專利名稱：用于確定點的角度和位置的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及用于確定目標點的角度和位置的方法和系統(tǒng)。僅僅以實例的形式，本發(fā)明的實施例提供了使用圖像來確定目標點的角度和位置的方法?？梢栽诶鐪y繪應用中使用這樣的實施例。然而，本發(fā)明的實施例不局限于該特定應用，而是可用于各種測量系統(tǒng)。
背景技術：
測繪的現(xiàn)有技術涉及使用角度和距離的測量來確定未知定位。例如，在一些測繪操作中，測量參考點與目標點之間的水平和豎直角度與距離。在其他測繪操作中，通過多于一個定位測量參考點與目標點之間的水平和豎直角度。在上述任一情況下，可使用測量的數(shù)據(jù)計算目標點的位置。經緯儀是通常用于測量水平和豎直角度的測量設備。經緯儀典型地包括被安裝為圍繞水平軸和豎直軸旋轉的望遠鏡。經緯儀可包括用于測量望遠鏡的角位置的標度盤。從標度盤讀出水平角度(即，偏航)和豎直角度(即，俯仰)以確定目標相對于參考定位的偏航以及目標相對于局部重力矢量的俯仰。一些現(xiàn)代電子經緯儀利用角度編碼器替代標度以自動進行角度測量。經緯儀通常包括電子距離測量(EDM)單元以測量從經緯儀到目標的距離。這樣的集成系統(tǒng)通常稱為全站儀(total station)。全站儀通常包括計算機或控制單元以控制測量和存儲測量數(shù)據(jù)。盡管使用了經緯儀和全站儀，但仍需要用于確定點的角度和位置的改善的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了用于確定目標點的角度和/或位置的改善的方法和系統(tǒng)。僅僅以實例的方式，本發(fā)明的實施例提供了使用圖像來確定目標點的角度和位置的方法。可以在例如測繪應用中使用實施例。然而，本發(fā)明的實施例不局限于該特定應用，而是可以用于各種測量系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，用于確定目標點的方位角的設備包括支撐結構和耦合到支撐結構并被配置為提供圖像數(shù)據(jù)的成像裝置。該設備還包括定位測量裝置，其耦合到所述支撐結構并被配置為確定定位信息；以及處理器，其與所述成像裝置和所述定位測量裝置電通信。所述處理器被配置為從所述成像裝置接收所述圖像數(shù)據(jù)；從所述定位測量裝置接收所述定位信息；確定第一定位與第二定位之間的基線；確定重疊圖像之間的取向；以及計算所述目標點相對于所述基線的方位角。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種確定目標點的方位角的方法包括將成像裝置定位在第一位置處；相對于參考定位定向所述成像裝置；從所述第一位置獲得表面的第一圖像；確定所述第一位置的定位。所述方法還包括，相對于所述目標點定向所述成像裝置；從所述第一位置獲得表面的第二圖像，其中所述第一圖像的一部分與所述第二圖像的一部分重疊；確定所述第一圖像相對于所述第二圖像的取向；以及確定所述目標點相對于所述參考定位的方位角。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種確定目標點在局部坐標框架中的坐標的方法包括計算作為第一位置和第二位置的函數(shù)的基線；使用成像裝置從所述第二位置獲得表面的第一圖像；相對于所述基線定向所述第一圖像。所述方法還包括將所述成像裝置與所述目標點對準；在所述成像裝置與所述目標點對準的情況下，從所述第二位置獲得表面的第二圖像；確定所述第二圖像相對于所述第一圖像的取向。所述方法還包括計算所述目標點的方位角；確定從所述第二位置到所述目標點的距離；以及計算所述目標點在所述局部坐標框架中的坐標。