DE102018201692A1 - Method for an indirect distance measurement - Google Patents

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Ulrich-Lorenz Benzler
Wolfgang Niehsen
Matthias Roland
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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einer indirekten Abstandsmessung zweier Messpunkte (12, 14) voneinander mittels einer Abstandsbestimmungseinheit (16), welche eine Laserentfernungsmesseinheit (18) zu einer Entfernungsmessung von zumindest einem ersten und einem zweiten Messpunkt (12, 14) relativ zur Abstandsbestimmungseinheit (16) aufweist.Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Lageveränderung der Abstandsbestimmungseinheit (16) zu einer Abstandsberechnung mittels einer Koordinatentransformation erfolgt.The invention is based on a method for an indirect distance measurement of two measuring points (12, 14) from each other by means of a distance determining unit (16) comprising a laser distance measuring unit (18) for measuring the distance of at least a first and a second measuring point (12, 14) relative to Distance determination unit (16). It is proposed that in at least one method step, a change in position of the distance determination unit (16) takes place for a distance calculation by means of a coordinate transformation.

Description

Stand der TechnikState of the art

In EP 2 669 707 A1 ist bereits ein Verfahren zu einer indirekten Abstandmessung zweier Messpunkte voneinander mittels einer Abstandsbestimmungseinheit vorgeschlagen worden, wobei die Abstandsbestimmungseinheit eine Laserentfernungsmesseinheit zu einer Entfernungsmessung von jeweils einem ersten und einem zweiten Messpunkt zur Laserentfernungsmesseinheit aufweist. Das bereits bekannte Verfahren basiert auf der Anwendung des Kosinussatzes, wobei ein Raumwinkel mittels Bildverarbeitungsmethoden zur Verkettung von Einzelbildern („Image Stitching“) aus einer Bildserie bestimmt wird.In EP 2 669 707 A1 a method has already been proposed for an indirect distance measurement of two measurement points from one another by means of a distance determination unit, wherein the distance determination unit has a laser distance measurement unit for a distance measurement of respectively a first and a second measurement point to the laser distance measurement unit. The already known method is based on the application of the cosine theorem, wherein a solid angle is determined by means of image processing methods for the linking of individual images ("image stitching") from a series of images.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einer indirekten Abstandsmessung zweier Messpunkte voneinander mittels einer Abstandsbestimmungseinheit, welche eine Laserentfernungsmesseinheit zu einer Entfernungsmessung von zumindest einem ersten und einem zweiten Messpunkt relativ zur Abstandsbestimmungseinheit aufweist.The invention is based on a method for an indirect distance measurement of two measuring points from one another by means of a distance determination unit which has a laser distance measuring unit for a distance measurement of at least one first and one second measuring point relative to the distance determining unit.

Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Lageveränderung der Abstandsbestimmungseinheit zu einer Abstandsberechnung, insbesondere zu einer Bestimmung eines Abstands zwischen dem ersten Messpunkt und dem zweiten Messpunkt, mittels einer Koordinatentransformation erfolgt. Unter einem „Abstand“ soll insbesondere eine Länge einer kürzesten Verbindungslinie zwischen zwei Punkten, insbesondere dem ersten Messpunkt und dem zweiten Messpunkt, verstanden werden. Ein Messpunkt ist insbesondere eine mittels der Laserentfernungsmesseinheit anvisierte Stelle an einem Objekt zu einer Messung der Entfernung des Objekts relativ zur Abstandsbestimmungseinheit und/oder zur Laserentfernungsmesseinheit. Unter „anvisieren“ soll insbesondere verstanden werden, dass ein von der Laserentfernungsmesseinheit ausgesandter Laserstrahl zur Messung der Entfernung auf eine Stelle an einem Objekt gerichtet wird. Vorzugsweise wird ein Messpunkt durch einen Benutzer anvisiert. Vorzugsweise erfolgt die Messung eines Abstands zwischen dem ersten Messpunkt und dem zweiten Messpunkt indirekt. Darunter, dass „eine Messung indirekt erfolgt“ soll insbesondere verstanden werden, dass eine Größe, beispielsweise der Abstand, aus der Messung zumindest einer anderen Größe bestimmt, insbesondere berechnet, wird. Insbesondere wird der Abstand zumindest aus der Entfernungsmessung des ersten Messpunkts relativ zur Abstandsbestimmungseinheit und/oder zur Laserentfernungsmesseinheit und der Entfernungsmessung des zweiten Messpunkts relativ zur Abstandsbestimmungseinheit und/oder zur Laserentfernungsmesseinheit bestimmt. Vorzugsweise ist die Abstandsbestimmungseinheit durch einen Benutzer frei im Raum bewegbar, insbesondere stativfrei nutzbar. Es ist denkbar, dass zumindest zu einem Anvisieren des zweiten Messpunkts, insbesondere nach einer Messung einer Entfernung des ersten Messpunkts relativ zur Abstandsbestimmungseinheit und/oder zur Laserentfernungsmesseinheit eine Lageveränderung der Abstandsbestimmungseinheit erfolgt. Unter einer „Lage“ soll insbesondere eine Position und/oder Orientierung in einem, insbesondere dreidimensionalen, Raum verstanden werden. Unter einer „Lageveränderung“ soll insbesondere eine zumindest im Wesentlichen abgeschlossene Veränderung der räumlichen Position und/oder der räumlichen Orientierung, insbesondere der Abstandsbestimmungseinheit, verstanden werden. Insbesondere ist eine Lageveränderung eine Überführung einer Startlage der Abstandsbestimmungseinheit, vor der Lageveränderung, in eine Endlage der Abstandsbestimmungseinheit, nach der Lageveränderung. Vorzugsweise wird zumindest eine Entfernung eines Messpunkts relativ zur Abstandsbestimmungseinheit und/oder zur Laserentfernungsmesseinheit in der Startlage und eine Entfernung eines weiteren Messpunkts relativ zur Abstandsbestimmungseinheit und/oder zur Laserentfernungsmesseinheit in der Endlage erfasst. Bevorzugt wird eine Lageveränderung der Abstandsbestimmungseinheit durch einen Benutzer vorgenommen. Es ist aber auch denkbar, dass eine Lageveränderung mittels einer Transportvorrichtung erfolgt. Vorzugsweise wird eine Entfernungsmessung eines Messpunkts bezüglich eines fest mit der Abstandsbestimmungseinheit verbundenen Koordinatensystems aufgenommen. Insbesondere definiert der von der Laserentfernungsmesseinheit ausgesandte Laserstrahl eine Koordinatenachse des Koordinatensystems. Vorzugsweise ist eine Darstellung eines Messpunkts in dem Koordinatensystem der Startlage in eine Darstellung des Messpunkts in dem Koordinatensystem der Endlage durch eine Koordinatentransformation überführbar. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt zu einer Abstandsberechnung zumindest eine Darstellung eines Messpunktes in ein zu einem anderen Messpunkt gehörendes Koordinatensystem transformiert. Bevorzugt wird die Koordinatentransformation anhand zumindest einer weiteren Erfassung von Daten ermittelt. Vorzugsweise wird eine absolute und/oder relative Lage, eine zeitliche Änderung einer Lage und/oder einer Bewegung der Abstandsbestimmungseinheit zur Ermittlung der Koordinatentransformation direkt und/oder indirekt erfasst. Es ist auch denkbar, dass auf eine relative Lage der Abstandsbestimmungseinheit aufgrund von übereinstimmenden Strukturen auf mit bildgebenden Verfahren, insbesondere in der Startlage und der Endlage, erstellten zusätzlichen Daten geschlossen wird.It is proposed that in at least one method step, a change in position of the distance determination unit to a distance calculation, in particular to a determination of a distance between the first measurement point and the second measurement point, by means of a coordinate transformation. A "distance" is to be understood in particular a length of a shortest connecting line between two points, in particular the first measuring point and the second measuring point. A measuring point is, in particular, a point aimed at by the laser distance measuring unit on an object for measuring the distance of the object relative to the distance determining unit and / or the laser distance measuring unit. By "sighting" is meant, in particular, that a laser beam emitted by the laser distance measuring unit is directed to a location on an object for measuring the distance. Preferably, a measurement point is targeted by a user. Preferably, the measurement of a distance between the first measuring point and the second measuring point takes place indirectly. By "measuring indirectly", it should be understood, in particular, that a variable, for example the distance, is determined, in particular calculated, from the measurement of at least one other variable. In particular, the distance is determined at least from the distance measurement of the first measuring point relative to the distance determination unit and / or the laser distance measuring unit and the distance measurement of the second measuring point relative to the distance determination unit and / or the laser distance measuring unit. Preferably, the distance determination unit is freely movable in space by a user, in particular can be used without a stand. It is conceivable that, at least for a sighting of the second measuring point, in particular after a measurement of a distance of the first measuring point relative to the distance determining unit and / or the laser distance measuring unit, a change in position of the distance determining unit takes place. A "position" is to be understood in particular a position and / or orientation in a, in particular three-dimensional, space. A "change in position" should in particular be understood to mean an at least substantially complete change in the spatial position and / or the spatial orientation, in particular the distance determination unit. In particular, a change in position is a transfer of a start position of the distance determination unit, before the position change, into an end position of the distance determination unit, after the position change. Preferably, at least one distance of a measuring point relative to the distance determining unit and / or the laser distance measuring unit in the start position and a distance of a further measuring point relative to the distance determining unit and / or the laser distance measuring unit in the end position are detected. Preferably, a change in position of the distance determination unit is performed by a user. However, it is also conceivable that a change in position takes place by means of a transport device. Preferably, a distance measurement of a measuring point is recorded relative to a coordinate system fixedly connected to the distance determining unit. In particular, the laser beam emitted by the laser distance measuring unit defines a coordinate axis of the coordinate system. Preferably, a representation of a measuring point in the coordinate system of the starting position can be converted into a representation of the measuring point in the coordinate system of the end position by a coordinate transformation. In particular, at least one representation of a measurement point is transformed into a coordinate system belonging to another measurement point in at least one method step for a distance calculation. The coordinate transformation is preferably determined on the basis of at least one further acquisition of data. Preferably, an absolute and / or relative position, a temporal change of a position and / or a movement of the distance determination unit for determining the coordinate transformation are detected directly and / or indirectly. It is also conceivable that a relative position of the distance determination unit due to matching structures on additional data created by imaging methods, especially in the starting position and the end position, is closed.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft eine indirekte Abstandsmessung besonders bedienerfreundlich gestaltet werden. Insbesondere erlaubt das Verfahren zu einer Lageveränderung während des Anvisierens der Messpunkte eine Führung einer Abstandsbestimmungseinheit durch einen Bediener auf einer beliebigen Bahn im Raum. The embodiment of the method according to the invention advantageously makes it possible to design an indirect distance measurement in a particularly user-friendly manner. In particular, the method of changing the position during the sighting of the measuring points allows guidance of a distance determining unit by an operator on any lane in the room.

Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Lageveränderung der Abstandsbestimmungseinheit mittels eines, insbesondere gemessenen oder geschätzten, Translationsvektors und/oder einer, insbesondere gemessenen oder geschätzten, Rotationsmatrix angepasst wird. Vorzugsweise ist eine Überführung einer Startlage der Abstandsbestimmungseinheit in eine Endlage der Abstandsbestimmungseinheit durch eine Translation und/oder Rotation beschreibbar, insbesondere unabhängig von der tatsächlich ausgeführten Bewegung. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt ein Translationsvektor und/oder eine Rotationsmatrix ermittelt, um einen Vektor, insbesondere ein auf einen Messpunkt zeigender Vektor, von einem Koordinatensystem der Startlage in ein Koordinatensystem der Endlage zu transformieren. Vorzugsweise werden/wird der Translationsvektor und/oder die Rotationsmatrix gemessen. Insbesondere soll darunter, dass „der Translationsvektor und/oder die Rotationsmatrix gemessen werden/wird“ verstanden werden, dass eine Ermittlung des Translationsvektors und/oder der Rotationsmatrix auf Sensordaten basiert, welche insbesondere eine Bewegungskenngröße, beispielsweise eine Neigung, eine Translationsgeschwindigkeit und/oder eine Drehbeschleunigung, messen. Alternativ oder zusätzlich werden/wird der Translationsvektor und/oder die Rotationsmatrix geschätzt. Unter einer „Schätzung“ soll insbesondere eine mathematische Rechenmethode, insbesondere ein stochastische Parameterschätzverfahren, verstanden werden, die eine genäherte, insbesondere anhand eines zuvor festgelegten Kriteriums beste, Lösung zu einem Problem findet. Insbesondere erfolgt eine Schätzung des Translationsvektors und/oder der Rotationsmatrix aufgrund von lageabhängigen Sensordaten, welche insbesondere lageabhängigen Umgebungskenngrößen erfassen, insbesondere Bilddaten von sich in der Umgebung befindlicher Objekte. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft zuverlässig und einfach eine die Lageveränderung beschreibende Koordinatentransformation zu einer Abstandbestimmung durchgeführt werden.It is further proposed that, in at least one method step, a change in position of the distance determination unit is adapted by means of a, in particular measured or estimated, translation vector and / or a rotation matrix, in particular measured or estimated. Preferably, a transfer of a start position of the distance determination unit into an end position of the distance determination unit can be described by a translation and / or rotation, in particular independently of the actually executed movement. In particular, in at least one method step, a translation vector and / or a rotation matrix is determined in order to transform a vector, in particular a vector pointing to a measuring point, from a coordinate system of the starting position into a coordinate system of the end position. Preferably, the translation vector and / or the rotation matrix are measured. In particular, it should be understood that "the translation vector and / or the rotation matrix is / is measured" that a determination of the translation vector and / or the rotation matrix is based on sensor data, which in particular has a motion characteristic, for example an inclination, a translation speed and / or a Spin, measure. Alternatively or additionally, the translation vector and / or the rotation matrix is estimated. An "estimation" is to be understood in particular as meaning a mathematical calculation method, in particular a stochastic parameter estimation method, which finds an approximate, best-suited solution based on a previously defined criterion a problem. In particular, an estimate of the translation vector and / or the rotation matrix is made on the basis of position-dependent sensor data, which in particular detect position-dependent environmental parameters, in particular image data of objects located in the environment. The embodiment of the method according to the invention can advantageously be used to reliably and simply carry out a coordinate transformation describing the change in position to determine the distance.

