CN101568800B - 测地仪器和相关方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种测地仪器，其中使用了用于将该仪器定位在地面上的所需点上方的图像传感器。该图像传感器相对于仪器垂直旋转轴的定位是使用这样的方法确定或校准的：其中两个图像在该仪器的不同水平旋转位置被捕获，并且其中该图像传感器的中心像素借助图像处理关联到垂直旋转轴。还公开了，反射元件——诸如棱镜——可以如何用于提供立体影像，该立体影像可以用于确定该仪器在地面上方的高度。

Description

测地仪器和相关方法

技术领域

本文公开的发明构思总体涉及测地仪器的定位。更具体地，本发明构思涉及借助图像捕获设备为仪器确定位置和在地面上方的高度。

背景技术

传统地，光学勘探仪器或测地仪器——诸如速测仪(tachymeter)或全站仪(total station)——包括以该仪器的垂直轴为中心的瞄准装置或光测悬锤，用于将该仪器定位在测地地固定的参考点上方。为了帮助给该仪器定中心，有时使用光学标记，该光学标记与光测悬锤相对准并用于将该仪器对准参考点。

为了使得对仪器的定位准确，光测悬锤的瞄准轴必须准确地对准该仪器的垂直旋转轴。因此，在制造过程中该仪器的组装需要关于光测悬锤安装元件这个耗时的步骤，并且，通常需要将每个个体仪器校准，以确保光测悬锤的瞄准轴与该仪器的垂直旋转轴正确对准。

一旦该仪器已被仔细地组装和校准，那么在使用过程中将该仪器定位在测地地固定的点的上方就是操作者的任务了。这样仔细地定位该仪器也是耗时的，并完全依赖于操作者来使定位准确。

US-A-6,044,567公开了一种测地设备，其中位置敏感光接收器(position-sensitive photoreceiver)或包含CCD元件的CCD矩阵用于向马达操作的驱动器(motor-operated drive)提供控制信号，该驱动器将该设备的垂直轴定位在地面点上方。

已公开的美国专利申请US 2006/0021236公开了一种测量仪器，其包括：图像采集装置，其用于采集位于仪器体的垂直轴下方的区域；偏心量计算装置，其用于计算测点相对于仪器中心的偏心量；及其他装置。

发明内容

本发明的一个目标是，提供一种测地仪器，其制造过程中的组装和使用过程中的定位都被简化。

更具体地，提出了，该测地仪器包括相机或类似设备，其能够捕获该仪器下方的地面的图像。该图像捕获设备可以是CCD、CMOS传感器或类似物。被相机捕获的图像可以被显示在屏幕上，用于向操作者指示该地面的哪部分被相机看到，并且一起被显示的还有用于指示仪器底点(instrument nadir)的交叉瞄准线、点或类似物。

通过将所需坐标原点关联到所捕获的(一个或多个)图像，并通过将仪器底点或中心点关联到所捕获的(一个或多个)图像，所需坐标原点和仪器底点之间的任何位移都可以得到补偿，而无需在物理上移动该仪器。只要所需坐标原点位于该图像捕获装置的视场内且该仪器在地面上方的高度是已知的就足够了。

如在本文中所用的，“仪器底点”是该仪器的垂直旋转轴的向下方向。

所需坐标原点可以被指示，例如，借助该仪器下方的地面上的识别图案，或通过操作者手动地在显示所捕获的图像的屏幕或类似物上指示所需原点。

在现有技术中，在测地仪器的制造过程中，将悬锤装置与该仪器的垂直旋转轴准确地对准是耗时的程序。根据本文公开的发明构思，该悬锤装置包含图像捕获设备或图像传感器，诸如合适型号的相机。如下面将更详细地描述的，只要该图像捕获设备的位置使得沿着该仪器的垂直旋转轴向下的视野落在该图像捕获设备的视场内就足够了，这样就减轻了对极端准确安装的需要。

通常，当该仪器被组装时，图像捕获设备的中心点(图像传感器的中心像素)一般与该仪器的垂直旋转轴不重合。然而，有利的是，可以遵循本文公开的程序，将被相机捕获的图像关联到该仪器的垂直旋转轴。这个程序可以被视为相对于该仪器垂直旋转轴校准该图像捕获装置的方法的一个实施例。

