CH678975A5 - - Google Patents

Description

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CH 678 975 A5 CH 678 975 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur geometrischen Höhenmessung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, und Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens, das eine automatisierte Kompensation der Geräteneigung ermöglicht. Das Verfahren ist zur Durchführung des automatisierten Nivellements, des Präzisionsnivellements und zur Kompensation des Höhenindexfehlers bei Theodoliten anwendbar. The invention relates to a method for geometric height measurement according to the preamble of claim 1, and arrangements for carrying out the method, which enables automatic compensation of the inclination of the device. The method can be used to carry out automated leveling, precision leveling and to compensate for the height index error in theodolites.

Es sind für das geometrische Nivellement eine Vielzahl von Verfahren und Anordnungen zur Automatisierung und Objektivierung des Messprozesses und der Messdatenerfassung bekannt, die beispielsweise Messlattenteilungen durch Fotoempfängetzeilen ersetzen und den von einem Nivellier ausgesendeten Laserstrahl als Index auf der Messlatte verwenden (US-PS 3 790 277, 4 029 415 und 4 030 832, DE-AS 1 915 891, 1 923 055 und 2 756 364) oder es sind wie in der DE-OS 3 213 860 beschrieben, auf der Messlatte in Längsrichtung der Latte in vorbestimmten Abständen LED's, die kodierte Lichtstrahlen aussenden und in dem Nivellier eine lichtempfindliche Messanordnung sowie eine elektrische Schaltungsanordnung zum Bestimmen jener LED's angeordnet, von der das auf den fotoelektrischen Sensor einfallende Licht ausgeht. Nachteilig bei diesen technischen Lösungen ist der hohe technische Aufwand und die Begrenzung des Messbereiches durch die lineare Auslegung mit Fotoempfängern. Aus der DE-OS 3 427 067 ist ein optoelektronisches Längenmessverfahren mit kodiertem Absolutmassstab, bei dem der Absolutmassstab in Messrichtung abgetastet und ein Skalenausschnitt auf einem optoelektronischen Zeilensensor (CCD-Zeile) abgebildet wird, bekannt und aus dem WP G01 B/2 990 293 ein Längenmessverfahren, bei dem ein Absolutmassstab auf einen Zeilensensor abgebildet, die Sensorsignale digitalisiert und in einem Mikrorechner ausgewertet werden. Für die Genauigkeit dieser Längenmessverfahren ist die Flankensteilheit der Signale der durch die CCD-Zeile abgebildeten Teilstriche sehr wichtig, wobei ein durch Pendelschwingungen des Messgerätes hervorgerufenes Bildzittern die Flankensteilheit der Signale der Teilstriche sehr nachteilig beeinflusst. A large number of methods and arrangements for the automation and objectification of the measuring process and the measurement data acquisition are known for the geometric leveling, which, for example, replace measuring staff divisions by photo-receiving lines and use the laser beam emitted by a level as an index on the measuring staff (US Pat. No. 3,790,277, 4 029 415 and 4 030 832, DE-AS 1 915 891, 1 923 055 and 2 756 364) or there are LEDs as described in DE-OS 3 213 860 on the measuring rod in the longitudinal direction of the staff at predetermined intervals Send coded light beams and arranged in the level a light-sensitive measuring arrangement and an electrical circuit arrangement for determining those LEDs from which the light incident on the photoelectric sensor emanates. The disadvantage of these technical solutions is the high technical effort and the limitation of the measuring range due to the linear design with photo receivers. From DE-OS 3 427 067 an optoelectronic length measuring method with a coded absolute scale, in which the absolute scale is scanned in the measuring direction and a scale section is imaged on an optoelectronic line sensor (CCD line), is known and is known from WP G01 B / 2 990 293 Length measuring method, in which an absolute scale is mapped to a line sensor, the sensor signals are digitized and evaluated in a microcomputer. The slope of the signals of the graduation lines represented by the CCD line is very important for the accuracy of these length measurement methods, with image jitter caused by pendulum vibrations of the measuring device having a very disadvantageous effect on the slope steepness of the signals of the graduation marks.