根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，一種確定在基本平坦表面上的目標點在局部坐標框架中的坐標的方法包括使用校準的成像裝置從第一位置獲得表面的第一圖像并確定所述第一位置在所述局部坐標框架中的定位。所述方法還包括使用所述校準的成像裝置從第二位置獲得所述基本平坦表面的第二圖像，其中所述第二圖像包括所述目標點。所述第一位置不同于所述第二位置，并且所述第一圖像的一部分與所述第二圖像的一部分重疊。所述方法還包括確定所述第二位置在所述局部坐標框架中的定位；計算所述第二圖像的方位角；以及計算所述目標點在所述局部坐標框架中的坐標。相對于常規(guī)技術，使用本發(fā)明的實施例可以實現(xiàn)多種有益效果。例如，根據(jù)本發(fā)明的實施例提供了測量目標點的角度和位置的不昂貴的設備。在特定實施例中，提供了相對小和不昂貴的設備，該設備不需要測量水平角度的昂貴的標度或編碼器。替代地，可以使用重疊的圖像之間的相對取向來測量水平角度。同樣，可以確定在圖像內部和外部的目標點的位置或坐標。如下面更詳細解釋的，可以使用校準的成像裝置來確定在被成像的基本平坦表面上的圖像內的目標點的位置?？梢允褂盟浇嵌扰c距離測量裝置的距離和豎直角度來確定在圖像外部的目標點的位置。依賴于實施例，會有這些有益效果中的一個或多個。這些和其他的有益效果通過說明書在下面更具體地進行描述。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于確定目標點的角度和/或位置的設備的簡化圖；圖2A-2C為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于確定目標點的角度和/或位置的設備的簡化圖；圖3A-3C為示例了根據(jù)本發(fā)明的實施例的測量方法的簡化圖；圖4為示例了當確定圖像中的點的位置時由不平坦表面引入的測量誤差的簡化圖5A-5C為示例了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的測量方法的簡化圖；圖6為示例了根據(jù)本發(fā)明的實施例的確定目標點的位置的方法的簡化流程圖；圖7為示例了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的確定目標點的位置的方法的簡化流程圖；圖8為示例了根據(jù)本發(fā)明的實施例的測量方法的簡化側視圖；圖9為示例了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的測量方法的簡化側視圖；圖10為示例了根據(jù)本發(fā)明的實施例的測量方法的簡化平面視圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于確定目標點的角度和/或位置的設備的簡化頂視圖；以及圖12為示例了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的測量方法的簡化測試圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例提供了用于確定目標點的角度和/或位置的方法和系統(tǒng)。在特定的實施例中，使用重疊的圖像之間的相對取向來確定目標點相對于參考位置的水平角度或方位角。在一些實施例中，還使用圖像來確定位于圖像內的基本上平坦的表面上的目標點的位置或坐標。與常規(guī)經緯儀相同，應用使位置與真實坐標系(即，局部坐標框架)相關聯(lián)的約束。在另一實施例中，使用測量定位與目標點之間的距離以及距離測量裝置的豎直角度來確定在圖像之外的點的位置。下面更詳細地描述本發(fā)明的這些和其他實施例。圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于確定目標點的角度和/或位置的設備的簡化圖。