为此，提供了一种用在具有图像传感器的测地仪器中的方法，该图像传感器用于捕获该仪器下方的地面的图像，该方法包括以下步骤：

使用所述图像传感器捕获第一图像；

将该仪器绕其垂直轴旋转到新的旋转位置；

使用所述图像传感器捕获第二图像；和

处理所捕获的图像，以使仪器垂直旋转轴的底点关联到该图像捕获设备。

为了确定图像捕获设备的中心点和仪器垂直旋转轴(或仪器底点)之间的任何位移，可以采用以下程序。第一图像被相机捕获。继而该仪器被绕其垂直轴旋转——例如180度(200百分度)——到新的旋转位置。继而，第二图像被相机捕获。借助该仪器内的(或可能远离该仪器的)图像处理能力，第一和第二图像继而被处理，以找到相对于所捕获的图像的仪器底点(垂直旋转轴)。应理解并将在下面更详细地描述，通过计算为使所捕获的这两个图像交叠而要求的合并距离(merging distance)，可以找到图像捕获设备的中心点相对于仪器底点或垂直旋转轴的任何位移，其中仪器底点对应于所捕获的图像中的合并距离的一半。以这种方式，就可能识别图像传感器上的哪个点(例如像素)对应于仪器底点。在仪器屏幕上，假如需要，交叉瞄准线、点或类似物可以继而被显示在算得的仪器底点处。

一旦仪器底点已被正确地关联到被相机捕获的图像，底点——该仪器在使用过程中在其上方旋转——可以被指示在屏幕上，以在该仪器的放置期间辅助操作者。

例如，操作者可以在屏幕上示出的图像中指示所需坐标原点，其用于待使用该仪器进行的测量。通过该仪器坐标系的数学位移，所需坐标原点和已确定的仪器中心点或底点之间的任何差异继而可以被补偿，而无需该仪器的任何进一步的物理重定位。这可以被证明是对操作者的重要优点，这使得将该仪器准确地定位在预定地面标记上方所需的时间最小化。只要所需坐标原点位于图像捕获设备(相机)的视场内，就可以为偏移提供数学位移。

因此，在根据本文所述原理的仪器中，提供了一种图像捕获设备，诸如CCD或CMOS传感器，其用于沿着该仪器的向下垂直旋转轴捕获图像。应理解，该图像捕获设备的前方通常设有透镜。该图像捕获设备适于被固定到仪器照准仪(alidade)，以使所捕获的图像与仪器照准仪一起旋转。

该仪器通常还包含用于存储图像处理软件的装置和用于对所捕获的图像执行图像处理的处理装置。一般地，图像处理可以被软件、硬件、固件或任何其他合适的用于分析和处理数字图像的装置执行。

优选地，该仪器还设有屏幕，所捕获的图像可以显示在该屏幕上。该屏幕还可以用于显示交叉瞄准线或点，其表示相对于所捕获的图像的仪器中心线(仪器底点)。

另外，可以向操作者提供用于在所显示的图像中指示点——诸如所需坐标原点——的装置。为此，该屏幕可以是触摸屏，或者，可以提供用于在所显示的图像上移动指针的装置。

本文公开的总体发明构思还可以用于确定仪器在地面上方的高度。

更具体地，提供了一种用于确定测地仪器在地面上方的高度的方法，该测地仪器包括图像传感器、用于在所述图像传感器上形成图像的透镜装置、和用于使射到所述图像传感器上的射线产生平行位移的装置，该方法包括以下步骤：

使用射线的平行位移来捕获地面的第一图像；

捕获地面的第二图像；

确定图像传感器上的第一和第二图像的间距；和

基于平行位移量、所述间距和所述透镜装置的焦距来计算高度。

为此，本发明的实施方案可以包含反射元件，诸如棱镜或类似物，其偏离仪器垂直轴，并且其目的在于将该仪器下方的地面的图像导向图像捕获设备。通过使反射元件通过使图像射线产生平行位移来以非法线入射角提供该仪器下方的地面的图像，图像传感器上的相应读数将偏离中心。例如，使用两个这样的反射元件将在图像捕获设备上提供两个读数。通过分析两个这样的读数之间的位移，倘若反射元件距仪器垂直轴的位移是已知的，就可能算出该仪器在地面上方的高度。优选地，这些反射元件被设计为，提供视场的平行位移，使其进入图像捕获设备。这样的平行位移越大，图像捕获设备的读数的间距就越大。因此，通过确定图像捕获设备上的两个读数的间距，并知晓反射元件的位移，就可以算出该仪器的高度。这将在下面的描述中更详细地描述。