Ziel der Erfindung ist eine Erhöhung der Messgenauigkeit bei der automatisierten geometrischen Höhenmessung durch eine mit einfachen Mitteln und geringem technischen Aufwand realisierte automatische Neigungskompensation des Messgerätes. The aim of the invention is to increase the measuring accuracy in the automated geometric height measurement by means of an automatic tilt compensation of the measuring device that is implemented with simple means and with little technical effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Höhenmessverfahren, bei dem ein in Abtastrichtung kodierter Absolutmassstab und ein Messgerät, vorzugsweise ein Nivellier mit einer Sensorzeilenanordnung im Fernrohr, einem Neigungsmesser, einem Mikrorechner und Mitteln zur Eingabe, Ausgabe, Anzeige und Speicherung von Messdaten verwendet wird sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens so zu gestalten, dass eine automatische Neigungskompensation für das Messgerät erhalten wird, bei gleichzeitiger Reduzierung der Anzahl der abbildenden und reflektierenden Glas-Luftflächen. The invention has for its object a height measurement method in which an absolute scale coded in the scanning direction and a measuring device, preferably a level with a sensor line arrangement in the telescope, an inclinometer, a microcomputer and means for input, output, display and storage of measurement data is used as well to design an arrangement for carrying out the method in such a way that automatic inclination compensation is obtained for the measuring device, while at the same time reducing the number of imaging and reflecting glass air surfaces.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur geometrischen Höhenmessung dadurch gelöst, dass bei einem Messgerät in horizontaler Lage der Bezugspunkt für die Horizontale auf dem Mittelpixel einer CCD-Zeile 8 vorgesehen ist und dass bei geneigtem Messgerät analog den Signalen eines Neigungsmessers 4, der unabhängig von einem Messfernrohr 3 in dem Messgerät angeordnet ist, ein Mikroprozessor 33 aus einer gespeicherten Objektivbrennweite f sowie einem Neigungswinkel <p einen in Pixeleinheiten umgeformten Verschiebebetrag hz berechnet, um den der Bezugspunkt für die Horizontale bei geneigtem Messgerät zum Durchstosspunkt der horizontalen Ziellinie auf der CCD-Zeile 8 verschoben ist According to the invention, this object is achieved in a method for geometric height measurement in that the reference point for the horizontal is provided on the central pixel of a CCD line 8 in the case of a measuring device in a horizontal position and that in the case of an inclined measuring device it is analogous to the signals of an inclinometer 4 is arranged in the measuring device independently of a measuring telescope 3, a microprocessor 33 calculates a shift amount hz converted into pixel units from a stored objective focal length f and an inclination angle <p by which the reference point for the horizontal when the measuring device is inclined to the point of intersection of the horizontal target line on the CCD - Line 8 is moved

Bei einer ersten Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Planplatte und einem Positionssteiler wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im Strahlengang zwischen einem Fernrohrobjektiv 6/7 und der CCD-Zeile 8 in der optischen Achse A-A eine mit einem Positionsstel-ler 26 verbundene Planplatte 25.1 so angeordnet ist, dass analog den Signalen des Neigungsmessers 4 ein Mikroprozessor 33 aus dem Verschiebebetrag h2 den durch den Positionssteiler 26 vorzugebenden Drehwinkel y der Planplatte 25.1 berechnet, damit der in das Fernrohrobjektiv 6/7 eintretende horizontale Zielstrahl in den Mittelpixel der CCD-Zeile 8 abgelenkt wird. Bei einer zweiten Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Messschraube und einem Positionssteller wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die CCD-Zeile 8 durch eine mit einem Positionssteller 26 verbundene Messschraube 25.2 um einen Verschiebebetrag hz gesteuert wird, der analog den Signalen des Neigungsmessers 4 durch den Mikroprozessor 33 berechnet wird, damit der in das Fernrohrobjektiv 6/7 eintretende horizontale Zielstrahl in den Mittelpixel der CCD-Zeile 8, als Bezugspunkt für die Horizontale abgelenkt wird. In a first arrangement for carrying out the method with a plane plate and a position divider, the object is achieved according to the invention in that in the optical path between a telescope lens 6/7 and the CCD line 8 in the optical axis AA a plane plate connected to a position controller 26 25.1 is arranged in such a way that, analogously to the signals of the inclinometer 4, a microprocessor 33 calculates from the shift amount h2 the angle of rotation y to be specified by the position divider 26 of the plane plate 25.1, so that the horizontal target beam entering the telescope objective 6/7 in the center pixel of the CCD line 8 is distracted. In a second arrangement for performing the method with a micrometer and a position controller, the object is achieved according to the invention in that the CCD line 8 is controlled by a micrometer 25.2 connected to a position controller 26 by a shift amount hz, which is analogous to the signals from the inclinometer 4 is calculated by the microprocessor 33 so that the horizontal aiming beam entering the telescope objective 6/7 is deflected into the center pixel of the CCD line 8 as a reference point for the horizontal.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained below with reference to the schematic drawings. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Anordnung eines Nivelliere in zwei Ausführungsformen; 1 shows an arrangement according to the invention of a level in two embodiments;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Neigungskompensation; 2 is a graphical representation of the tilt compensation;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Elektronik. Fig. 3 is a block diagram of the electronics.