如圖1所示，測量設備100包括成像裝置102。成像裝置102為數(shù)碼照相機或其他能夠使用圖像傳感器捕捉圖像的適宜裝置。圖像傳感器典型地包括以陣列方式設置的預定數(shù)目的感光元件。例如，圖像傳感器可以為能夠從入射在元件上的光信號產生圖像信息的元件的二維陣列。圖像中的像素的數(shù)目通常對應于陣列中的元件數(shù)目。該陣列可以是電荷耦合裝置(CXD)或互補金屬氧化物半導體(CM0 圖像傳感器陣列。包含感光元件的其他適宜陣列同樣包含在本發(fā)明的范圍內。僅僅以實例的形式，在本發(fā)明的實施例中可以使用具有1600x 1200個傳感器元件的兩兆像素陣列。在一些實施例中，成像裝置120利用廣角透鏡來增加成像裝置102和使用該成像裝置102獲得的圖像的視場(FOV) 112。例如，特定的實施例使用具有151. 8°的對角視場的反折射直線廣角透鏡。這樣的透鏡可從韓國的Nanophotonics有限公司獲得。 本領域的技術人員將理解，存在適用于本發(fā)明的成像裝置102的各種廣角透鏡。本發(fā)明的一些實施例利用經校準的成像裝置。校準可包括內部校準和外部校準。 內部的校準的目的在于確定圖像傳感器的每個元件與進入成像裝置并入射在該元件上的光信號的角度之間的角關系。內部校準還用于修正光畸變。基本上，校準提供了每個圖像傳感器元件與進入成像裝置并入射在該元件上的光線的角度之間的映射(mapping)。可以根據(jù)公知技術進行校準過程。一旦確定了該角度關系，該角度關系便與通過圖像傳感器產生的圖像的像素或元素相關聯(lián)。外部校準的目的在于確定在支撐結構坐標框架中的支撐結構與成像裝置之間的關系。外部校準包括成像裝置在支撐結構坐標框架中的偏移矢量和三個旋轉角。根據(jù)公知技術，可以將支撐結構坐標框架中的坐標轉換到局部坐標框架中的坐標。
外部校準還包括在支撐結構坐標框架中的傾斜傳感器與電子距離測量(EDM)單元之間的關系。下面將更詳細地描述傾斜傳感器和EDM。如圖1所示，成像裝置102被耦合到支撐結構104。支撐結構104可為測繪桿、三腳架或適用于支撐成像裝置102的相似結構。在本發(fā)明一個實施例中，成像裝置102在被成像的表面上方的已知高度106處被耦合到支撐結構104。本發(fā)明的一些實施例還包括耦合到支撐結構104的傾斜傳感器110。傾斜傳感器 110為氣泡水準儀、電子傾斜傳感器或其他能夠確定支撐結構104和成像裝置102相對于局部重力矢量的豎直對準的適宜裝置。傾斜傳感器110包括雙軸傾斜傳感器和羅盤以確定相對于局部重力矢量和磁北的傾斜的幅值和方向。該幅值和方向可用于確定成像裝置102的位置和支撐結構104的頂端的位置。本發(fā)明的一些實施例還包括耦合到支撐結構104的距離測量裝置108。距離測量裝置108可以為EDM單元并包括激光指示器以突出目標點。一些實施例利用可見激光來用于該目的。其他實施例通過攝像機和顯示器利用不可見激光器將EDM導向目標點。再一實施例利用光學/機械瞄準裝置或十字準線或其他符號的圖形顯示來識別目標點。在一些實施例中，距離測量裝置108包括豎直角度傳感器或其他能夠確定距離測量裝置108相對于支撐結構104的豎直角度的適宜裝置。距離測量裝置108被用于確定到目標點的距離。根據(jù)公知技術，使用耦合到支撐結構104和全站儀(未示出)的反射性目標(未示出)來確定測量設備在局部坐標框架中的定位。耦合到支撐結構104的諸如成像裝置102、傾斜傳感器110以及距離測量裝置108 的部件可與計算裝置114通信。計算裝置114與每個單獨的部件直接通信以發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)，或該通信通過圖1示例的中間通信裝置116進行。該通信通過有線或無線連接。計算裝置114為手持裝置，如圖1所示，或適用于發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)并進行計算以確定目標點的角度和/或位置的任何其他計算裝置。