CN113030994A - 全方位测距装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供覆盖宽广的检测范围并且不需要对多个测距传感器进行彼此的检测区域的调整的全方位测距装置，全方位测距装置(1)将测量与对象物的距离的多个测距传感器(10，20)，以在中心轴(Z)的周围彼此靠近地配置成辐射状、且多个测距传感器的检测中心方向从与中心轴正交的面倾斜规定的角度(θ)的方式一体地构成，上述测距传感器使用根据光的飞行时间测量距离的TOF传感器(10)，或者使用根据一对摄像机的视差测量距离的立体摄像机(20)。此外，在使用TOF传感器(10)的情况下，也可以将多个发光部(11)在中心轴的周围配置成辐射状，将多个受光部(12)共用并配置在装置的中央部。

Description

全方位测距装置
技术领域
本申请主张2019年12月23日提交的日本专利申请JP2019-231747的优先权，其内容以引用方式编入本申请。
背景技术
本发明涉及全方位地测量与对象物的距离的全方位测距装置。
背景技术
为了测量与对象物的距离而得到距离图像，应用根据照射光被对象物反射而返回为止的飞行时间测量距离的方式(TOF＝Time Of Flight：飞行时间)的测距摄像装置已在实际使用。在这种情况下，在成为测距传感器的TOF传感器中，周期性地反复进行照射光的发光和反射光的曝光，从规定的曝光期间蓄积的曝光量计算反射光相对于照射光的时间延迟而测量距离。在测量空间大时，在同一测量空间内设置多个TOF传感器同时进行测距动作。例如在日本特表2016-502657号公报中，记载了设置有多个TOF传感器的情况下的装置间的光干扰的判断和抗干扰措施。
发明内容
一般的测距传感器因为其检测区域(检测角度宽度)受限，所以例如当要在房间的屋顶安装测距传感器来对正下方向进行检测时，检测范围限于正下方区域。因此，为了覆盖更宽广的空间(全方位)，设置多个测距传感器以扩大检测区域。此时，优选以减少各测距传感器的检测区域的重叠且不产生未检测的区域的方式高效率地设置。因此，作业人员将多个测距传感器设置在屋顶等之后，必须按每个测距传感器调整检测区域，存在作业时间和设置成本增加的问题。
在以日本特表2016-502657号公报为代表的现有技术中，对设置用于覆盖宽广的空间的测距装置和多个测距传感器时的作业的效率化未特别加以考虑。
本发明的目的在于提供覆盖宽广的检测范围并且不需要对多个测距传感器进行彼此的检测区域的调整的全方位测距装置。
本发明的全方位测距装置的特征在于，用于测量与对象物的距离的多个测距传感器，以在中心轴的周围彼此靠近地配置成辐射状、且多个测距传感器的检测中心方向从与中心轴正交的面倾斜规定的角度的方式一体地构成。
优选上述测距传感器是根据光的飞行时间测量与对象物的距离的TOF传感器(Time Of Flight)，TOF传感器包括能够出射照射光的发光部和接收来自对象物的反射光的受光部。此外，多个TOF传感器的发光部在中心轴的周围彼此靠近地配置成辐射状，多个TOF传感器的受光部共用并被配置在全方位测距装置的中央部。或者，上述测距传感器是利用摄像机的视差来测量与对象物的距离的立体摄像机。
根据本发明的全方位测距装置，能够覆盖宽广的检测范围，并且在设置装置时不需要对多个测距传感器进行彼此的检测区域的调整，能够降低作业时间和设置成本。
附图说明
本发明的其它特征、目的和优点能够通过结合以下附图说明而变得更加显而易见。
图1是表示实施例1的全方位测距装置的外观的图。
图2是图1所示的全方位测距装置的截面图。
图3是表示发光部的结构的图。
图4是表示TOF传感器的测距原理的图。
图5是说明来自TOF传感器的信号处理的图。
图6是表示全方位测距装置的检测范围的例子的图。
图7是示意地表示距离图像的例的图。
图8是表示实施例2的全方位测距装置的外观的图。
图9是图8所示的全方位测距装置的截面图。
图10是表示实施例3的全方位测距装置的外观的图。
图11是表示立体摄像机的距离测量的原理的图。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式。本发明使用多个测距传感器，不过实施例1和实施例2对使用TOF传感器作为测距传感器的情况进行说明，实施例3对使用立体摄像机作为测距传感器的情况进行说明。
[实施例1]
图1是表示实施例1的全方位测距装置1的外观的图。在实施例1中，使用TOF传感器作为测距传感器。(a)表示TOF传感器10单体的形状，(b)表示全方位测距装置1的整体的形状。