此外，提供了一种测地仪器，该测地仪器包括：

基部；

照准仪，其可旋转地安装在基部上；

图像传感器，其被构建和安排以捕获图像，其中该图像传感器以固定关系定位到所述照准仪并被引导以捕获该仪器下方的地面的图像；和

图像处理器，其用于处理至少两个所捕获的图像，以将仪器底点关联到该图像传感器。

还提供了一种这样的测地仪器，该测地仪器包括图像传感器、用于在所述图像传感器上形成图像的透镜装置、和用于使射到所述图像传感器上的射线产生平行位移的装置，还包括：

用于使用射线的平行位移在图像传感器上提供该仪器下方的地面的第一图像的装置；

用于在图像传感器上提供该仪器下方的地面的第二图像的装置；

用于确定提供在图像传感器上的第一和第二图像的间距的装置；和

用于基于平行位移量、所述间距和所述透镜装置的焦距来计算高度的装置。

应理解，本文公开的方法优选地通过使用被纳入该测地仪器的计算机软件来执行。这样，本发明还涉及用于执行这些方法的计算机软件。

附图说明

在下面的详细描述中，参照了附图，其中：

图1图示了现有技术全站仪，其设有常规光测悬锤。

图2图示了根据本发明的全站仪，其中采用了图像传感器以取代常规光测悬锤。

图3a-d是图示了根据本发明如何捕获和处理图像的示意图。

图4是图示了根据本发明的一个方法的主要步骤的流程图。

图5示意性地示出了根据本发明的具有测量高度的能力的仪器的一些部件。

图6示意性地图示了在图5示意性地图示的仪器中如何可以确定仪器高度。

虽然这些附图可以图示当前优选的实施方案，但应理解，它们表示说明性实施例，而不意在限制所要求保护的范围。

具体实施方式

图1示出了现有技术全站仪10的局部剖视图。该全站仪设有通常的设备和子部件，诸如：用于执行距离测量的中心单元11，用于使仪器对准的伺服马达12a、12b，用于手动使仪器对准的手动钮13a、13b，用于确定仪器的垂直和水平旋转角的装置14a、14b，用于无线电通信的天线15，等等。特别地，该全站仪具有光测悬锤16，其包含目镜，该目镜从罩延伸进该全站仪中心轴处的位置。在目镜的视准线与该全站仪的垂直旋转轴交叉点处，设有偏转装置，诸如反射镜或棱镜17，其提供沿该仪器的垂直旋转轴向下的视野。在该仪器的使用过程中，这个光测悬锤用于帮助将该仪器的垂直旋转轴定位在所需地面点上方。操作者通常向目镜内观看，并物理地将该全站仪定位在被光测悬锤所提供的视野引导的所需位置。

为了使这个程序有效，必须非常准确地执行至少两个任务。首先，必须在该全站仪的组装过程中安装目镜，以使所提供的视野与该全站仪的垂直旋转轴重合。特别地，提供向下视野的反射镜或棱镜17必须被非常准确地放置在该仪器的垂直轴处。其次，操作者必须将全站仪10仔细定位在所需位置。尽管制造技术可以允许目镜在该仪器的组装过程中正确定位，这仍是耗时且昂贵的制造步骤，其通常要求对目镜位置的手动精细调节。此外，即使当目镜正确地安装在该全站仪中时，该仪器在使用过程中的正确定位完全是操作者的责任，并依赖于他或她在野外准确操纵该全站仪的技术。

根据本文描述和要求保护的发明构思，提出了用图像捕获设备/传感器22——诸如CCD、CMOS传感器或类似物——取代现有技术光测悬锤16和目镜。这样的全站仪20在图2中示出。该图像捕获设备无需将中心精确定位在仪器垂直轴。相反，仪器垂直轴与该图像捕获设备的某个部分重合以使可以捕获仪器底点就足够了。如下面将更详细地描述的，根据本发明的图像处理和方法继而可以用于确定仪器底点。