計算裝置114典型地包括用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器和用于進行計算的處理器。在圖1中，成像裝置102的視場(FOV) 112通常向下并包括圍繞支撐結構104的底部的區(qū)域。本發(fā)明的實施例對成像裝置102的這樣的取向沒有要求，然而，其他實施例包括不同的取向以及由此的不同F(xiàn)0V。圖2A為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于確定目標點的角度和/或位置的設備的簡化圖。圖2A中示例的測量設備200與圖1中示例的測量設備100分享共同的部件，上述關于圖1提供的描述可應用于圖2A。例如，測量設備200包括成像裝置202、支撐結構204、 傾斜傳感器210以及距離測量裝置208，這些裝置中的每一個都相似于上述關于圖1描述的對應部件。如圖2A所示，本發(fā)明的一些實施例還包括耦合到支撐結構204的定位測量裝置 220。該定位測量裝置220包括諸如全球位置系統(tǒng)(GPQ的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)，或能夠確定定位測量裝置220在局部坐標框架中的定位的其他適宜裝置。此外，在一些實施例中，圖2A 中示例的測量設備200與諸如圖1中示例的計算裝置114的計算裝置通信。本領域的技術人員將能夠想到適用于確定測量設備200的定位的許多變化、修改以及備選。在一些實施例中，傾斜傳感器210包括羅盤或適用于在支撐結構不水平時確定相對于局部重力矢量和磁北的傾斜幅值和方向的裝置。可使用傾斜傳感器210與定位測量裝置220來確定成像裝置202在局部坐標框架中的位置。在圖2A中，成像裝置202的FOV 218通常是向前和向下的。本文中，向前被限定為遠離支撐結構204。然而，如在上面解釋的，本發(fā)明的實施例對成像裝置202的這樣的取向沒有要求。其他實施例可包括不同的取向以及由此的不同F(xiàn)0V。圖2B為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于確定目標點的角度和/或位置的設備的簡化圖。圖2B中示例的測量設備240與圖2A中示例的測量設備200相似。然而，在圖2B 中，定位測量裝置220位于成像裝置202之上。成像裝置202和定位測量裝置220被設置為成像裝置202的光學中心與定位測量裝置220的天線相位中心沿豎直軸對準。由此，當支撐結構204水平或與局部重力矢量對齊時，成像裝置202的光學中心與定位測量裝置220 的天線相位中心偏移固定的豎直距離。圖2C為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于確定目標點的角度和/或位置的設備的簡化圖。圖2C中示例的測量設備250與圖2A中示例的測量設備200和圖2B中示例的測量設備240相似。然而，測量設備250包括耦合到成像裝置邪4的定位測量裝置252。備選地，定位測量裝置252與成像裝置2M集成。在又一實施例中，定位測量裝置252和成像裝置2M 二者與支撐結構204的豎直軸對準。成像裝置2M和定位測量裝置252被設置為當支撐結構204水平時，成像裝置254的光學中心和定位測量裝置252的天線相位中心與局部重力矢量對準并偏移固定的豎直距離。圖2C還示例了這樣的實施例，其中成像裝置邪4的FOV 256被導向下并離開支撐結構204。通過使FOV 256指向離開支撐結構204，距離測量裝置208和傾斜傳感器210不會干擾正被成像的表面。然而，F(xiàn)OV 256不受該特定取向的限制，并且其他實施例可以包括不同的取向以及由此的不同的F0V。圖3A-;3B為示例了根據(jù)本發(fā)明的實施例的測量方法的簡化圖。使用該測量方法來測量目標點的角度和/或位置。圖3A為簡化平面圖，其示出了使用諸如上述的測量設備100、200、240或250的測