全方位测距装置1将多个TOF传感器10一体地构成，能够全方位地测量检测区域内的与对象物的距离。在本例中，使4个TOF传感器10彼此靠近，在作为中心轴的Z轴的周围配置成辐射状，固定于壳体2。即，4个TOF传感器10的长边形成四边形的4个边。另外，TOF传感器10的个数并不限定于此，能够为任意的个数，当个数增加时外形成为大致圆环形。
在各TOF传感器10中，发射激光等的发光部11和接收来自对象物的反射光的受光部12并排配置。发光部11的出射方向与受光部12的受光方向大致一致，分别具有规定的角度宽度。以下，将该角度宽度称为视场角(FOV：Field of view)，成为TOF传感器的检测区域。
在全方位测距装置1中，将各TOF传感器10一体化时，以减少各TOF传感器10的检测区域的重叠且不产生未检测的区域的方式决定各TOF传感器10的姿态。例如在将全方位测距装置1安装在屋顶而将部屋内的全方位作为检测范围时，将各TOF传感器10的检测区域的中心方向(以下称为检测中心方向)从与作为中心轴的Z轴正交的面(即水平面)向下方倾斜规定的角度θ地设置。
图2是全方位测距装置1的截面图。(a)表示图1的(b)的A-A位置的截面形状。各TOF传感器10a、10b由壳体2保持在规定的位置而被一体化。壳体2为了保持各TOF传感器10a、10b而具有收纳室。由此，能够将相对的TOF传感器10a、10b按规定的间隔、且以将检测中心方向从水平面倾斜角度θ的姿态来保持。
进一步，在被相对的TOF传感器10a、10b夹着的空间，配置进行各TOF传感器10的信号处理的通用的数据处理部3和向各TOF传感器10供电的电源部4。由此，能够有效地使用装置内部的空间，能够有助于装置的小型化。此外，各TOF传感器10至数据处理部3的距离均等化，每个传感器的偏差下降，有助于装置的性能提高。
图2的(b)表示在壳体2拆装TOF传感器10a、10b的情形。各TOF传感器10能够相对于壳体2的收纳室个别地拆装。能够根据应该测量的区域的宽度卸下不需要的传感器，或仅将发生了故障的传感器个别地更换，效率高。而且，因为各TOF传感器10与壳体2的收纳室抵接定位，因此即使进行拆装位置和姿态也不变化，能够维持作为全方位测距装置1的测量精度。
图3是表示发光部11的结构的图。在发光部11，例如使用激光二极管(LD)等光源111，因为发射光束的宽度(发散角)非常窄，所以如果维持不变则作为测距传感器的视场角(FOV)会变窄。因此使用扩散板112扩大发散角，得到所期望的FOV。扩散板112例如能够在入射面不规则地形成有微镜，通过改变微镜的形状得到所期望的FOV。另外，因为TOF传感器中的FOV的大小与检测距离处于彼此相反关系，所以取两者的平衡来决定FOV。
在本例的全方位测距装置1中，组合有4个TOF传感器10，因此能够通过令1个FOV为90度，将4个FOV相连接而覆盖360度的视场角(全方位)。即，使用的TOF传感器由各自的FOV的合计成为与应该测量的区域对应的角度大致同等那样的个数构成。在测量空间为房间内等应该检测的区域为四边形的情况下，该结构效率最高。另外，如果1个TOF传感器10的FOV为60度，则能够通过组合6个TOF传感器10，覆盖360度的视场角(全方位)。换言之，全方位测距装置1中使用的TOF传感器10的个数能够通过选择扩散板112的特性(发散角)进行变更。
图4是表示TOF传感器的测距原理的图。TOF传感器10测量与人物或物体等测量的对象物30的距离，将测量出的与对象物的各部的距离作为2维的距离数据输出。该结构具有发光部11、受光部12、距离运算部14和控制部15。
发光部11驱动激光二极管(LD)等光源而发射激光等脉冲状的照射光31。受光部12检测照射光31被对象物30反射回来的脉冲状的反射光32。受光部12用2维状地排列有CCD传感器或CMOS传感器等的图像传感器13进行曝光，将各像素位置的光强度转换为电信号。
距离运算部14从来自受光部12的输出信号运算与对象物30的距离L，生成视场角内的距离数据。在运算距离L时，能够基于照射光31与反射光32的时间差dT，利用L＝dT×c/2求取与对象物30的距离L(此处c为光速)。另外，时间差dT能够设定多个曝光期间，从在该期间内在图像传感器13积蓄的电荷量求取。控制部15通过距离运算部14，控制来自发光部11的照射光31的发光动作和在受光部12的反射光32的曝光动作。