为了说明该图像捕获设备可以如何用于确定仪器底点以及用于将该仪器做出的测量关联到所需坐标系(坐标原点)，参照了附图中的图3a-d和图4。

对于下面描述的程序，假定仪器20已适当地水平，且所需坐标原点位于图像传感器22的视场内。

有利的是，可以在制造过程中遵循下面的程序，即，相对于仪器垂直旋转轴来校准图像传感器22的位置。在合理的环境条件下，传感器22和仪器20的移动部位之间的位置关系基本保持恒定，一般不需要二次校准。然而，也可设想到该仪器没有被校准就被运送给最终用户，那么最终用户可以继而遵循这个程序至少一次，以进行校准。假如例如环境条件显著改变、或进行***重置、或为了任何其他原因，最终用户也可以期待重校准该仪器。

该仪器下方的地面的第一图像被图像捕获设备22捕获(图4，步骤401)。如图3a所示，这个第一图像在关于该仪器为0度的相对旋转位置被捕获。应理解，这可以是任何已为第一图像选定的旋转位置。继而，该仪器被旋转(步骤402)到新的旋转位置，在本例中是相对于第一旋转位置180度，然后该仪器下方的地面的第二图像被捕获(步骤403)，如图3b所示。应注意，该仪器此时已被绕其垂直旋转轴旋转，因此确定相对于所捕获的图像的仪器底点等价于确定所捕获的图像的旋转中心。

清晰起见，由相机所捕获的图像在图3a和3b中用简单圆表示。然而，应意识到，在发明仪器的校准过程中所捕获的实际图像具有更复杂的特征。然而，将仪器底点关联到图像捕获设备的基本原理仍是相同的。

为了找到相对于所捕获的图像的仪器底点(即确定图像捕获设备22相对于仪器垂直旋转轴的偏心距)，该仪器内的(或可能远离该仪器的)图像处理用于计算为使所捕获的图像交叠而要求的合并距离。为了找到合并距离，这两个所捕获的图像之一在本例中用数学方法旋转，以对应另一个图像的旋转位置。换言之，第二图像可以用数学方法从180度旋转到0度，或第一图像可以从0度旋转到180度。图像的这个数学旋转是相对于图像中心(或参考)点(x₀，y₀)做出的。在这样的数学旋转之后，这些图像通常相对于彼此有偏移，如图3c所示，其中虚线圆表示已用数学方法旋转的图像。该仪器中的图像处理继而确定合并距离，该合并距离在图3c中被示为Δx和Δy。现在，该图像捕获设备的偏心距——即图像传感器中心(x₀，y₀)相对于真实仪器中心(垂直旋转轴)的位移——用合并距离的一半给出。这样，假如图像中心(图像传感器22的中心像素)位于坐标(x₀，y₀)，那么垂直旋转轴(仪器底点)位于(x₀+Δx/2，y₀+Δy/2)。应理解，这些坐标之一或二者可以是负的或正的，取决于该图像捕获设备的偏心距。

在上述实施例中，两个图像在彼此相差180度的旋转位置被捕获。然而，应理解，其他旋转也是可能的，并且可以捕获多于两个的图像。该仪器的图像处理能力可以被设计为在这点上运用合适的选择。

一旦该仪器已被这样校准，通常就不需要任何重校准。然而，用于校准该仪器的程序在这方面较简单，最终用户可以决定在任何时间执行重校准。

有利的是，这样算出的仪器底点可以在使用过程中被显示在该仪器的屏幕上，以向操作者提供信息。

在使用中，操作者具有对物理定位和重定位该仪器的选择权，直到用于后续测量的所需坐标原点与算得的仪器底点重合。然而，更优选地，操作者被赋予了在该仪器的屏幕上指示所需坐标原点的选择权(或者，该原点可以通过图像处理被自动识别以及随后由操作者验证)。这可以通过例如使用触摸屏或允许指示器或指针在屏幕上移动来实现。操作者继而可以将所需坐标原点指示为(x₁，y₁)，如图3d所示。该仪器中的软件继而可以提供从(x₀+Δx/2，y₀+Δy/2)处的仪器底点到(x₁，y₁)处的所需坐标原点的数学位移，以使得用该仪器执行的后续测量关联到(x₁，y₁)处的所需原点。在屏幕的分辨率有限的情形下，原点可以用较大标记诸如圆来指示，“真实”原点位于该标记的质心。