量設備獲得的三個圖像或該三個圖像的F0V。在圖3A示例的實施例中，將測量設備設置在第一位置330，并獲得具有FOV 334的第一圖像。確定第一位置330在局部坐標框架中的定位。例如，使用上述的GNSS或全站儀確定該定位。局部坐標框架可以表示真實坐標系統(tǒng)或者可以參照特定的物體或已知點。根據(jù)公知技術使用傾斜傳感器以在該局部坐標框架中確定成像裝置的定位或成像裝置的光學中心的定位。第一位置330可以為測量設備與表面之間的接觸點，或第一位置330可以為該表面上的與成像裝置對準或位于成像裝置之下的點。在一些實施例中，確定該定位并同時獲得圖像。將測量設備設置在第二位置332并獲得具有FOV 336的第二圖像。如上面解釋的那樣確定第二位置332在局部坐標框架中的定位。確定從第一位置330到第二位置332的基線346。使用第一和第二圖像的重疊部分340中的公共特征，可以通過利用公知的特征提取技術相對于基線346來定向圖像。例如，可以使用諸如SIFT(尺度不變特征轉換)或 SURF(加速魯棒特征)的公知計算機視覺算法。作為使用圖像的重疊部分中的公共特征的備選，可以通過在捕獲第一和第二圖像時用已知點來定向測量設備，從而用基線346來定向圖像。可選地，通過在捕獲第二圖像時用第一測量定位330來定向測量設備，可以使第二圖像相對于基線346定向。這些方法中的每一種都提供了自第二定位332的角度測量的零方位角。從第二位置332，測量設備被旋轉并對準或定向到目標點342，并獲得具有FOV 338的第三圖像?？梢允褂眉す庵甘酒?、光學/機械瞄準裝置、使用十字準線的圖形顯示或其他適宜方式，來對準測量設備。確定從第二位置332到目標點342的距離344。使用之前解釋的距離測量裝置來確定距離344。使用傾斜傳感器和豎直角傳感器來確定距離測量裝置相對于支撐結構的角度。使用圖像336、338的重疊部分和公知的計算機視覺技術，確定目標點342相對于基線346的角度或方位角。例如，可以確定第二和第三圖像的相對取向，并使用該相對取向與第二圖像相對于基線；346的取向來確定方位角?？梢允褂霉夹g確定目標點342在局部坐標框架中的位置或坐標。例如，使用第一和第二位置330、332、圖像334、336、338以及第一和第二圖像的重疊部分；340中的特征，可以計算從第二位置332延伸到目標點342的EDM束的方位角。利用公知的測繪技術， 可以使用第二位置332、計算的方位角和豎直角、傾斜的幅值和方向以及距離來計算目標點 342在局部坐標框架中的位置。還可以計算第二目標點360在局部坐標框架中的位置或坐標。例如，使用第一和第二位置330、332、第一和第二圖像334、336以及第一和第二圖像的重疊部分340中的至少兩個特征，便可以計算第一和第二圖像334和336在局部坐標框架中的方位角。假設目標點342在諸如面的幾何基元上并且該面與位置332的關系是已知的，便可以計算圖像中的目標點360的位置。該關系可以被表達為位置332在該面上方的高度以及該面的斜度和取向矢量。例如，如果該面關于重力是水平的，則該高度為從支持結構的頂端到支撐結構坐標框架的原點的距離。通過將圖像336投影到該面上并使用成像裝置的校準數(shù)據(jù)，可以計算目標點360的位置。圖:3B為示出了在圖3A示例的第二位置332處的測量設備的簡化透視圖。圖3A 和3B包括幾個共同特征，例如，第二位置332、F0V 338、距離；344以及目標點；342。如圖所示，測量設備與目標點342對準，F(xiàn)0V338對應于上述關于圖3A描述的第三圖像中包含的區(qū)域。在圖:3B中還示出了具有成像裝置354、定位測量裝置358、傾斜傳感器356以及距離測量裝置350的支撐結構348。