图5是说明来自TOF传感器10的信号处理的图。此处展示4个TOF传感器10a～10d的情况。为了避免多个TOF传感器间的测量时的干扰(多路径等)，使各TOF传感器按彼此不同的发光模式动作。在各TOF传感器测量出的距离数据被发送至数据处理部3。
数据处理部3由SoC(System on a chip：片上***)构成，通过坐标转换将各TOF传感器的距离数据进行结合，作为1个共通的坐标系的数据输出。此外，还能够根据将距离值距离数据转换为分颜色表示的图像数据。进一步，还能够进行从距离数据判断对象物，仅输出特定的数据的处理。由此，例如在店铺中，能够计算1天的来店人数，仅将该值输出。
在数据处理部3处理后的数据转送至外部设备5(云设备或服务器)，适当地显示、保存。这样，将进行各TOF传感器的信号处理的数据处理部3和电源部4通用化，因此能够实现数据处理的效率化和成本下降。
图6是表示全方位测距装置1的检测范围的例子的图。(a)表示全方位测距装置1的情况，(b)和(c)为了进行比较而表示1个TOF传感器10的情况。图面左侧是在水平方向上看测量空间时的侧面图，图面右侧是在垂直方向上看测量空间时的俯视图。
(a)是将图1的(b)所示的全方位测距装置1(由4个TOF传感器10构成)设置在屋顶的情况，得到水平方向上宽的检测范围41。令1个TOF传感器10的FOV为90度，组合4个TOF传感器10的结果是能够不需进行调整地进行全方位(360度)的测量。
与此相对，(b)和(c)是将1个TOF传感器10设置在屋顶的情况。(b)是使视场方向倾斜地设定的情况，检测范围40窄，限定于测量空间的一个方向(图面左侧)。(c)是使视场方向为正下方地设定的情况，检测范围40’窄，限定于TOF传感器10的正下方域。
这样，根据本实施例的全方位测距装置1，能够不对多个TOF传感器进行彼此的检测区域的调整地覆盖宽广的检测范围。
图7是示意地表示由全方位测距装置1得到的距离图像的例子的图。是利用数据处理部3将由4个TOF传感器10a～10d得到的距离数据转换为距离图像的情况。由各个TOF传感器10a～10d得到的距离图像50a～50d是全测量空间的1/4区域的部分图像。
当将这些部分图像50a～50d通过数据处理部3在交叠区域52相连接合成时，能够生成全方位的1个距离图像51。通过TOF传感器10a～10d的优化配置，在合成后的距离图像51中，交叠区域52少，在相邻图像间不产生间隙。
这样，根据实施例1，通过采用将多个TOF传感器一体化而构成的全方位测距装置，覆盖宽广的检测范围并且不需要对多个TOF传感器进行彼此的检测区域的调整。由此，在测量现场设置本实施例的全方位测距装置时，能够省去设置时进行的姿态调整等麻烦，减少作业时间和设置成本。
[实施例2]
实施例2是将多个TOF传感器的受光部通用化的情况。
图8是表示实施例2的全方位测距装置1’的外观的图。与实施例1一样使用TOF传感器作为测距传感器，不过将各TOF传感器的受光部通用化。此处展示2个类型，(a)为四边形的类型，(b)为圆形的类型。图面中的附图标记与实施例1一样地标注。
(a)所示的全方位测距装置1’在壳体2的周围的4个边配置4个发光部11，全方位地发射照射光。在壳体2的下表面中央配置共用的受光部12，接收来自全方位的反射光。另外，在受光部12的入射位置配置鱼眼透镜121，能够将来自各方向的反射光汇集于1处。本实施例的视场(FOV)由发光部11的出射方向决定，4个发光部11的出射中心方向与实施例1(图1)一样，自水平面向下方倾斜角度θ地设置。
(b)所示的全方位测距装置1’在大致圆形的壳体2的圆周上等间隔地配置多个发光部11而全方位地发射照射光。受光部12与(a)的结构相同。
图9是全方位测距装置1’的截面图，表示图8的(a)的A-A位置的截面形状。相对的发光部11a、11b和共用的受光部12由壳体2保持。发光部11a、11b具有光源111和扩散板112，受光部12具有图像传感器13和鱼眼透镜121。在壳体2的上表面侧配置有数据处理部3和电源部4。与实施例1不同，各发光部11a、11b的发光时序相同，以图像传感器13的曝光时序为基准设定。
根据实施例2，将多个TOF传感器的受光部共用化而集中至1处，因此能够实现全方位测距装置的进一步的小型化和低成本化。
[实施例3]
实施例3是使用立体摄像机作为测距传感器的情况。利用立体摄像机也能够与TOF传感器一样地进行距离测量。
