移動并且能進行測定對象物的三次元測定；以及運算控制部，所述移動測定機具有能進行測定對象物的測距、測角的副測定部和能檢測所述移動測定機的測定方向、傾斜、傾斜方向的姿態檢測器，所述移動測定機在能從所述全站儀瞄準的任意的測定位置基于所述副測定部的測定結果和所述姿態檢測器的檢測結果將所述全站儀的方向作為基準來對測定對象物進行三次元測定，所述全站儀對所述測定位置進行三次元測定，所述運算控制部基于由所述移動測定機所得的三次元測定結果和所述全站儀的測定結果來進行將該全站儀作為基準的所述測定對象物的三次元測定。
[0010]此外，本發明的測量系統是，所述移動測定機的所述副測定部是攝像裝置，基于從任意兩處測定位置攝像的圖像和所述姿態檢測器的檢測結果來進行測定對象物的三次元測定。
[0011]此外，本發明的測量系統是，所述移動測定機的所述副測定部是激光測距器。
[0012]此外，本發明的測量系統是，所述移動測定機的所述副測定部是激光掃描器。
[0013]進而，此外，本發明的測量系統是，所述移動測定機由小型飛行體、搭載在該小型飛行體的攝像裝置、以及追蹤用棱鏡構成。
[0014]根據本發明，具備:全站儀，具有追蹤功能；以及移動測定機，具有對從該全站儀發射的測距光、追蹤光進行回射的棱鏡，能移動并且能進行測定對象物的三次元測定，所述全站儀被設置在已知點，所述移動測定機從能從所述全站儀瞄準的任意位置將所述全站儀的方向作為基準來進行測定對象物的三次元測定，所述全站儀對所述移動測定機進行三次元測定的測定位置進行測定，基于所述移動測定機的三次元測定結果和所述全站儀所測定的所述移動測定機的測定位置來進行將所述全站儀作為基準的三次元測定，因此，能在不進行所述全站儀的設置替換的情況下對成為所述全站儀的死角等不能測定的范圍進行測定，此外，所述移動測定機的測定位置只要能從所述全站儀瞄準即可，而能在任意的位置容易地進行測定對象物的測定。
[0015]進而，此外，根據本發明，具備:全站儀，被設在已知點，具有追蹤功能；至少一個移動測定機，具有對從該全站儀發射的測距光、追蹤光進行回射的棱鏡，能移動并且能進行測定對象物的三次元測定；以及運算控制部，所述移動測定機具有能進行測定對象物的測距、測角的副測定部和可檢測所述移動測定機的測定方向、傾斜、傾斜方向的姿態檢測器，所述移動測定機在可從所述全站儀瞄準的任意的測定位置基于所述副測定部的測定結果和所述姿態檢測器的檢測結果將所述全站儀的方向作為基準來對測定對象物進行三次元測定，所述全站儀對所述測定位置進行三次元測定，所述運算控制部基于由所述移動測定機所得的三次元測定結果和所述全站儀的測定結果來進行將該全站儀作為基準的所述測定對象物的三次元測定，因此，能在不進行所述全站儀的設置替換的情況下對成為所述全站儀的死角等不能測定的范圍進行測定，此外，所述移動測定機的測定位置只要能從所述全站儀瞄準即可，而能在任意的位置容易地進行測定對象物的測定。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的實施例的概略圖。
[0017]圖2是該實施例中的全站儀、移動測定機的概略結構圖。
[0018]圖3是該實施例中的測定作業的說明圖。
[0019]圖4是在該實施例中對測定對象物的多個測定對象進行測定的情況下的說明圖。
[0020]圖5 (A)、圖5 (B)、圖5 (C)、圖5 (D)分別是可在本實施例中使用的多種不同形式的移動測定機的說明圖，圖5 (A)示出具備了激光測距器的移動測定機，圖5 (B)示出具備了激光掃描器的移動測定機，圖5 (C)示出具備了激光測距器、攝像裝置的移動測定機，圖5 (D)示出在小型飛行體搭載了攝像裝置的移動測定機。
[0021]圖6是示出將激光測距器用作副測定部的情況下的測定作業的說明圖。
[0022]圖7是示出將小型飛行體用作移動測定機的測量系統的測定作業的說明圖。
[0023]圖8是示出使用了多種不同形式的移動測定機的測量系統的測定作業的說明圖。
[0024]圖9是示出姿態檢測器的一例的概略結構圖。
【具體實施方式】
[0025]以下，一邊參照附圖一邊說明本發明的實施例。
[0026]首先，在圖1中，說明了本發明的實施例的概略。
[0027]在圖中，I示出作為主測量裝置的全站儀，2示出作為副測量裝置的移動測定機，3示出測定對象物。再有，所述全站儀I是可對測定點的測距、水平角、鉛直角進行測定的測量機。在本發明中，所述測量機還具有追蹤功能。
[0028]所述全站儀I被設置在已知的位置。再有，該全站儀I的設置位置既可以作為絕對坐標而是已知的，或者也可以相對于所述測定對象物3作為相對的坐標而是已知的。此夕卜，所述全站儀I優選為能進行棱鏡測定、無棱鏡測定，具備追蹤功能。
[0029]關于所述全站儀I的概略的結構，在規定位置設置三腳架5。在該三腳架5設置基臺6，在該基臺6設置托架部7。進而，在該托架部7設置望遠鏡部8。
[0030]所述基臺6具有校平部，此外支持可相對于所述測定對象物3水平旋轉所述托架部7。所述托架部7支持可鉛直旋轉所述望遠鏡部8。
[0031]在該望遠鏡部8內置有測距部(后述)、光學系統(未圖示)。該測距部經由所述光學系統向測定對象物射出測距光，對來自該測定對象物的反射測距光進行光接收以進行測距。在本實施例的情況下，所述全站儀I的測定對象物為所述移動測定