如圖:3B所示，在該實施例中，相對于成像裝置邪4確定第二位置332。圖:3B還示例了距離測量裝置350的豎直角度362。如之前所示解釋的那樣，確定目標點342在局部坐標框架中的位置或坐標。使用這些方法，便可以使用EDM確定位于任意位置(在圖像內或遠離圖像)的點的位置。圖3C為同樣示出了在圖3A示例的第二位置332處的測量設備的簡化透視圖。圖 3C示出了在成像裝置354的FOV 338內的第二目標點360。在FOV 338被投射到基本平坦的表面352的情況下，可以如之前解釋的那樣，確定第二目標點360在該表面上的位置?；旧掀教沟谋砻?52可以為平坦表面或適于本文中的計算的表面。作為實例，基本平坦的表面352可以為道路或停產場。本發(fā)明的一些實施例允許在不必物理到達一地點的情況下測量點的角度和/或位置。這在點難以接近或非常危險(例如，道路或工地)時特別有利。下面的表1提供了如何使用成像裝置在基本平坦的表面上方的高度和成像裝置的校準來確定圖像內的點的定位的實例?？墒褂靡詡鞲衅髟蛳袼乇硎镜膱D像傳感器陣列的尺寸、成像裝置的FOV以及成像裝置在被成像的表面上方的高度來確定映射。可根據(jù)通過將測量設備與局部重力矢量對準或通過使用傾斜傳感器確定傾斜的幅值和方向的公知技術，確定成像裝置在該表面上方的高度。在該實例中，成像裝置具有位于被成像的表面上方兩米處的傳感器元件的兩兆像素陣列(1600x 1200)。該兩維陣列任意地與χ和y坐標相關聯(lián)，其中χ-方向與陣列的長度(1600個傳感器元件長)相關聯(lián)，以及y_方向與陣列的寬度(1200個傳感器元件寬)相關聯(lián)。成像裝置的沿χ-方向的FOV為145°，并且沿y方向的FOV為135°。表 權利要求
1.一種用于確定目標點的方位角的設備，包括 支撐結構；成像裝置，耦合到所述支撐結構并被配置為提供圖像數(shù)據(jù)；定位測量裝置，耦合到所述支撐結構并被配置為確定定位信息；以及處理器，與所述成像裝置和所述定位測量裝置電通信，其中所述處理器被配置為從所述成像裝置接收所述圖像數(shù)據(jù)；從所述定位測量裝置接收所述定位信息；確定第一定位與第二定位之間的基線；確定重疊圖像之間的取向；以及計算所述目標點相對于所述基線的方位角。
2.根據(jù)權利要求1的設備，還包括傾斜傳感器，被配置為確定所述支撐結構相對于局部重力矢量的豎直對準。
3.根據(jù)權利要求2的設備，還包括距離測量裝置，耦合到所述支撐結構；以及豎直角度傳感器，耦合到所述支撐結構并被配置為確定所述距離測量裝置相對于所述支撐結構的豎直角度，其中所述距離測量裝置和所述豎直角度傳感器與所述處理器電通信，并且其中所述處理器被進一步配置為 從所述距離測量裝置接收距離信息； 從所述豎直角度傳感器接收角度信息；以及計算所述目標點在局部坐標框架中的坐標。
4.根據(jù)權利要求1的設備，其中所述定位測量裝置包括反射性目標。
5.根據(jù)權利要求1的設備，其中所述成像裝置被校準以提供所述圖像數(shù)據(jù)的元素之間的角關系。
6.根據(jù)權利要求1的設備，其中所述定位測量裝置包括全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)。
7.根據(jù)權利要求1的設備，其中所述成像裝置包括數(shù)字照相機。
8.根據(jù)權利要求1的設備，其中所述支撐結構包括具有沿其長度延伸的豎直軸的桿， 并且其中所述成像裝置的光學中心與所述桿的所述豎直軸對準。
9.一種確定目標點的方位角的方法，所述方法包括 將成像裝置設置在第一位置處；關于參考定位定向所述成像裝置； 從所述第一位置獲得表面的第一圖像； 確定所述第一位置的定位； 關于所述目標點定向所述成像裝置；從所述第一位置獲得所述表面的第二圖像；其中所述第一圖像的一部分重疊所述第二圖像的一部分；確定所述第一圖像相對于所述第二圖像的取向；以及確定所述目標點相對于所述參考定位的方位角。