Beim 1. Ausführungsbeispiel in Fig. 1 besteht das Nivellier aus einem Unterteil 1, dem Dreifuss und einem um eine Stehachse StA drehbaren Oberteil 2. Das Oberteil 2 enthält ein horizontales Messfernrohr 3 mit der optischen Achse A-A, umfassend ein Objektiv 6 mit den Objektivgliedern 7 zur Telewir-kung, damit der analaktische Punkt in der Nähe der Stehachse liegt, sowie eine CCD-Zeile 8 in einer Fassung 27, einem Neigungsmesser 4 und eine Elektronikbaueinheit 5. Ein rhombisches Prisma 9 teit die optische Achse A-A in eine optische Achse A-A' für ein visuelles Beobachtungsfernrohr, umfassend das Objektiv 6/7, das Prisma 9, eine Strichplatte 11 und ein Okular 12. Das Prisma 9 in einer In the first exemplary embodiment in FIG. 1, the level consists of a lower part 1, the tripod and an upper part 2 rotatable about a standing axis StA. The upper part 2 contains a horizontal measuring telescope 3 with the optical axis AA, comprising an objective 6 with the objective elements 7 for telecontrol so that the analogue point is close to the standing axis, as well as a CCD line 8 in a socket 27, an inclinometer 4 and an electronic unit 5. A rhombic prism 9 extends the optical axis AA into an optical axis AA ' for a visual observation telescope, comprising the objective 6/7, the prism 9, a reticle 11 and an eyepiece 12. The prism 9 in one

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Fassung 10 ist mit einer Achse 14 verbunden, in einem Lager 15. Durch Drehen eines Hebels 13 um eine Achse B-B wird das Prisma 9 in den Strahlen-gang A-A geschwenkt. Die Strichplatte 11 und die CCD-Zeile 8 sind auf einem Schlitten 18 auf einer Führung 16 angeordnet, die in einem Lager 17 ruht und die Achse C-C bildet. Der Schlitten 18 wird durch eine Spindel 20 in einem Lager 19 angetrieben, um eine Achse E-E über die Zahnräder 21 und 22 und durch einen Triebknopf 23 um eine Achse D-D gedreht, damit das Mess- und Beobachtungsfern-rohr auf eine Bildweite fokussiert sind. Socket 10 is connected to an axis 14, in a bearing 15. By rotating a lever 13 about an axis B-B, the prism 9 is pivoted into the beam path A-A. The reticle 11 and the CCD line 8 are arranged on a carriage 18 on a guide 16 which rests in a bearing 17 and forms the axis C-C. The carriage 18 is driven by a spindle 20 in a bearing 19, about an axis E-E via the gears 21 and 22 and by a drive button 23 about an axis D-D, so that the measuring and observation telescope are focused on an image width.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist im Strahlengang A-A zwischen dem Fernrohrobjektiv 6/7 und der CCD-Zeile 8 zusätzlich ein Bauelement 24, umfassend eine Planplatte 25.1, um eine Achse F-F drehbar und senkrecht zur optischen Achse A-A in Verbindung mit einem Positionssteller 26 angeordnet, wobei der Positionssteller 26 die Planplatte 25.1 in der Sollage dreht, damit der horizontale Zielstrahl auf den Mittelpixel der CCD-Zeile 8 fällt. Anstelle der Planplatte 25.1 kann auch eine mit dem Positionssteller 26 verbundene nicht näher dargestellte Messschraube 25.2 verwendet werden, die die CCD-Zeile 8 senkrecht zur optischen Achse A-A so verschiebt, dass der horizontale Zielstrahl auf den Mittelpixel der CCD-Zeile 8 fällt, der den Bezugspunkt des Messvorganges darstellt. In the second embodiment, in the beam path AA between the telescope lens 6/7 and the CCD line 8 there is additionally a component 24, comprising a plane plate 25.1, which can be rotated about an axis FF and perpendicular to the optical axis AA in connection with a position controller 26, the Position controller 26 rotates the flat plate 25.1 in the desired position so that the horizontal target beam falls on the center pixel of the CCD line 8. Instead of the flat plate 25.1, a measuring screw 25.2 (not shown) connected to the position controller 26 can be used, which displaces the CCD line 8 perpendicular to the optical axis AA so that the horizontal target beam falls on the center pixel of the CCD line 8, which corresponds to the Represents the reference point of the measuring process.