图10是表示实施例3的全方位测距装置的外观的图。(a)是外观立体图，(b)和(c)是表示多个立体摄像机的配置例的俯视图。
(a)所示的全方位测距装置1”将多个立体摄像机20一体地构成，因此在该例中，使4个立体摄像机20在四边形的4个边彼此靠近地配置成辐射状，由壳体2保持。各立体摄像机20为将一对摄像机21、22并排配置、利用三角测量的原理测量与前方的物体的距离的结构。各立体摄像机20的形状在一对摄像机21、22的排列方向上为长条形。
此处，本实施例中采用的立体摄像机20，获得其长边方向的视场(FOV)要大于与之正交的宽度方向的FOV，所以多个立体摄像机20以宽边方向成为辐射状(宽边方向在辐射方向上)的方式配置。利用这些结构，能够进行全方位的测量。使用的立体摄像机20的个数和姿态(相对于水平方向的倾斜)与实施例1的TOF传感器10一样，根据使用的立体摄像机20的FOV和检测中心方向决定。
(b)和(c)是使用4个立体摄像机20的情况下的配置例。(b)为口型配置，以立体摄像机20的长边方向与四边形的各边一致的方式配置。(c)是将(b)中的各立体摄像机20更靠近地配置的结构，使1个立体摄像机的端部20x与相邻的立体摄像机的长边侧面20y靠近地配置。由此，(c)的靠近配置与(b)的口型配置相比，立体摄像机彼此更靠近，立体摄像机和被它们包围的中央部所占的面积的总和变小，因此能够实现全方位测距装置1”的更加小型化。
此处说明使用4个立体摄像机20的情况，当然，立体摄像机20的个数并不限定于此。在使用(c)的靠近配置增加个数的情况下，各立体摄像机20以1个端部与其它长边侧面靠近的方式依次配置，作为整体成为大致圆环状。
此外，本实施例的全方位测距装置1”的截面是与实施例1(图2)相同的结构。在全方位测距装置1”的内部中央的空间，配置有进行各立体摄像机20的信号处理的共用的数据处理部3和电源部4，各立体摄像机20能够从壳体2拆装。
图11是表示立体摄像机的距离测量的原理的图。在立体摄像机20的左右的摄像机21、22的摄像面，物体映现的位置偏移视差D。在立体摄像机20，在2个摄影图像内进行特征点(边缘等)的匹配处理，求取视差D。以物体为顶点的三角形(实线)与以焦点为顶点的三角形(虚线)为相似关系。当令摄像机的焦点距离为f，令摄像机间距离为B时，使用视差D，按Z＝B×f/D计算到物体的距离Z。如此测量与视场内的各物体的距离。利用各立体摄像机20测量出的距离数据与实施例1(图5)同样进行数据处理而得到距离图像。
另外，在立体摄像机中，除上述的摄影用的一对摄像机以外，还可以具有用于辅助摄影的照明用的发光部和投影特定的图案图像的投影部。
在实施例3中，也通过采用将多个立体摄像机一体化而构成的全方位测距装置，覆盖宽广的检测范围，并且不需要对多个立体摄像机进行彼此的检测区域的调整。
以上，对本发明的各实施例进行了说明，不过本发明并不限定于上述的实施例，而包括各种各样的变形例。例如，上述的实施例为了将本发明说明得容易明白而进行了详细的说明，但是并不一定限定于包括所说明的所有结构。此外，能够将一个实施例的结构的一部分替换到另一个实施例的结构，此外，还能够在一个实施例的结构中加入另一个实施例的结构。此外，能够对各实施例的结构的一部分进行其它结构的追加、删除、替换。

Claims (13)

1.一种全方位测距装置，其特征在于：
用于测量与对象物的距离的多个测距传感器，以在中心轴的周围彼此靠近地配置成辐射状、且所述多个测距传感器的检测中心方向从与所述中心轴正交的面倾斜规定的角度的方式一体地构成。
2.如权利要求1所述的全方位测距装置，其特征在于：
所述多个测距传感器的个数，是使得所述多个测距传感器各自的视场角的合计值大致等于与要测量的区域对应的角度的个数。
3.如权利要求2所述的全方位测距装置，其特征在于：
在所述多个测距传感器各自的视场角为大致90度、与要测量的区域对应的角度为360度时，由4个测距传感器构成全方位测距装置。
4.如权利要求1所述的全方位测距装置，其特征在于：
具有将所述多个测距传感器定位而一体地将其保持的壳体，
所述多个测距传感器可拆装地收纳于所述壳体。
5.如权利要求1所述的全方位测距装置，其特征在于，包括：
能够进行所述多个测距传感器的信号处理的数据处理部；和
对所述多个测距传感器供电的电源部，
所述数据处理部和所述电源部中的至少一者在所述多个测距传感器间共用，并且
共用的所述数据处理部和所述电源部配置在所述全方位测距装置的中央部。
6.如权利要求1所述的全方位测距装置，其特征在于：