本发明的实施方案还可以被设计和构建，以使可以使用该仪器捕获设备来确定地面上方的仪器高度，如现在将参照图5和6描述的。

图5示意性地示出了根据本发明的测量仪器20，其具有确定在仪器下方的地面上方的仪器高度的能力。为此，提供了用于提供该仪器下方的地面的立体影像的装置，诸如反射棱镜24(下面将描述)。当要进行高度测量时，这样的棱镜(或类似装置)优选地可拆卸地附接到仪器20。该仪器包含图像捕获设备22(诸如CCD或CMOS传感器，如上所述)，其可以用于捕获该仪器下方的地面的图像或视频馈送(video feed)。提供了透镜23，其用于将地面的图像形成到图像传感器22上。透镜23和图像传感器22之间的距离优选地基本等于透镜23的焦距f。图像捕获设备和透镜通常位于该仪器的垂直旋转轴25上；然而，不要求这些元件在垂直旋转轴上的准确定位，因为优选地执行如上所述的校准以确定相对于仪器中心的图像中心——即相对于垂直旋转轴25的传感器22中心像素。形式为一对偏菱形(rhomboid)棱镜24的反射元件邻接于透镜安装，以为来自该仪器下方的地面的图像射线提供位移。优选地，该位移是平行位移(这样就不影响射向透镜的入射角)。由于该偏菱形棱镜和继发的视场位移，该仪器下方的地面上的单个物理特征将在图像传感器22上引起两个位移图像。因为由棱镜引起的图像位移是已知的，所以可以由在图像传感器上获得的位移确定该仪器在地面上方的高度。

如图5所示，该仪器的照准仪26被控制以绕垂直旋转轴25旋转，以将该仪器指向所需水平方向。对于大多数全站仪，也可以控制中心单元以绕水平旋转轴27旋转，以将该仪器指向所需垂直方向。对于高度测量，使射向传感器22的射线产生平行位移的棱镜24不需要与照准仪26一起旋转，而是可以固定在该仪器下方。

图6可以适用于理解仪器高度可以如何被确定。应注意，图6不是按比例绘制的，而是为说明目的夸大了角度和尺度。如上所提及，图像捕获设备22在该仪器下方的地面上具有特定视场(其尺寸取决于该光学***)。这两个偏菱形棱镜24通过其外缘处的全内反射，使视场内的各图像产生了朝向仪器垂直轴25的平行位移。在穿过棱镜之后，各图像再次通过全内反射反射向透镜23。有效地，偏菱形棱镜24引起各图像的平行位移，以使它们都进入透镜并被聚焦射向图像传感器。如图所示，视场内的单个特征将在图像传感器上引起两个分离的指示，它们相距s。

为了分离由棱镜在图像传感器上引起的这两个图像，提供了装置28，其用于在那时捕获这两个图像之一。例如，可以提供彩色滤镜，其允许传感器分别读出这两个图像，一个图像可以在绿色中被捕获，另一个图像可以在红色中被捕获。替代地，可以提供机械、机电或电子光闸(shutter)或类似物，以使这两个被移位的图像中仅有一个在那时到达图像传感器。

在图6中，棱镜在地面上方的高度用h指代。这是待确定的高度。应理解，一旦高度h已被确定，通过加或减该仪器的适当结构尺寸来找到该仪器的任何其他部位的高度就是简单明了的任务。假定棱镜、透镜和图像捕获设备都被牢固地安装在该仪器中，那么高度h可以关联到形成在图像传感器上的两个图像之间的位移s。现在考虑出现在仪器底点处——即该仪器的垂直轴25延伸与地面交叉处——的特征。假定图像传感器22与透镜23的距离等于该透镜的焦距f，那么几何和/或光学因素现在给出：仪器高度h用h＝(xf)/s给出，其中x是高度h处由反射棱镜引起的平行位移，f是透镜的焦距，s是图像传感器上由平行位移引起的图像间距。

对于1至2m的典型的仪器高度，可以显示出，该高度确定法的准确度是几毫米或更佳，取决于图像捕获设备的分辨率。为了估计该高度测量法的准确度，上述关系sh＝xf可以被微分至(s+Δs)(h+Δh)＝xf，或(通过代入xf/s＝h)

$\mathrm{\Δh}=\frac{1}{(\frac{1}{h}+\frac{\mathrm{\Δs}}{\mathrm{xf}})}-h$

现在假定h＝1.5m，x＝0.04m，f＝0.04m，Δs＝1.0μm，那么根据这个原理的高度测量法的准确度就是|Δh|＜0.001m。因此，对于典型数值，准确度在大约1mm之内或更佳。