In Fig. 2 ist das Verfahren der Neigungskompensation graphisch dargestellt. Bei der Neigung des Messgerätes mit der optischen Achse A-A um einen Winkel <p gegen eine Horizontale ist auch die Stehachse StA um den Winkel <p zur Lotrichtung geneigt. F stellt den vorderen Brennpunkt des Objektivs 6 und F den hinteren Brennpunkt dar, in dem die CCD-Zeile 8 bei der Zieleinstellung im unendlichen liegt, mit f für die Brennweite des Objektivs 6. Der von der nicht dargestellten Messlatte durch F führende horizontale Zielstrahl ist die Horizontale, die durch das Objektiv 6 abgelenkt und im Punkt Pq> die CCD-Zeile 8 trifft, wo ein Ausschnitt der Messlatte abgebildet ist. Der Neigungsmesser 4 misst dann den Winkel <p des Messgerätes und ein Mikroprozessor 33 berechnet aus der gespeicherten Brennweite f, dem Neigungswinkel <p den Verschiebebetrag hz = f • tan <p und formt diesen in Pixeleinheiten um, um den der Bezugspunkt für die Horizontale bei geneigtem Messgerät verschoben ist und so seiner neuen Lage den Durchstosspunkt der horizontalen Zielachse auf der CCD-Zeile 8 bestimmt. Dabei kann der Bezugspunkt auf einem Pixel oder in dem Bereich zwischen zwei Pixel fallen. 2, the method of tilt compensation is shown graphically. When the measuring device is inclined with the optical axis A-A by an angle <p to a horizontal, the standing axis StA is also inclined by the angle <p to the perpendicular direction. F represents the front focal point of the lens 6 and F the rear focal point, in which the CCD line 8 is infinite when the target is set, with f for the focal length of the lens 6. The horizontal target beam leading from the measuring rod (not shown) through F is the horizontal, which is deflected by the lens 6 and hits the CCD line 8 at point Pq>, where a section of the measuring stick is shown. The inclinometer 4 then measures the angle <p of the measuring device and a microprocessor 33 calculates the shift amount hz = f • tan <p from the stored focal length f, the inclination angle <p and converts this into pixel units by which the reference point for the horizontal line is added inclined measuring device is shifted and thus its new position determines the intersection point of the horizontal target axis on the CCD line 8. The reference point can fall on a pixel or in the area between two pixels.

In dem Ausführungsbeispiel 2 mit der Planplatte 25.1 und dem Positionssteller 26 im Strahlengang des Fernrohrobjektivs 6/7 berechnet der Mikroprozessor 33 aus dem Verschiebebetrag hz den Drehwinkel q> für kleine Winkel näherungsweise nach der Beziehung: In the exemplary embodiment 2 with the flat plate 25.1 and the position controller 26 in the beam path of the telescope objective 6/7, the microprocessor 33 calculates the angle of rotation q> for small angles approximately from the shift amount hz according to the relationship:

Der Positionssteller 26 dreht die Planplatte 25.1 um den Winkel 9 so lange, bis der horizontale Zielstrahl zum Mittelpixel der CCD-Zeile 8 abgelenkt ist, der den festen Bezugspunkt darstellt, in einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die CCD-Zeile 8 um den Verschiebebetrag hz über eine Messschraube 25.2 in Verbindung mit dem Positionssteller 26 direkt verschoben werden und der Mittelpixel der CCD-Zeile 8 ist ebenfalls fester Bezugspunkt. Verwendet man für das Messfernrohr 3 ein Objektiv 6 ohne Telewirkung, liegt der analaktische Punkt im vorderen Brennpunkt F des Objektivs 6 und verursacht in Abhängigkeit vom Neigungswinkel cp einen Höhenmessfehler. An dem von einem Mikroprozessor 33 nach dem WP G 01 B/2 990 293 an der Messlatte automatisch abgelesenen Höhenwert muss dann zusätzlich ein Korrekturwert ha = Sa • tan q> angebracht werden, wobei Sa die Strecke zwischen F und der Stehachse StA darstellt. Das Vorzeichen hA entspricht dem Vorzeichen des Neigungswinkels <p. Fig. 3 stellt das Blockschaltbild der Elektronik 5 des Nivelliere dar. In einer Stromversorgungseinheit 32 werden die Betriebsspannungen für die analogen und digitalen Baugruppen in Abhängigkeit von den Steuersignalen des Mikrorechners 33 erzeugt, d.h., dass nur die Baugruppen mit Spannung versorgt werden, die für den aktuellen Messablauf notwendig sind. Ein Arbeitsspeicher 34 des Mikrorechners 33 wird separat mit Spannung versorgt. Eine Stromversorgungseinheit 35 enthält eine eigene Stützbatterie zur Sicherung von Daten bei ausgeschalteter Messanordnung und in den Abschaltphasen des Mikrorechners 33. In dem Arbeitsspeicher 34 werden auch alle Geräte- bzw. Messsystemkonstanten gespeichert, die über eine Tastatur 37 eingegeben werden. Ausserdem dienen die Tastaturlogik 36 und die Tastatur 37 dazu, den Mikrorechner 33 über die Stromversorgungseinheit zu aktivieren. Über die Ein/Ausgabeports 40, The position controller 26 rotates the plane plate 25.1 by the angle 9 until the horizontal aiming beam is deflected to the central pixel of the CCD line 8, which represents the fixed reference point, in a further exemplary embodiment the CCD line 8 can be moved by an amount hz Micrometer 25.2 can be moved directly in connection with position controller 26 and the center pixel of CCD line 8 is also a fixed reference point. If a lens 6 without telephoto is used for the measuring telescope 3, the analog point lies in the front focal point F of the lens 6 and causes a height measurement error as a function of the angle of inclination cp. A correction value ha = Sa • tan q> must then be added to the height value automatically read from the staff by a microprocessor 33 according to WP G 01 B / 2 990 293, where Sa represents the distance between F and the standing axis StA. The sign hA corresponds to the sign of the angle of inclination <p. Fig. 3 shows the block diagram of the electronics 5 of the Nivelliere. In a power supply unit 32, the operating voltages for the analog and digital modules are generated as a function of the control signals of the microcomputer 33, ie only those modules are supplied with voltage for the current measurement sequence are necessary. A working memory 34 of the microcomputer 33 is supplied with voltage separately. A power supply unit 35 contains its own backup battery for backing up data when the measuring arrangement is switched off and in the switch-off phases of the microcomputer 33. All device and measuring system constants that are entered via a keyboard 37 are also stored in the working memory 34. In addition, the keyboard logic 36 and the keyboard 37 serve to activate the microcomputer 33 via the power supply unit. Via the input / output ports 40,

41 und 42 wird das Messsystem gesteuert, wobei der Ein/Ausgabeport 40 das Abtasten der CCD-Zeile 8 steuert und die Übernahme der Messwerte aus dem Messdaten RAM 44 in den Mikrorechner 33. Mit RESET wird der Adresszähler 48 zurückgesetzt. Ein Signal 47 schaltet dann den Messdaten RAM 44 so, dass die Übernahme der Messdaten in den Mikrorechner 33 und des Bildes der CCD-Zeile 8 in den Messdaten RAM 44 erfolgt. Gleichzeitig wird mit diesem Signal der Takt für den Zähler 48 zwischen Lese- und Schreibtakt umgeschaltet. Die Wandler 45 und 46 dienen zur Anpassung der Spannungspegel des Mikrorechners 33 an die Regelerfordernisse der CCD-Zeile 8 und ein Kompara-tor 43 bewertet das Ausgangssignal der CCD-Zeile 8 nach beleuchteten und unbeleuchteten Bildpunkten. Einne Baugruppe 20 erzeugt das Abtastsignal für die CGD-Zeile 8, wodurch eine neue Übernahme des Bildes auf die CCD-Zeile 8 in das untere Schieberegister ausgelöst wird. Über den Eingabeport 41 and 42 the measuring system is controlled, the input / output port 40 controlling the scanning of the CCD line 8 and the transfer of the measured values from the measured data RAM 44 into the microcomputer 33. The address counter 48 is reset with RESET. A signal 47 then switches the measurement data RAM 44 in such a way that the measurement data are transferred to the microcomputer 33 and the image of the CCD line 8 in the measurement data RAM 44. At the same time, the clock for the counter 48 is switched between read and write clocks with this signal. The converters 45 and 46 are used to adapt the voltage level of the microcomputer 33 to the control requirements of the CCD line 8 and a comparator 43 evaluates the output signal of the CCD line 8 according to illuminated and non-illuminated pixels. A module 20 generates the scanning signal for the CGD line 8, which triggers a new takeover of the image on the CCD line 8 in the lower shift register. Via the input port