所述测距传感器是根据光的飞行时间来测量与对象物的距离的TOF传感器，
所述TOF传感器包括能够出射照射光的发光部和接收来自对象物的反射光的受光部。
7.如权利要求6所述的全方位测距装置，其特征在于：
所述TOF传感器的所述发光部具有光源和扩散板，
所述扩散板使从所述光源发射的光发散来扩大视场角。
8.如权利要求6所述的全方位测距装置，其特征在于：
所述多个TOF传感器的所述发光部在所述中心轴的周围彼此靠近地配置成辐射状，
所述多个TOF传感器的所述受光部被共用并被配置在所述全方位测距装置的中央部。
9.如权利要求8所述的全方位测距装置，其特征在于：
所述共用的受光部具有鱼眼透镜。
10.如权利要求8所述的全方位测距装置，其特征在于：
具有将所述多个发光部定位而一体地将其保持的壳体，
所述壳体的外形为大致圆形，
所述多个发光部在所述壳体的周围大致等间隔地配置。
11.如权利要求1所述的全方位测距装置，其特征在于：
所述测距传感器是利用一对摄像机的视差来测量与对象物的距离的立体摄像机。
12.如权利要求11所述的全方位测距装置，其特征在于：
所述立体摄像机具有其长边方向在所述一对摄像机的排列方向上的形状，
所述多个立体摄像机将宽边方向配置在辐射的方向上。
13.如权利要求12所述的全方位测距装置，其特征在于：
所述多个立体摄像机以1个立体摄像机的长边方向的端部靠近另1个立体摄像机的长边的侧面的方式依次配置，并且整体配置成大致圆环状。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115928517A (zh) * 2023-01-10 2023-04-07 中铁四局集团第五工程有限公司 基于全站仪的无砟轨道底座板检测设备

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112204941A (zh) * 2018-05-30 2021-01-08 麦克赛尔株式会社 摄像机装置
JP2023041339A (ja) * 2021-09-13 2023-03-24 マクセル株式会社 空間浮遊映像情報表示システムおよびそれに用いられる立体センシング装置
KR20230057649A (ko) * 2021-10-22 2023-05-02 주식회사 한화 로봇 안전 감시 시스템
JP2023144238A (ja) * 2022-03-28 2023-10-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 測距モジュール
KR20240022227A (ko) * 2022-08-11 2024-02-20 엘지이노텍 주식회사 광 출력 장치 및 이를 포함하는 정보 생성 장치
JP2024055307A (ja) * 2022-10-07 2024-04-18 デクセリアルズ株式会社 光照射装置、光測距装置および車両

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008070159A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Hokuyo Automatic Co 走査式測距装置
JP2008281427A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Jtekt Corp 距離測定装置
CN104735404A (zh) * 2013-12-19 2015-06-24 安讯士有限公司 监视设备配置
US20160269716A1 (en) * 2015-01-21 2016-09-15 Nextvr Inc. Methods and apparatus for environmental measurements and/or stereoscopic image capture
JP2017156306A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 株式会社リコー 距離センサ、走行体、ロボット及び３次元計測装置
CN108572500A (zh) * 2017-03-09 2018-09-25 松下知识产权经营株式会社 投射光源装置