Ferner wird in zumindest einem Verfahrensschritt aus einer Perspektive zumindest vor und nach der Lageveränderung zumindest je ein, insbesondere optisches, Bild erstellt, welches zumindest den ersten und den zweiten Messpunkt enthält. Unter „ein Bild erstellen“ soll insbesondere verstanden werden, dass ein bildgebendes und/oder bildverarbeitendes Verfahren angewandt wird. Vorzugsweise wird ein Bild, das zumindest den ersten und den zweiten Messpunkt enthält, mit einem einzelnen Durchlauf des bildgebenden Verfahrens erstellt. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein Bild, das zumindest den ersten und den zweiten Messpunkt enthält, aus Daten mehrerer Durchläufe des bildgebenden Verfahrens und/oder aus Daten mehrerer bildgebender Vorrichtungen, insbesondere zumindest zweier voneinander beabstandeten Kameras, zusammengestellt wird. Vorzugsweise wird das Bild mittels einer optischen Kamera erstellt. Es ist jedoch auch denkbar, dass zum Erstellen des Bildes eine Wärmebildkamera und/oder eine andere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende bildgebende Vorrichtung verwendet wird. Unter einer „Perspektive“ soll insbesondere eine, insbesondere lageabhängige, Sichtrichtung der Abstandsbestimmungseinheit auf das mit der Laserentfernungsmesseinheit anvisiertem Objekt verstanden werden. Vorzugsweise wird zumindest ein Bild, das zumindest den ersten und den zweiten Messpunkt enthält, aus einer Perspektive vor der Lageveränderung erstellt. Vorzugsweise wird zumindest ein Bild, das zumindest den ersten und den zweiten Messpunkt enthält, aus einer Perspektive nach der Lageveränderung erstellt. Bevorzugt wird ein Erstellen eines Bildes jeweils durch das Messen einer Entfernung eines Messpunktes ausgelöst. Es ist auch denkbar, dass weitere Bilder, insbesondere während der Lageveränderung, insbesondere zu einer Auswertung bezüglich der Lageveränderung, erstellt werden. Insbesondere ist auch der Einsatz einer Laufbildkamera vorstellbar. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft ein Vergleich der Anordnung der Messpunkte aus verschiedenen Perspektiven ermöglicht werden. Vorteilhaft können zusätzliche geometrische Bedingungen der relativen Anordnung der Messpunkte zueinander zu einer Bestimmung des Abstands der Messpunkte voneinander abgeleitet werden.Furthermore, at least one, in particular optical, image is created in at least one method step from a perspective at least before and after the position change, which contains at least the first and the second measuring point. By "create an image" is meant in particular that an imaging and / or image processing method is used. Preferably, an image containing at least the first and second measurement points is created with a single pass of the imaging process. However, it is also conceivable for an image containing at least the first and the second measuring point to be composed of data from a plurality of runs of the imaging method and / or from data of a plurality of imaging devices, in particular at least two cameras spaced apart from one another. Preferably, the image is created by means of an optical camera. However, it is also conceivable that a thermal imaging camera and / or another imaging device that appears appropriate to a person skilled in the art is used to create the image. A "perspective" is to be understood in particular as meaning a position-dependent, in particular position-dependent, viewing direction of the distance determination unit on the object sighted by the laser distance measuring unit. Preferably, at least one image containing at least the first and second measurement points is created from a perspective before the position change. Preferably, at least one image containing at least the first and second measurement points is created from a perspective after the change in position. Preferably, a creation of an image is triggered in each case by measuring a distance of a measuring point. It is also conceivable that further images, in particular during the change in position, in particular to an evaluation with respect to the change in position, created. In particular, the use of a motion picture camera is conceivable. The embodiment of the method according to the invention advantageously makes it possible to compare the arrangement of the measuring points from different perspectives. Advantageously, additional geometric conditions of the relative arrangement of the measuring points to one another can be derived from one another for determining the spacing of the measuring points.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt den Messpunkten zumindest je eine Bildpunktkorrespondenz zugeordnet wird. Unter einer „Bildpunktkorrespondenz“ soll insbesondere eine Zuordnung eines Punktes eines Bildes von einem Objekt zu einem Punkt eines weiteren Bildes desselben Objekts, insbesondere aus einer anderen Perspektive, verstanden werden. Insbesondere ordnet eine Bildpunktkorrespondenz zwei Punkte zu einander zu, welche dieselbe Stelle des Objekts darstellen. Bevorzugt wird eine Bildpunktkorrespondenz automatisch, insbesondere mittels einer Recheneinheit, erstellt. Vorzugsweise wird zumindest eine Bildpunktkorrespondenz zumindest zwischen einem in der Startlage erstelltem Bild und einem in der Endlage erstelltem Bild ermittelt. Insbesondere wird einem Messpunkt in der Startlage ein Punkt eines in der Endlage erstellten Bildes zugeordnet. Insbesondere wird einem Messpunkt in der Endlage ein Punkt eines in der Startlage erstellten Bildes zugeordnet. Vorzugsweise wird eine Bildpunktkorrespondenz durch einen Vektor in einem zu einer Lage gehörendem Koordinatensystem repräsentiert. Insbesondere zeigt ein Bildpunktkorrespondenz repräsentierender Vektor von einem Ursprung eines Koordinatensystems einer Lage, auf einen in einer anderen Lage aufgenommenen Messpunkt. Bevorzugt werden für jeden über den ersten hinausgehenden Messpunkt zumindest zwei Bildpunktkorrespondenzen ermittelt. Insbesondere wird eine Bildpunktkorrespondenz ermittelt, um einen weiteren Messpunkt im Koordinatensystem eines vorausgehenden Messpunkts darzustellen und eine Bildpunktkorrespondenz um einen vorausgehenden Messpunkt in dem Koordinatensystem eines folgenden Messpunkts darzustellen. Insbesondere kann in einer Reihe von Messpunkten ein weiterer Messpunkt mit Bildpunktkorrespondenzen mit dem unmittelbar zuletzt aufgenommen Messpunkt verknüpft werden und/oder mit einem Referenzpunkt, insbesondere dem ersten Messpunkt. In einer weiteren Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass in einer Messreihe mit mehreren Messpunkten jedem Messpunkt je eine Bildpunktkorrespondenz zu jedem anderen Koordinatensystem zugeordnet wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft eine Verknüpfung der Bilddaten mit der Koordinatentransformation erstellt werden. Es kann mit vorteilhaft wenigen Bildpunktkorrespondenzen gearbeitet werden. Vorteilhaft kann die Rechenkomplexität gering gehalten werden.Furthermore, it is proposed that at least one pixel correspondence is assigned to the measuring points in at least one method step. A "pixel correspondence" is to be understood in particular as an association of a point of an image from an object to a point of another image of the same object, in particular from another perspective. In particular, a pixel correspondence assigns two points to each other representing the same location of the object. Preferably, a pixel correspondence is automatically created, in particular by means of a computing unit. Preferably, at least one pixel correspondence is determined at least between an image created in the start position and an image created in the end position. In particular, a point of an image created in the end position is assigned to a measuring point in the starting position. In particular, a point of an image created in the starting position is assigned to a measuring point in the end position. Preferably, a pixel correspondence is represented by a vector in a coordinate system belonging to a layer. In particular, a vector representing a pixel correspondence points from an origin of a coordinate system of a layer to a measuring point recorded in another layer. Preferably, at least two pixel correspondences are determined for each measuring point beyond the first. In particular, a pixel correspondence is determined in order to represent a further measuring point in the coordinate system of a preceding measuring point and to represent a pixel correspondence about a preceding measuring point in the coordinate system of a following measuring point. In particular, in a number of measuring points, a further measuring point with pixel correspondences can be linked to the measuring point immediately last taken and / or to a reference point, in particular to the first measuring point. In a further embodiment, it is also conceivable that each measuring point is associated with a pixel correspondence to each other coordinate system in a series of measurements with multiple measuring points. By means of the embodiment of the method according to the invention, it is advantageous to create a link between the image data and the coordinate transformation. It can be worked with advantageous few pixel correspondences. Advantageously, the computational complexity can be kept low.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die erstellten Bilder ausgegeben werden, insbesondere um eine manuelle Erstellung und/oder eine Korrektur einer automatisch erstellten Bildpunktkorrespondenz zu ermöglichen. Vorzugsweise wird in einem ausgegebenen Bild ein Messpunkt eingezeichnet, der mit derselben Lage der Abstandsbestimmungseinheit aufgenommen wurde, in welcher das Bild erstellt wurde. Bevorzugt wird in einem ausgegebenen Bild ein Messpunkt eingezeichnet, der mit einer anderen Lage der Abstandsbestimmungseinheit aufgenommen wurde als das Bild selbst. Vorzugsweise kann ein Benutzer die Position des Messpunktes, der mit einer anderen Lage der Abstandsbestimmungseinheit aufgenommen wurde als das Bild selbst, auf dem Bild erstmals markieren und/oder eine bereits vorhandene Markierung verschieben, insbesondere um eine Bildpunktkorrespondenz einzustellen und/oder zu korrigieren. Vorzugsweise werden zumindest zwei Bilder unterschiedlicher Lagen einander gegenübergestellt. Alternativ kann zwischen den Bildern hin und her gewechselt werden. Bevorzugt wird eine Bildpunktkorrespondenz sichtbar gemacht, beispielsweise mit einer form- und/oder farbcodierten Markierung der korrespondierenden Punkte und/oder mit einer Verbindungslinie zwischen den korrespondierenden Punkten. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft eine hohe Zuverlässigkeit der Zuordnung der Messpunkte zu den korrespondierenden Punkten in den Bildern erreicht werden. Vorteilhaft kann eine hohe Zuverlässigkeit der Abstandsbestimmung erzielt werden.Furthermore, it is proposed that the generated images are output in at least one method step, in particular in order to enable manual creation and / or correction of automatically generated pixel correspondence. Preferably, a measurement point drawn in the same position of the distance determination unit in which the image was created is drawn in an output image. Preferably, a measurement point drawn with a different position of the distance determination unit than the image itself is drawn in an output image. A user may preferentially position the measurement point, which was recorded with a different position of the distance determination unit than the image itself, on the image mark first and / or move an existing mark, in particular to adjust a pixel correspondence and / or correct. Preferably, at least two images of different layers are compared. Alternatively you can switch back and forth between the pictures. Preferably, a pixel correspondence is made visible, for example with a shape- and / or color-coded marking of the corresponding points and / or with a connecting line between the corresponding points. Due to the configuration of the method according to the invention, a high degree of reliability of the assignment of the measuring points to the corresponding points in the images can advantageously be achieved. Advantageously, a high reliability of the distance determination can be achieved.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Koordinatentransformation, insbesondere eine Rotation, basierend auf Inertialsensordaten ermittelt wird. Vorzugsweise werden in zumindest einem Verfahrensschritt über eine mit der Laserentfernungsmesseinheit verbundene Sensoreinheit Ineritalsensordaten erfasst. Insbesondere werden während einer Lageveränderung Inertialsensordaten erfasst, insbesondere zu einer Bestimmung der Lageveränderung. Vorzugsweise werden Inertialsensordaten entlang dreier räumlicher Achsen erfasst, die jeweils paarweise im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Bevorzugt wird aus den Inertialsensordaten eine Koordinatentransformation ermittelt, welche einen Vektor des Koordinatensystems der Startlage in einen entsprechenden Vektor des Koordinatensystems der Endlage überführt und/oder umgekehrt. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt eine Rotationsgeschwindigkeit der Abstandsbestimmungseinheit während einer Lageveränderung mittels Inertialsensoren, insbesondere Drehratensensoren, erfasst. Vorzugsweise wird aus dem zeitlichen Verlauf der Rotationsgeschwindigkeit eine Rotationsmatrix berechnet. Vorzugweise überführt die berechnete Rotationsmatrix bis auf eine Translation einen Vektor des Koordinatensystems der Startlage in einen entsprechenden Vektor des Koordinatensystems der Endlage und/oder umgekehrt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wäre es auch denkbar, dass Inertialsensordaten zu einem Erfassen der Translation ausgewertet werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft genau eine Koordinatentransformation, insbesondere eine Rotationsmatrix, zu einer Abstandsmessung bestimmt werden.In addition, it is proposed that the coordinate transformation, in particular a rotation, based on inertial sensor data is determined in at least one method step. Preferably, in at least one method step, inertial sensor data is acquired via a sensor unit connected to the laser distance measuring unit. In particular, inertial sensor data are acquired during a change in position, in particular for a determination of the positional change. Preferably, inertial sensor data is acquired along three spatial axes which are each pairwise substantially perpendicular to each other. The term "substantially perpendicular" is intended here to define, in particular, an orientation of a direction relative to a reference direction, the direction and the reference direction, in particular in one plane, including an angle of 90 ° and the angle a maximum deviation of, in particular, less than 8 °, advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 °. Preferably, a coordinate transformation is determined from the inertial sensor data which converts a vector of the coordinate system of the starting position into a corresponding vector of the coordinate system of the end position and / or vice versa. In particular, in at least one method step, a rotational speed of the distance determination unit during a position change is detected by means of inertial sensors, in particular yaw rate sensors. Preferably, a rotation matrix is calculated from the time profile of the rotational speed. Preferably, the calculated rotation matrix transfers, except for a translation, a vector of the coordinate system of the starting position into a corresponding vector of the coordinate system of the end position and / or vice versa. In a further embodiment of the invention, it would also be conceivable that inertial sensor data are evaluated for detecting the translation. Due to the configuration of the method according to the invention, advantageously exactly one coordinate transformation, in particular a rotation matrix, can be determined for a distance measurement.

Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Koordinatentransformation, insbesondere eine Rotation, unter Berücksichtigung weiterer Sensordaten, insbesondere Beschleunigungs- und Magnetfeldsensordaten, ermittelt wird. Vorzugsweise werden zu einer Erhöhung der Genauigkeit, mit welche die Koordinatentransformation bestimmt wird, weitere Sensordaten herangezogen. Insbesondere werden Beschleunigungssensordaten erfasst. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt die Drehrate der Abstandsbestimmungseinheit entlang dreier räumlicher Achsen, die jeweils paarweise im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen, während einer Lageveränderung, insbesondere mittels Inertialsensoren, erfasst. Vorzugsweise geht der zeitliche Verlauf der Drehrate in die Berechnung der Rotationsmatrix mit ein. Vorzugweise werden Magnetfeldsensordaten erfasst um eine Rotationsmatrix zu korrigieren. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft eine Genauigkeit einer Koordinatentransformation, insbesondere eine Rotationsmatrix, zu einer Abstandsmessung erhöht werden.It is further proposed that the coordinate transformation, in particular a rotation, is determined in at least one method step taking into account further sensor data, in particular acceleration and magnetic field sensor data. Preferably, further sensor data are used to increase the accuracy with which the coordinate transformation is determined. In particular, be Detected acceleration sensor data. In particular, in at least one method step, the rotation rate of the distance determination unit is detected along three spatial axes, which are each pairwise substantially perpendicular to one another, during a positional change, in particular by means of inertial sensors. Preferably, the time profile of the rotation rate is included in the calculation of the rotation matrix. Preferably, magnetic field sensor data is detected to correct a rotation matrix. By means of the configuration of the method according to the invention, it is advantageously possible to increase a precision of a coordinate transformation, in particular a rotation matrix, to a distance measurement.

Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Abstandbestimmung auf einem geschlossenen Vektorzug basiert, der je einen Messpunkt mit zumindest je zwei Lagen der Abstandsbestimmungseinheit verbindet. Vorzugsweise werden durch eine Entfernungsmessung zwei Punkte definiert. Insbesondere werden durch eine Entfernungsmessung ein Messpunkt und ein Ursprung des fest mit der Abstandsbestimmungseinheit verbundenen Koordinatensystems definiert. Vorzugsweise wird der Ursprung des Koordinatensystems mit der räumlichen Position der Abstandsbestimmungseinheit gleichgesetzt. Vorzugsweise wird bei einer Entfernungsmessung ein Messpunktvektor ermittelt, der von dem Ursprung auf den Messpunkt zeigt und dessen Betrag gerade die Entfernung des Messpunkts von der Abstandsbestimmungseinheit ist. insbesondere werden bei einer Messung eines Abstands zweier Messpunkte zumindest zwei Messpunkte aus je einer unterschiedlichen Lage der Abstandsbestimmungseinheit bestimmt. Vorzugsweise definiert eine Abstandsmessung zumindest vier Punkte, insbesondere zwei Messpunkte und zwei Ursprünge. Vorzugsweise liegen die definierten Punkte auf einem geschlossenen Vektorzug, der von den Messpunktvektoren und den entsprechenden Bildpunktkorrespondenzen gebildet wird. Insbesondere wird zumindest ein Messpunktvektor und zumindest eine Bildpunktkorrespondenz mittels einer Koordinatentransformation, insbesondere mittels einer Rotationsmatrix, in das Koordinatensystem eines anderen Messpunkts überführt. Unter einem „geschlossenen Vektorzug“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Vektorsumme, der am Vektorzug beteiligten Vektoren, gerade Null ergibt. Vorzugsweise bilden in einem aus dem geschlossenen Vektorzug ergebendem Gleichungssystem, die Beträge der Bildpunktkorrespondenzen die Unbekannten. Vorzugsweise ist das Gleichungssystem überbestimmt. Insbesondere kann aus einer Lösung des Gleichungssystems die relative Position der beteiligten Messpunkte zueinander berechnet werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft eine Zwangsbedingung für die den Abstand aufweisende Geometrie mit einfach zu ermittelnden Größen formuliert werden.Furthermore, it is proposed that in at least one method step, a distance determination be based on a closed vector train which connects one measurement point to at least two layers of the distance determination unit. Preferably, two points are defined by a distance measurement. In particular, a distance measurement defines a measurement point and an origin of the coordinate system fixedly connected to the distance determination unit. Preferably, the origin of the coordinate system is set equal to the spatial position of the distance determination unit. Preferably, in a distance measurement, a measurement point vector is determined which points from the origin to the measurement point and whose magnitude is just the distance of the measurement point from the distance determination unit. In particular, when measuring a distance between two measuring points, at least two measuring points each are determined from a different position of the distance determining unit. Preferably, a distance measurement defines at least four points, in particular two measurement points and two origins. The defined points preferably lie on a closed vector train, which is formed by the measuring point vectors and the corresponding pixel correspondences. In particular, at least one measuring point vector and at least one pixel correspondence is converted by means of a coordinate transformation, in particular by means of a rotation matrix, into the coordinate system of another measuring point. A "closed vector train" should in particular be understood to mean that the vector sum, the vectors involved in the vector train, is just zero. Preferably, in an equation system resulting from the closed vector train, the amounts of the pixel correspondences form the unknowns. Preferably, the equation system is overdetermined. In particular, from a solution of the equation system, the relative position of the measuring points involved can be calculated relative to each other. By virtue of the configuration of the method according to the invention, it is advantageously possible to formulate a constraint condition for the geometry having the spacing with variables which are easy to determine.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Abstand mittels der, insbesondere gewichteten, Kleinste-Quadrate-Methode, insbesondere unter Zwangsbedingungen, ermittelt wird. Insbesondere wird das sich aus dem geschlossenen Vektorzug ergebende Gleichungssystem mittels der, insbesondere gewichteten, Kleinste-Quadrate-Methode gelöst. Insbesondere liefert die Kleinste-Quadrate-Methode eine eindeutige Lösung, des sich aus dem geschlossenen Vektorzug ergebenden Gleichungssystems. Insbesondere wird mittels der Kleinste-Quadrate-Methode eine Entfernung eines Messpunkts, welcher in einer Lage der Abstandsbestimmungseinheit erfasst wurde, von der Abstandsbestimmungseinheit in einer anderen Lage ermittelt. Bevorzugt wird aus der Lösung der Abstand zwischen den Messpunkten errechnet. Insbesondere ist eine Bestimmung des Translationsvektors aus der Lösung bestimmbar. Es ist denkbar, dass der mit der Lösung des Gleichungssystems bestimmte Translationsvektor zu einer Plausibilitätsprüfung mit weiteren Sensordaten, insbesondere Inertial-Sensordaten, verglichen wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft eine indirekte Abstandsmessung besonders präzise durchgeführt werden, insbesondere auch bei fehlerbehafteten Messdaten.Furthermore, it is proposed that in at least one method step, a distance is determined by means of the, in particular weighted, least squares method, in particular under constraints. In particular, the system of equations resulting from the closed vector train is solved by means of the, in particular weighted, least squares method. In particular, the least squares method provides a unique solution of the system of equations resulting from the closed vector train. In particular, a distance of a measuring point which was detected in one position of the distance determining unit from the distance determining unit in a different position is determined by means of the least squares method. Preferably, the distance between the measuring points is calculated from the solution. In particular, a determination of the translation vector from the solution can be determined. It is conceivable that the translation vector determined with the solution of the equation system is compared to a plausibility check with further sensor data, in particular inertial sensor data. Due to the configuration of the method according to the invention, advantageously, an indirect distance measurement can be carried out particularly precisely, in particular also with faulty measurement data.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Bild erstellt wird mit einer Bilddiagonalen, die größer ist als eine Brennweite der verwendeten Abbildungsoptik. Insbesondere wird zu einem Erstellen eines Bildes, das zumindest den ersten und den zweiten Messpunkt enthält, ein Weitwinkelobjektiv, ein Fischaugenobjektiv, eine F-Theta Optik und/oder eine andere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Optik verwendet. Zusätzlich oder alternativ können mehrere Einzelbilder zu einem Bild, das zumindest den ersten und den zweiten Messpunkt enthält, zusammengesetzt werden. Es ist insbesondere auch denkbar, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Messpunktreihe aufgenommen wird, so dass zumindest je zwei Messpunkte auf je zwei Bildern abgebildet werden. Ein Gesamtabstand zwischen einem ersten und einem letzten Messpunkt, kann durch eine, insbesondere vektorielle, Addition der aus den Einzelmessungen ergebenden Relativpositionen der Messpunkte untereinander ermittelt werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft einfach gewährleistet werden, dass ein gesamter zu messender Abstand, insbesondere die den Abstand definierenden Messpunkte, in einem einzigen Bild erfasst werden. Insbesondere kann ein erhöhter Benutzerkomfort und eine zuverlässigere Auswertung der Bilddaten erreicht werden.Furthermore, it is proposed that in at least one method step, an image is created with an image diagonal that is greater than a focal length of the imaging optics used. In particular, a wide-angle objective, a fisheye lens, an F-theta optic and / or another optics that appears expedient to the person skilled in the art is used to produce an image which contains at least the first and second measurement points. Additionally or alternatively, a plurality of frames may be assembled into an image including at least the first and second measurement points. It is also conceivable, in particular, for a measuring point row to be recorded in at least one method step, so that at least two measuring points each are imaged on every two pictures. A total distance between a first and a last measuring point can be determined by one, in particular vectorial, addition of the relative positions of the measuring points resulting from the individual measurements. The embodiment of the method according to the invention advantageously makes it easy to ensure that a total distance to be measured, in particular the measuring points defining the distance, are recorded in a single image. In particular, increased user comfort and more reliable evaluation of the image data can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zu einer Aufnahme eines Bildes zumindest zwei Bereiche einer Bilderfassungseinheit zeitlich versetzt beleuchtet werden. Insbesondere wird ein Belichtungsbereich zur Aufnahme eines Bildes der Bilderfassungseinheit spalten- und/oder zeilenweise beleuchtet. Vorzugsweise wird ein Bild spalten- und/oder zeilenweise aufgenommen. Beispielsweise wird ein Bild in zumindest in einem Verfahrensschritt mit zumindest einer Rolling-Shutter-Kamera der Bilderfassungseinheit erfasst. Vorzugsweise wird mittels einer Recheneinheit der Bilderfassungseinheit das aufgenommene Bild mittels der Inertialsensordaten korrigiert, insbesondere bezüglich einer Lageänderung der Bilderfassungseinheit während der Aufnahme des Bildes. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann eine hohe Präzision bei einer indirekten Abstandsmessung mit kostengünstigen Bauteilen implementiert werden. It is also proposed that, in at least one method step, at least two regions of an image acquisition unit be illuminated with a time offset in order to capture an image. In particular, an exposure area for capturing an image of the image capture unit is illuminated in columns and / or lines. Preferably, an image is recorded in columns and / or lines. For example, an image is acquired in at least one method step with at least one rolling shutter camera of the image acquisition unit. The recorded image is preferably corrected by means of an arithmetic unit of the image acquisition unit by means of the inertial sensor data, in particular with respect to a change in position of the image acquisition unit during the acquisition of the image. By means of the embodiment of the method according to the invention, a high degree of precision in an indirect distance measurement can be implemented with cost-effective components.

Weiterhin wird ein Messgerät, insbesondere handgehaltenes Messgerät, vorgeschlagen mit einer Abstandsbestimmungseinheit und einer Recheneinheit zu einer Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche. Bevorzugt ist das Messgerät als handgehaltenes Messgerät ausgebildet. insbesondere kann das Messgerät ohne Zuhilfenahme einer Transportmaschine und/oder einer Haltevorrichtung, insbesondere einem Stativ, mit den Händen, insbesondere mit einer Hand, transportiert und insbesondere während eines Messvorgangs bedient werden. Insbesondere beträgt die Masse der Ausrichtvorrichtung weniger als 10 kg, bevorzugt weniger als 5 kg und besonders bevorzugt weniger als 1 kg. Unter einer „Recheneinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft weist die Recheneinheit zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Ein- und Ausgabemittel, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise sind die Bauteile der Recheneinheit auf einer gemeinsamen Platine angeordnet und/oder vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Vorzugsweise weist das Messgerät zumindest eine Sensoreinheit, insbesondere mit zumindest einem Inertialsensorelement auf. Bevorzugt weist das Messgerät zumindest eine Bilderfassungseinheit mit einer Abbildungsoptik auf. Vorzugsweise sind die Abstandsbestimmungseinheit, die Sensoreinheit und die Bilderfassungseinheit unmittelbar und/oder mittelbar, beispielsweise über ein Gehäuse, starr miteinander verbunden. Dass „zwei oder mehr Einheiten miteinander starr verbunden“ sind, soll insbesondere bedeuten, dass eine relative Position der Einheiten zueinander um weniger als 0,5 mm und eine relative Orientierung um weniger als 1° zerstörungsfrei veränderbar ist. In einer alternativen Ausgestaltung wäre es auch denkbar, dass die Bilderfassungseinheit und/oder die Abstandsbestimmungseinheit über eine Bewegungseinheit mit einem Gehäuse des Messgeräts verbunden sind, insbesondere um eine relative Orientierung zwischen Bilderfassungseinheit und Abstandsbestimmungseinheit anzupassen, beispielsweise um einen Messpunkt in einem Randbereich des aufgenommenen Bildes zu positionieren. Vorzugsweise umfasst die Bewegungseinheit eine Messeinheit zu einer Erfassung der relativen Lage, insbesondere die relative Orientierung, der Bilderfassungseinheit und der Abstandsbewegungseinheit. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Messgeräts kann vorteilhaft eine indirekte Abstandsmessung besonders bedienerfreundlich gestaltet werden. Insbesondere erlaubt das Messgerät zu einer Lageveränderung während des Anvisierens der Messpunkte eine Führung des Messgeräts durch einen Bediener auf einer beliebigen Bahn.Furthermore, a measuring device, in particular hand-held measuring device, proposed with a distance determination unit and a computing unit for carrying out a method according to one of the preceding claims. Preferably, the meter is designed as a hand-held meter. In particular, the measuring device can be transported without the aid of a transport machine and / or a holding device, in particular a tripod, with the hands, in particular with one hand, and in particular operated during a measuring operation. In particular, the mass of the alignment device is less than 10 kg, preferably less than 5 kg and more preferably less than 1 kg. A "computing unit" is to be understood in particular as a unit having an information input, an information processing and an information output. Advantageously, the arithmetic unit has at least one processor, a memory, input and output means, further electrical components, an operating program, control routines, control routines and / or calculation routines. Preferably, the components of the computing unit are arranged on a common board and / or advantageously arranged in a common housing. The measuring device preferably has at least one sensor unit, in particular with at least one inertial sensor element. The measuring device preferably has at least one image acquisition unit with an imaging optics. Preferably, the distance determination unit, the sensor unit and the image acquisition unit are directly and / or indirectly, for example, via a housing, rigidly interconnected. In particular, the fact that "two or more units are rigidly connected together" is intended to mean that a relative position of the units relative to one another can be changed by less than 0.5 mm and a relative orientation can be changed by less than 1 ° without destruction. In an alternative embodiment, it would also be conceivable for the image acquisition unit and / or the distance determination unit to be connected to a housing of the measuring device via a movement unit, in particular in order to adapt a relative orientation between image acquisition unit and distance determination unit, for example around a measurement point in an edge region of the recorded image position. Preferably, the movement unit comprises a measuring unit for detecting the relative position, in particular the relative orientation, the image detection unit and the distance movement unit. The inventive design of the measuring device can advantageously be designed to be particularly user-friendly indirect distance measurement. In particular, the measuring device allows for a change in position during the sighting of the measuring points a guidance of the measuring device by an operator on any track.

Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder das erfindungsgemäße Messgerät sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren und/oder das erfindungsgemäße Messgerät zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The inventive method and / or the measuring device according to the invention should / should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the method according to the invention and / or the measuring device according to the invention may have a number deviating from a number of individual elements, components and units as well as method steps mentioned herein in order to fulfill a mode of operation described herein. In addition, in the value ranges indicated in this disclosure, values lying within the stated limits are also to be disclosed as disclosed and used as desired.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Messgeräts sowie eine Veranschaulichung eines Messprinzips eines erfindungsgemäßen Verfahrens, das mittels des erfindungsgemäßen Messgeräts durchführbar ist und
  • 2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a measuring device according to the invention and an illustration of a measuring principle of a method according to the invention, which can be carried out by means of the measuring device according to the invention and
  • 2 a flowchart of the method according to the invention in a schematic representation.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Description of the embodiment

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Messgeräts 10, insbesondere eines handgehaltenen Messgeräts 10. Das Messgerät 10 weist eine Abstandsbestimmungseinheit 16 und eine Recheneinheit 40 auf. Vorzugsweise umfasst das Messgerät 10 ein Gehäuse 42, in welchem zumindest die Abstandsbestimmungseinheit 16 und die Recheneinheit 40 angeordnet sind. Bevorzugt ist die Abstandsbestimmungseinheit 16 dazu vorgesehen, einen Abstand 34 zweier Messpunkte 12, 14 an einem Objekt (hier skizzenhaft durch die Objektstruktur 48 dargestellt) zu messen. Vorzugsweise umfasst die Abstandsbestimmungseinheit 16 eine Laserentfernungsmesseinheit 18. Vorzugsweise sendet die Laserentfernungsmesseinheit 18 einen Laserstrahl 51, 53 zu einer Messung einer Entfernung eines Messpunkts 12, 14 an dem Objekt, insbesondere der Objektstruktur 48, von der Laserentfernungsmesseinheit 18, insbesondere in verschiedenen Lagen 30, 32 der Abstandsbestimmungseinheit 16, aus. Vorzugsweise umfasst das Messgerät 10 eine Bilderfassungseinheit 38 und eine Abbildungsoptik 36, zu einer Erstellung eines Bildes 20, 22, welches zumindest zwei Messpunkte 12, 14 abbildet. Bevorzugt ist die Abbildungsoptik 36 in die Bilderfassungseinheit 38 integriert. In einer alternativen Ausgestaltung könnte die Abbildungsoptik 36 auch, insbesondere werkzeuglos, austauschbar an der Bilderfassungseinheit 38 angeordnet sein. Vorzugsweise erlaubt die Abbildungsoptik 36, die Aufnahme eines Bildes 20, 22 mit einer Bilddiagonalen, die zumindest größer ist als eine Brennweite der Abbildungsoptik 36. Bevorzugt umfasst die Bilderfassungseinheit 38 einen CMOS-Bildsensor zu einer Aufnahme eines Bildes 20, 22. Alternativ umfasst die Bilderfassungseinheit 38 ein CCD-Bildsensor. Vorzugsweise weist das Messgerät 10 eine Benutzerschnittstelle 44 auf. Vorzugsweise umfasst die Benutzerschnittstelle 44 ein Display zumindest zu einer Anzeige des indirekt gemessenen Abstandes 34. Vorzugsweise ist die Benutzerschnittstelle 44, insbesondere das Display, zu einer Anzeige der aufgenommenen Bilder 20, 22 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Benutzerschnittstelle 44, insbesondere das Display, dazu vorgesehen zumindest zwei Bilder 20, 22, welche insbesondere aus einer unterschiedlichen Perspektive, insbesondere aus den Lagen 30, 32, aufgenommen wurden, zu einem Vergleich einander gegenüber zu stellen. Bevorzugt ist das Display als Touchscreen ausgebildet um eine direkte Bearbeitung der Bilder 20, 22 zu erlauben. Alternativ oder zusätzlich kann die Benutzerschnittstelle 44 weitere Bedienelemente und/oder Anzeigeelemente umfassen. Vorzugsweise weist das Messgerät 10 zumindest eine Sensoreinheit 46 auf. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit 46 dazu vorgesehen eine Lageveränderung des Messgeräts 10, insbesondere der Laserentfernungsmesseinheit 18, von einer Lage 30 zu einer anderen Lage 32 zu erfassen. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit 46 zumindest dazu vorgesehen um einen Rotationsanteil einer Lageveränderung des Messgeräts 10, insbesondere der Laserentfernungsmesseinheit 18, von einer Lage 30 zu einer anderen Lage 32 zu erfassen. Bevorzugt umfasst die Sensoreinheit 46 zumindest drei Inertialsensorelemente, insbesondere Drehratenmesser, zu einer Messung einer Drehgeschwindigkeit des Messgeräts 10, insbesondere der Laserentfernungsmesseinheit 18, entlang dreier räumlicher Achsen, die jeweils paarweise im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen. 1 shows a schematic representation of a measuring device 10 , in particular a hand-held measuring device 10 , The measuring device 10 has a distance determination unit 16 and a computing unit 40 on. Preferably, the meter includes 10 a housing 42 in which at least the distance determining unit 16 and the arithmetic unit 40 are arranged. The distance determination unit is preferred 16 provided a distance 34 two measuring points 12 . 14 on an object (here sketchy through the object structure 48 shown). Preferably, the distance determination unit comprises 16 a laser distance measuring unit 18 , Preferably, the laser distance measuring unit transmits 18 a laser beam 51 . 53 to a measurement of a distance of a measuring point 12 . 14 on the object, in particular the object structure 48 , from the laser distance measuring unit 18 , especially in different layers 30 . 32 the distance determination unit 16 , out. Preferably, the meter includes 10 an image capture unit 38 and an imaging optics 36 , to create a picture 20 . 22 which has at least two measuring points 12 . 14 maps. The imaging optics are preferred 36 into the image capture unit 38 integrated. In an alternative embodiment, the imaging optics 36 also, in particular tool-free, interchangeable with the image acquisition unit 38 be arranged. Preferably, the imaging optics allows 36 taking a picture 20 . 22 with an image diagonal at least greater than a focal length of the imaging optics 36 , Preferably, the image capture unit comprises 38 a CMOS image sensor for taking a picture 20 . 22 , Alternatively, the image capture unit includes 38 a CCD image sensor. Preferably, the meter has 10 a user interface 44 on. Preferably, the user interface comprises 44 a display at least for an indication of the indirectly measured distance 34 , Preferably, the user interface is 44 , in particular the display, to a display of the recorded images 20 . 22 intended. Preferably, the user interface is 44 , in particular the display, provided at least two images 20 . 22 which in particular from a different perspective, in particular from the layers 30 . 32 , were compared to face each other for a comparison. Preferably, the display is designed as a touch screen to a direct editing of the images 20 . 22 to allow. Alternatively or additionally, the user interface 44 include further controls and / or display elements. Preferably, the meter has 10 at least one sensor unit 46 on. Preferably, the sensor unit 46 provided a change in position of the meter 10 , in particular the laser distance measuring unit 18 , from one location 30 to another location 32 capture. Preferably, the sensor unit 46 at least provided for a rotation component of a change in position of the measuring device 10 , in particular the laser distance measuring unit 18 , from one location 30 to another location 32 capture. The sensor unit preferably comprises 46 at least three inertial sensor elements, in particular yaw rate meter, for measuring a rotational speed of the measuring device 10 , in particular the laser distance measuring unit 18 , Along three spatial axes, which are in pairs substantially perpendicular to each other.