42 erreichen den Mikrorechner 33 die digitalen Signale des Neigungsmessers 4 und über den Ausgabeport 41 steuert der Mikrorechner 33 einen D/A- 42 reach the microcomputer 33 the digital signals of the inclinometer 4 and via the output port 41 the microcomputer 33 controls a D / A

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Wandler, der den Positionssteller 26 aussteuert. Ober die Displays 38 und 39 werden dann die Messergebnisse angezeigt. Converter that controls the position actuator 26. The measurement results are then shown on the displays 38 and 39.

Bei der geometrischen Höhenmessung wird von einem Beobachter zuerst das Messgerät mit den Fussschrauben 31 des Dreifusses 1 nach einer Dosenlibelle 29 grob horizontiert. Danach wird durch Drehen eines Hebels 13 das Beobachtungsfernrohr eingestellt und die Messlatte im Zielpunkt angezielt. Dabei fokussiert der Beobachter das Lattenbild genau auf die Strichplatte 11 mit der Messschraube 25.2. Gleichzeitig ist automatisch das Lattenbild auf der CCD-Zeile 8 eingestellt. Der Beobachter zielt dann mit einem Seitenfeintrieb 30 die nicht näher dargestellte Messlatte an, schaltet das Prisma 9 aus und das Messgerät ist messbereit, in dem über eine Tastatur 37 die Messdaten und die Daten des Neigungsmessers 4 in den Mikrorechner 33 eingegeben werden, zur Steuerung des Auslesens der CCD-Zeile 8 und der Übernahme des Bildes in den Arbeitsspeicher 34, Danach wird der Verschiebungsbetrag hz in Pixeleinheiten umgerechnet, um den der Bezugspunkt für die Horizontale auf dem Mittelpixel auf den neuen Pixel oder Bereich der CCD-Zeile 8 als Durchstosspunkt der horizontalen Ziellinie auf der CCD-Zeile 8 verschoben ist. Weiterhin erfolgt die Auswertung des im Messdaten RAM 44 abgelegten Messlattenbildes bezüglich des neuen Bezugspixels zum Messwert und der Korrekturwert hA zur Berücksichtigung des Einflusses des analaktischen Punktes wird berechnet und der Messwert angezeigt und gespeichert. For the geometric height measurement, the observer first roughly levels the measuring device with the foot screws 31 of the tripod 1 according to a circular level 29. Then the observation telescope is set by turning a lever 13 and the measuring stick is aimed at the target point. The observer focuses the staff image precisely on the reticle 11 with the micrometer 25.2. At the same time, the staff image on the CCD line 8 is automatically set. The observer then targets the measuring staff (not shown in more detail) with a side fine drive 30, switches off the prism 9 and the measuring device is ready for measurement, in which the measurement data and the data of the inclinometer 4 are entered into the microcomputer 33 via a keyboard 37 to control the Reading out the CCD line 8 and transferring the image into the working memory 34, then the amount of displacement hz is converted into pixel units by which the reference point for the horizontal on the center pixel on the new pixel or area of the CCD line 8 as the intersection point of the horizontal Finish line on CCD line 8 is shifted. Furthermore, the measurement staff image stored in the measurement data RAM 44 is evaluated with respect to the new reference pixel for the measurement value, and the correction value hA for taking into account the influence of the analog point is calculated and the measurement value is displayed and stored.

Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur geometrischen Höhenmessung, mit einer kodierten Messlatte im Zielpunkt, mit einem Messgerät, einem Nivellier im Standpunkt, umfassend ein horizontal angeordnetes Fernrohr mit einer Sensorzeilenanordnung in einer ersten Bildebene des Fernrohrobjektivs, deren Pixel ein Bezugspunkt zugeordnet ist, eine Strichplatte in einer aweiten Bildebene des Fernrohrobjektivs, in die das Messlattenbild nach Einschwenken eines Prismas in den Strahlengang zur Sensorzeilenanordnung reflektiert wird, einen Neigungsmesser, einen Mikroprozessor sowie Speicher zur Auswertung und Speicherung von Messdaten und Mittel zur Eingabe, Ausgabe und Anzeige von Messdaten und Gerätekonstanten, gekennzeichnet dadurch, dass bei einem Messgerät in horizontaler Lage der Bezugspunkt für die Horizontale auf dem Mittelpixel einer CCD-Zeile (8) vorgesehen ist und dass bei geneigtem Messgerät analog den Signalen eines Neigungsmessers (4), der unabhängig von einem Messfernrohr (3) in dem Messgerät angeordnet ist, ein Mikroprozessor (33) aus einer gespeicherten Öbjektivbrennweite (f) sowie einem Neigungswinkel (<p) einen in Pixeleinheiten umgeformten Verschiebebetrag (hz) berechnet, um den der Bezugspunkt für die Horizontale bei geneigtem Messgerät zum Durchstosspunkt der horizontalen Ziellinie auf der CCD-Zeile (8) verschoben ist.1.Procedure for geometric height measurement, with a coded measuring stick at the target point, with a measuring device, a level at the point of view, comprising a horizontally arranged telescope with a sensor line arrangement in a first image plane of the telescope lens, the pixel of which is assigned a reference point, a reticle in a width Image plane of the telescope lens into which the measuring staff image is reflected after pivoting a prism into the beam path to the sensor line arrangement, an inclinometer, a microprocessor and memory for evaluating and storing measurement data and means for entering, outputting and displaying measurement data and device constants, characterized in that in the case of a measuring device in a horizontal position, the reference point for the horizontal is provided on the central pixel of a CCD line (8) and that when the measuring device is inclined, it is analogous to the signals of an inclinometer (4), which is independent of a measuring telescope (3) in the measuring device dnet, a microprocessor (33) calculates a shift amount (hz) converted into pixel units from a stored lens focal length (f) and an angle of inclination (<p), by which the reference point for the horizontal when the measuring device is tilted to the point of penetration of the horizontal target line on the CCD Line (8) is moved. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass im Strahlengang zwischen einem Fernrohrobjektiv (6/7) und der CCD-Zeile (8) in der optischen Achse A-A eine mit einem Positionssteller (26) verbundene Planplatte (25.1) so angeordnet ist, dass analog den Signalen des Neigungsmessers (4) ein Mikroprozessor (33) aus dem Verschiebebetrag (hz) den durch den Positionssteller (26) vorzugebenden Drehwinkel (7) der Planplatte (25.1) berechnet, damit der in das Femrohrobjektiv (6/7) eintretende horizontale Zielstrahl in den Mitteipixet der CCD-Zeile (8) abgelenkt wird.2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that in the beam path between a telescope lens (6/7) and the CCD line (8) in the optical axis AA, a plane plate (25.1) connected to a position controller (26) is arranged so that analog to the signals of the inclinometer (4), a microprocessor (33) calculates from the amount of displacement (hz) the angle of rotation (7) of the plane plate (25.1) to be specified by the position adjuster (26), so that it enters the femro-objective (6 / 7) entering horizontal target beam is deflected into the center pixel of the CCD line (8). 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die CCD-Zeile (8) durch eine mit einem Positionssteller (26) verbundene Messschraube (25.2) um einen Verschiebebetrag (hz) gesteuert wird, der analog den Signalen des Neigungsmessers (4) durch den Mikroprozessor (33) berechnet wird, damit der in das Fernrohrobjektiv (6/7) eintretende horizontale Zielstrahl in den Mittelpixel der CCD-Zeile (8) als Bezugspunkt für die Horizontale abgelenkt wird.3. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that the CCD line (8) is controlled by a measuring screw (25.2) connected to a position controller (26) by a shift amount (hz) which is analogous to the signals of the inclinometer (4) is calculated by the microprocessor (33) so that the horizontal target beam entering the telescope lens (6/7) is deflected into the center pixel of the CCD line (8) as a reference point for the horizontal. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565