US20180302611A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Sick Ag 3D Time of Flight Camera and Method of Detecting Three-Dimensional Image Data

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0993471A (ja) * 1995-09-25 1997-04-04 N H K Itec:Kk パノラマ式テレビカメラ装置および映像モニタ装置
US7463280B2 (en) * 2003-06-03 2008-12-09 Steuart Iii Leonard P Digital 3D/360 degree camera system
CN101770059B (zh) * 2008-12-27 2012-06-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 相机模组
AT513589B1 (de) 2012-11-08 2015-11-15 Bluetechnix Gmbh Aufnahmeverfahren für zumindest zwei ToF-Kameras
JP6381800B2 (ja) * 2015-06-09 2018-08-29 三菱電機株式会社 昇降路寸法計測装置および昇降路寸法計測方法
JP6953209B2 (ja) * 2017-07-10 2021-10-27 株式会社日立エルジーデータストレージ 距離測定装置及びその角度調整方法
JP7002909B2 (ja) * 2017-10-20 2022-01-20 株式会社日立エルジーデータストレージ 距離画像測定装置及び距離画像測定方法
KR102525183B1 (ko) * 2018-04-24 2023-04-25 한화비전 주식회사 감시 카메라
JP7286586B2 (ja) * 2020-05-14 2023-06-05 株式会社日立エルジーデータストレージ 測距システム及び測距センサのキャリブレーション方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008070159A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Hokuyo Automatic Co 走査式測距装置
JP2008281427A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Jtekt Corp 距離測定装置
CN104735404A (zh) * 2013-12-19 2015-06-24 安讯士有限公司 监视设备配置
US20160269716A1 (en) * 2015-01-21 2016-09-15 Nextvr Inc. Methods and apparatus for environmental measurements and/or stereoscopic image capture
JP2017156306A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 株式会社リコー 距離センサ、走行体、ロボット及び３次元計測装置
CN108572500A (zh) * 2017-03-09 2018-09-25 松下知识产权经营株式会社 投射光源装置
US20180302611A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Sick Ag 3D Time of Flight Camera and Method of Detecting Three-Dimensional Image Data

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115928517A (zh) * 2023-01-10 2023-04-07 中铁四局集团第五工程有限公司 基于全站仪的无砟轨道底座板检测设备
CN115928517B (zh) * 2023-01-10 2023-10-31 中铁四局集团第五工程有限公司 基于全站仪的无砟轨道底座板检测设备

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