2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zu einer indirekten Abstandsmessung zweier Messpunkte 12, 14 voneinander mittels der Abstandsbestimmungseinheit 16, welche die Laserentfernungsmesseinheit 18 zu einer Entfernungsmessung von jeweils einem ersten und einem zweiten Messpunkt 12, 14 zur Abstandsbestimmungseinheit 16 aufweist. In einem ersten Verfahrensschritt erfolgt ein Anvisieren 60 einer Stelle des Objekts, insbesondere durch einen Benutzer, mittels eines Laserstrahls 53 der Laserentfernungsmesseinheit 18. Vorzugsweise wird während des Anvisierens 60 zumindest ein Bild 20 durch die Bilderfassungseinheit 38 erstellt und in der Benutzerschnittstelle 44 ausgegeben. Vorzugsweise wird eine aktuelle Position eines Auftreffens des Laserstrahls 53 auf dem Objekt in dem Bild 20 dargestellt, insbesondere markiert. Vorzugsweise wird ein neues Bild 20 in regelmäßigen Zeitabständen und/oder ausgelöst durch eine Veränderung der aktuellen Lage 30 des Messgeräts 10 aufgenommen. Vorzugsweise endet der Verfahrensschritt mit einer Bestätigung, insbesondere mittels eines Bedienelements, dass ein aktueller Laserauftreffpunkt als ein erster Messpunkt 12 verwendet wird. 2 shows a flowchart of a method for an indirect distance measurement of two measuring points 12 . 14 from each other by means of the distance determination unit 16 which the laser distance measuring unit 18 for a distance measurement of in each case a first and a second measuring point 12 . 14 to the distance determination unit 16 having. In a first process step, a sighting takes place 60 a location of the object, in particular by a user, by means of a laser beam 53 the laser distance measuring unit 18 , Preferably, during sighting 60 at least one picture 20 through the image capture unit 38 created and in the user interface 44 output. Preferably, a current position of an impact of the laser beam 53 on the object in the picture 20 represented, in particular marked. Preferably, a new picture 20 at regular intervals and / or triggered by a change in the current situation 30 of the meter 10 added. Preferably, the method step ends with a confirmation, in particular by means of an operating element, that a current laser impact point as a first measuring point 12 is used.

In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt eine Messung 62. Insbesondere misst die Laserentfernungsmesseinheit 18 eine Entfernung des Messpunkts 12 von der Abstandsbestimmungseinheit 16, insbesondere bezüglich eines Ursprungs 59 eines Koordinatensystems. Vorzugsweise ist das Koordinatensystem fest mit dem Messgerät 10 verbunden und abhängig von der Lage 30 des Messgeräts 10. Bevorzugt ist eine Achse des Koordinatensystem entlang des Laserstrahls 53 angeordnet. Vorzugsweise wird eine Darstellung des Messpunkts 12 in dem Koordinatensystem mit einem Messpunktvektor 52 ermittelt, welcher insbesondere vom Ursprung 59 auf dem Messpunkt 12 zeigt und als Betrag die gemessene Entfernung aufweist. Vorzugsweise löst die Bestätigung des aktuellen Laserauftreffpunkts als Messpunkt 12 das Erstellen eine Bildes 20 aus. Insbesondere wird das Bild 20 in ein Speicherelement der Recheneinheit 40 und/oder der Bilderfassungseinheit 38 hinterlegt. Vorzugsweise wird das Bild 20 in der Benutzerschnittstelle 44 ausgegeben, insbesondere mit einer Markierung des Messpunkts 12. Vorzugsweise endet eine automatische Aktualisierung des Bildes 20 mit der Messung 62. In zumindest einem Verfahrensschritt wird das Bild 20 mit einer Bilddiagonalen erstellt, die größer ist als eine Brennweite der verwendeten Abbildungsoptik 36. Vorzugsweise enthält das Bild 20 ein Abbild des Messpunkts 12 und ein Abbild einer Stelle an dem Objekt, auf welches der zweite Messpunkt 14 gesetzt werden soll. In einer alternativen Ausgestaltung könnte das Bild 20 auch aus mehreren Einzelaufnahmen zusammengestellt werden, falls die Stelle für den zweiten Messpunkt 14 mit einer einzelnen Aufnahme der Bilderfassungseinheit 38 in der Lage 30 nicht darstellbar ist. In zumindest einem Verfahrensschritt werden zu einer Aufnahme eines Bildes 20 zumindest zwei Bereiche einer Bilderfassungseinheit 38 zeitlich versetzt beleuchtet. Vorzugsweise löst die Bestätigung des aktuellen Laserauftreffpunkts als Messpunkt 12 eine Aufzeichnung eines zeitlichen Verlaufs von Sensordaten, insbesondere von Inertialsensordaten, der Sensoreinheit 46 aus. Vorzugsweise wird der zeitliche Verlauf der Sensordaten, insbesondere der Inertialsensordaten, in einem späteren Verfahrensschritt zu einer Erfassung einer Abweichung einer späteren Lage 32 des Messgeräts 10 von der aktuellen Lage 30, in welcher der Messpunkt 12 definiert wurde, ausgewertet. Alternativ zu einer Aufzeichnung des zeitlichen Verlaufs der Sensordaten, kann auch eine unmittelbare Verarbeitung, insbesondere eine schrittweise Integration und/oder Aufsummierung, der Sensordaten erfolgen.In a further method step, a measurement is carried out 62 , In particular, the laser distance measuring unit measures 18 a distance of the measuring point 12 from the distance determination unit 16 , in particular with regard to an origin 59 a coordinate system. Preferably, the coordinate system is fixed to the meter 10 connected and depending on the location 30 of the meter 10 , An axis of the coordinate system along the laser beam is preferred 53 arranged. Preferably, a representation of the measuring point 12 in the coordinate system with a measuring point vector 52 determined, which in particular from the origin 59 on the measuring point 12 shows and has the measured distance as the amount. Preferably, the confirmation of the current laser impact point triggers as a measuring point 12 the creation of an image 20 out. In particular, the picture becomes 20 in a memory element of the arithmetic unit 40 and / or the image capture unit 38 deposited. Preferably, the picture becomes 20 in the user interface 44 output, in particular with a marking of the measuring point 12 , Preferably ends an automatic update of the image 20 with the measurement 62 , In at least one process step, the image becomes 20 created with a screen size that is greater than a focal length of the imaging optics used 36 , Preferably, the image contains 20 an image of the measuring point 12 and an image of a location on the object to which the second measurement point 14 should be set. In an alternative embodiment, the image could 20 also be composed of several individual shots, if the location for the second measuring point 14 with a single shot of the image capture unit 38 in a position 30 can not be displayed. In at least one method step, a picture is taken 20 at least two areas of an image acquisition unit 38 illuminated in time. Preferably, the confirmation of the current laser impact point triggers as a measuring point 12 a recording of a time course of sensor data, in particular of inertial sensor data, the sensor unit 46 out. Preferably, the time profile of the sensor data, in particular of the inertial sensor data, in a later method step becomes a detection of a deviation of a later position 32 of the meter 10 from the current situation 30 , in which the measuring point 12 defined, evaluated. As an alternative to a recording of the time profile of the sensor data, an immediate processing, in particular a stepwise integration and / or summation of the sensor data can also take place.

In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt das Anvisieren 64 einer weiteren Stelle, insbesondere einer von dem Messpunkt 12 verschiedenen Stelle, des Objekts, insbesondere durch einen Benutzer, mittels eines Laserstrahls 51 der Laserentfernungsmesseinheit 18. Zu einem Anvisieren 64 einer weiteren Stelle, wird eine aktuelle Lage 30 des Messgeräts 10, insbesondere der Laserentfernungsmesseinheit 18, verändert, insbesondere gedreht und/oder verschoben. In zumindest einem Verfahrensschritt erfolgt eine Lageveränderung der Abstandsbestimmungseinheit 16 zu einer Abstandsberechnung mittels einer Koordinatentransformation. Vorzugsweise wird während des Anvisierens 64 zumindest ein Bild 22 durch die Bilderfassungseinheit 38 erstellt und in der Benutzerschnittstelle 44 ausgegeben. Vorzugsweise wird eine aktuelle Position eines Auftreffens des Laserstrahls 51 auf dem Objekt in dem Bild 22 dargestellt, insbesondere markiert. Vorzugsweise wird ein neues Bild 22 in regelmäßigen Zeitabständen und/oder ausgelöst durch eine Veränderung der aktuellen Lage 32 des Messgeräts 10 aufgenommen. Vorzugsweise endet der Verfahrensschritt mit einer Bestätigung, insbesondere mittels eines Bedienelements, dass ein aktueller Laserauftreffpunkt als ein weiterer, insbesondere zweiter, Messpunkt 14 verwendet wird.In a further process step, the sighting takes place 64 another location, in particular one of the measuring point 12 different location of the object, in particular by a user, by means of a laser beam 51 the laser distance measuring unit 18 , To a sighting 64 another place, becomes a current location 30 of the meter 10 , in particular the laser distance measuring unit 18 , changed, in particular rotated and / or shifted. In at least one method step there is a change in position of the distance determination unit 16 to a distance calculation by means of a coordinate transformation. Preferably, during sighting 64 at least one picture 22 through the image capture unit 38 created and in the user interface 44 output. Preferably, a current position of an impact of the laser beam 51 on the object in the picture 22 represented, in particular marked. Preferably, a new picture 22 at regular intervals and / or triggered by a change in the current situation 32 of the meter 10 added. Preferably, the method step ends with a confirmation, in particular by means of an operating element, that a current laser impact point as a further, in particular second, measuring point 14 is used.