虽然上述高度测量原理使用两个反射透镜来进行射线的位移，但应理解，一条射线可以不经位移地传播，仅一条射线的位移就足够了。也应注意，多种其他元件可以取代反射棱镜用于此目的。

在前文描述中，发明特征的细节已被描述和例示。应理解，根据本发明的仪器和方法将利用多种其他功能器件。一旦本说明书已被阅读和理解，技术人员将理解，可以如何使用多种已知的和新的零件和子部件来制造和使用根据本发明的仪器。

结论

公开了一种测地仪器，其中图像传感器用于将该仪器定位在地面上的所需点上方。该图像传感器相对于仪器垂直旋转轴的定位使用这样的方法被确定或校准：其中两个图像在该仪器的不同水平旋转位置被捕获，并且其中该图像传感器的中心像素借助图像处理关联到垂直旋转轴。还公开了，反射元件——诸如棱镜——可以如何用于提供立体影像，该立体影像可以用于确定该仪器在地面上方的高度。

Claims (15)

1.一种用在具有图像传感器的测地仪器中的方法，该图像传感器用于捕获该仪器下方的地面的图像，该方法包括以下步骤：

使用所述图像传感器捕获第一图像；

将该仪器绕其垂直轴旋转到新的旋转位置；

使用所述图像传感器捕获第二图像；和

处理所捕获的图像，以使仪器垂直旋转轴的底点关联到该图像传感器。

2.权利要求1的方法，其中第一和第二图像在彼此相差基本180度的旋转位置被捕获。

3.权利要求1或2的方法，其还包括以下步骤：将该仪器下方的地面的图像显示在该仪器的屏幕上，并且在该屏幕上的所述图像中指示该底点。

4.权利要求1的方法，其还包括以下步骤：获取所需坐标原点并将所需坐标原点关联到仪器底点，其中原点到仪器底点的这个关系用在由该仪器执行的后续测地测量中，以将仪器测量关联到所需坐标原点。

5.权利要求4的方法，其中所需坐标原点是从在所捕获的图像之一中做出的指示中获取的。

6.一种用于确定测地仪器在地面上方的高度的方法，该测地仪器包括图像传感器、用于在所述图像传感器上形成图像的透镜装置、和用于使射到所述传感器上的射线产生平行位移的装置，该方法包括以下步骤：

使用射线的平行位移捕获地面的第一图像；

捕获地面的第二图像；

确定图像传感器上的第一和第二图像的间距；和

基于平行位移量、所述间距和所述透镜装置的焦距来计算高度。

7.权利要求6的方法，其中第二图像是使用与用于捕获第一图像的平行位移大小相等但方向不同的平行位移捕获的。

8.一种测地仪器，其包括：

基部；

照准仪，其可旋转地安装在基部上；

图像传感器，其被构建和安排以捕获图像，其中该图像传感器以固定关系定位到所述照准仪并被引导以捕获该仪器下方的地面的图像；和

图像处理器，其用于处理至少两个所捕获的图像，以将仪器底点关联到该图像传感器。

9.权利要求8的仪器，其还包括用于接收关联到所捕获的图像的坐标原点的输入设备，和用于确定所述仪器底点和所述坐标原点之间的位移的装置。

10.一种测地仪器，其包括图像传感器、用于在所述图像传感器上形成图像的透镜装置、和用于使射到所述图像传感器上的射线产生平行位移的装置，还包括：

用于使用射线的平行位移在图像传感器上提供该仪器下方的地面的第一图像的装置；

用于在图像传感器上提供该仪器下方的地面的第二图像的装置；

用于确定提供在图像传感器上的第一和第二图像的间距的装置；和

用于基于平行位移量、所述间距和所述透镜装置的焦距来计算高度的装置。

11.权利要求10的仪器，其中用于提供第二图像的装置使用与用于捕获第一图像的平行位移大小相等但方向不同的平行位移。

12.权利要求10或11的仪器，其中透镜装置和图像传感器之间的距离基本等于所述透镜装置的焦距。

13.权利要求10的仪器，其中所述用于使射到所述图像传感器上的射线产生平行位移的装置是反射棱镜。

14.权利要求10的仪器，其还包括至少一个用于分离所述第一和第二图像的滤镜。

15.权利要求10的仪器，其还包括至少一个用于分离所述第一和第二图像的光闸。

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