10.根據(jù)權利要求9的方法，還包括確定從所述第一位置到所述目標點的距離；以及計算所述目標點在局部坐標框架中的坐標。
11.根據(jù)權利要求9的方法，還包括從第二位置獲得第三圖像，其中所述參考定位包括從所述第一位置延伸到所述第二位置的基線，并且其中使用從所述第一位置獲得的所述第一圖像與從所述第二位置獲得的所述第三圖像的重疊部分關于所述參考定位定向所述第一圖像。
12.根據(jù)權利要求9的方法，其中第二目標點位于所述第二圖像內，所述表面是基本平坦的，所述方法還包括使用所述成像裝置的校準來計算所述第二目標點在局部坐標框架中的坐標。
13.一種確定目標點在局部坐標框架中的坐標的方法，所述方法包括 計算作為第一位置和第二位置的函數(shù)的基線；使用成像裝置從所述第二位置獲得表面的第一圖像； 相對于所述基線定向所述第一圖像； 將所述成像裝置與所述目標點對準；在所述成像裝置與所述目標點對準的情況下，從所述第二位置獲得所述表面的第二圖像；確定所述第二圖像相對于所述第一圖像的取向； 計算所述目標點的方位角； 確定從所述第二位置到所述目標點的距離；以及計算所述目標點在所述局部坐標框架中的坐標。
14.根據(jù)權利要求13的方法，還包括從所述第一定位獲得第三圖像，其中使用所述第一圖像和所述第三圖像的重疊部分相對于所述基線定向所述第一圖像。
15.根據(jù)權利要求13的方法，還包括確定所述第一位置在所述局部坐標框架中的第一定位；以及確定所述第二位置在所述局部坐標框架中的第二定位。
16.一種確定在基本平坦表面上的目標點在局部坐標框架中的坐標的方法，所述方法包括使用校準的成像裝置從第一位置獲得表面的第一圖像； 確定所述第一位置在所述局部坐標框架中的定位；使用所述校準的成像裝置從所述第二位置獲得所述基本平坦表面的第二圖像，所述第二圖像包括所述目標點，其中所述第一位置不同于所述第二位置，并且所述第一圖像的一部分重疊所述第二圖像的一部分；確定所述第二位置在所述局部坐標框架中的定位；計算所述第二圖像的方位角；以及計算所述目標點在所述局部坐標框架中的坐標。
17.根據(jù)權利要求16的方法，其中使用所述第一位置在所述局部坐標框架中的定位、 所述第二位置在所述局部坐標框架中的定位以及所述第一圖像中與所述第二圖像的部分重疊的那部分中的特征，計算所述第二圖像的方位角。
18.根據(jù)權利要求16的方法，其中使用所述成像裝置的校準和所述第二圖像的方位角計算所述目標點在所述局部坐標框架中的位置。
19.根據(jù)權利要求16的方法，其中所述成像裝置的校準包括圖像數(shù)據(jù)的元素之間的角關系。
20.根據(jù)權利要求16的方法，其中所述基本平坦表面的特征在于具有斜度，所述方法還包括確定第三位置在所述局部坐標系統(tǒng)中的定位； 計算所述表面的所述斜度；以及基于所述斜度確定在所述基本平坦表面上的所述目標點的坐標。
全文摘要
提供了一種用于確定目標點的方位角的設備。所述設備包括支撐結構和耦合到支撐結構并被配置為提供圖像數(shù)據(jù)的成像裝置。所述設備還包括定位測量裝置，其耦合到所述支撐結構并被配置為確位置置信息；以及處理器，其與所述成像裝置和所述定位測量裝置電通信。所述處理器被配置為從所述成像裝置接收所述圖像數(shù)據(jù)；從所述定位測量裝置接收所述定位信息；確定第一定位與第二定位之間的基線；確定重疊圖像之間的取向；以及計算所述目標點相對于所述基線的所述方位角。
文檔編號G06K9/00GK102341812SQ201080010783
公開日2012年2月1日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權日2009年1月8日
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