In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt eine Messung 66. Analog zur Messung 62 wird eine Entfernung des Messpunkts 14 zu einem von der neuen Lage 32 abhängigen Ursprung 58 gemessen und ein Messpunktvektor 50 ermittelt. Analog zur Messung 62 löst die Bestätigung des aktuellen Laserauftreffpunkts als Messpunkt 14 das Erstellen und Anzeigen eines Bildes 22 aus. Das Verfahren umfasst zumindest einen Verfahrensschritt, in welchem aus einer Perspektive zumindest vor und nach der Lageveränderung zumindest je ein, insbesondere optisches, Bild 20, 22 erstellt wird, welches zumindest den ersten und den zweiten Messpunkt 12, 14 enthält. Vorzugsweise definiert die Bestätigung des aktuelten Laserauftreffpunkts als weiteren, insbesondere zweiten, Messpunkt 14 einen Endpunkt in der Aufzeichnung des zeitlichen Verlaufs und/oder der unmittelbaren Verarbeitung der Sensordaten, insbesondere der Inertialsensordaten, der Sensoreinheit 46. In zumindest einem Verfahrensschritt wird eine Koordinatentransformation, insbesondere eine Rotation, basierend auf Inertialsensordaten ermittelt. In zumindest einem Verfahrensschritt wird die Koordinatentransformation, insbesondere eine Rotation, unter Berücksichtigung weiterer Sensordaten, insbesondere Beschleunigungs- und Magnetfeldsensordaten, ermittelt. Insbesondere wird der zeitliche Verlauf der Sensordaten, insbesondere der Inertialsensordaten, von einem Zeitpunkt der Bestätigung des Messpunkts 12 bis zu einem Zeitpunkt der Bestätigung des Messpunkts 14 ausgewertet. Insbesondere wird aus dem zeitlichen Verlauf die Lageveränderung des Messgeräts 10 von einer ersten Lage 30 zu einer weiteren Lage 32 ermittelt. Insbesondere wird eine Koordinatentransformation ermittelt, zu einer Transformation eines Vektors aus dem zur Lage 30 gehörenden Koordinatensystems in ein zur Lage 32 gehörendes Koordinatensystem und/oder umgekehrt. Vorzugsweise wird zumindest ein Rotationsanteil der Koordinatentransformation ermittelt. Insbesondere wird eine Rotationsmatrix ermittelt. Insbesondere können die Verfahrensschritte des Anvisierens 64 und der Messung 66 wiederholt werden um mehr als zwei Messpunkte zu definieren.In a further method step, a measurement is carried out 66 , Analogous to the measurement 62 becomes a distance of the measuring point 14 to one of the new location 32 dependent origin 58 measured and a measuring point vector 50 determined. Analogous to the measurement 62 solves the confirmation of the current laser impact point as a measuring point 14 creating and displaying an image 22 out. The method comprises at least one method step, in which, at least before and after the change in position, at least one, in particular optical, image from one perspective 20 . 22 is created, which at least the first and the second measuring point 12 . 14 contains. Preferably, the confirmation of the current laser impact point defines as a further, in particular second, measuring point 14 an end point in the recording of the time course and / or the immediate processing of the sensor data, in particular the inertial sensor data, of the sensor unit 46 , In at least one method step, a coordinate transformation, in particular a rotation, based on inertial sensor data is determined. In at least one method step, the coordinate transformation, in particular a rotation, is determined taking into account further sensor data, in particular acceleration and magnetic field sensor data. In particular, the time course of the sensor data, in particular of the inertial sensor data, is from a time of confirmation of the measuring point 12 until a time of confirmation of the measuring point 14 evaluated. In particular, the temporal course changes the position of the measuring device 10 from a first location 30 to another location 32 determined. In particular, a coordinate transformation is determined, resulting in a transformation of a vector from that to the position 30 belonging coordinate system in a situation 32 belonging coordinate system and / or vice versa. Preferably, at least one rotation component of the coordinate transformation is determined. In particular, a rotation matrix is determined. In particular, the method steps of sighting 64 and the measurement 66 be repeated to define more than two measuring points.

In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt eine Korrespondenzermittlung 68 von Bildpunktkorrespondenzen 24, 26. Insbesondere wird mittels der Recheneinheit 40 die Bilder 20, 22 miteinander verglichen. Zumindest in dem Verfahrensschritt wird den Messpunkten 12, 14 zumindest je eine Bildpunktkorrespondenz 24, 26 zugeordnet. Insbesondere wird dem Messpunkt 12 ein korrespondierender Punkt im Bild 22 und Messpunkt 14 ein korrespondierender Punkt im Bild 20, insbesondere automatisch, zugewiesen. Insbesondere lässt sich die Bildpunktkorrespondenz 24 durch einen Sichtlinie des Ursprungs 59 der früheren Lage 30 zu dem Messpunkt 14 der späteren Lage 32 darstellen. Insbesondere lässt sich die Bildpunktkorrespondenz 26 durch einen Sichtlinie des Ursprungs 58 der späteren Lage 32 zu dem Messpunkt 12 der früheren Lage 30 darstellen. Insbesondere wird in der Korrespondenzermittlung 68 durch einen Bildvergleich je ein Einheitsvektor 54, 56 ermittelt, der von dem jeweiligen Ursprung 58, 59 auf den jeweils in der anderen Lage 30, 32 definierten Messpunkt 12, 14 zeigt.In a further method step, a correspondence determination takes place 68 of pixel correspondences 24 . 26 , In particular, by means of the arithmetic unit 40 the pictures 20 . 22 compared to each other. At least in the process step becomes the measuring points 12 . 14 at least one pixel correspondence each 24 . 26 assigned. In particular, the measuring point becomes 12 a corresponding point in the picture 22 and measuring point 14 a corresponding point in the picture 20 , in particular automatic, assigned. In particular, the pixel correspondence can be 24 through a line of sight of origin 59 the former situation 30 to the measuring point 14 the later location 32 represent. In particular, the pixel correspondence can be 26 through a Line of sight of origin 58 the later location 32 to the measuring point 12 the former situation 30 represent. In particular, in the correspondence determination 68 by an image comparison one unit vector each 54 . 56 determined by the respective origin 58 . 59 in each case in the other situation 30 . 32 defined measuring point 12 . 14 shows.

Vorzugsweise werden die Bilder 20, 22 in einem weiteren Verfahrensschritt zusammen mit einer Markierung der Messpunkte 12, 14 und/oder einer Markierung der korrespondierenden Punkte in dem jeweils anderen Bild 22, 20 ausgegeben. Bevorzugt werden die Bilder 20, 22 mit den markierten Punkten in der Benutzerschnittstelle 44 einander gegenübergestellt. Vorzugsweise wird in einer Abfrage 70 eine Annahme, insbesondere durch einen Benutzer, der ermittelten Bildpunktkorrespondenzen 24, 26 abgefragt. Der Verfahrensschritt der Abfrage 70 könnte in einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens auch dazu genutzt werden, insbesondere bei einer Messreihe mit mehreren Messpunkten, eine Auswahl an aufgenommenen Messpunkten und/oder Strecken zwischen den Messpunkten, deren Abstand und/oder deren Länge gemessen werden soll, zu ermöglichen. Insbesondere könnten durch ein manuelles Verbinden der Messpunkte mittels der Benutzerschnittstelle 44 zu berechnende Flächen und/oder Körper definiert werden.Preferably, the pictures become 20 . 22 in a further process step together with a marking of the measuring points 12 . 14 and / or a marking of the corresponding points in the respective other image 22 . 20 output. Preference is given to the pictures 20 . 22 with the marked points in the user interface 44 faced each other. Preferably, in a query 70 an assumption, in particular by a user, of the pixel correspondences determined 24 . 26 queried. The procedural step of the query 70 In a further embodiment of the method, it would also be possible to use a selection of recorded measurement points and / or distances between the measurement points whose distance and / or their length is to be measured, in particular in the case of a measurement series with a plurality of measurement points. In particular, by manually connecting the measurement points by means of the user interface 44 to be calculated surfaces and / or body defined.

Das Verfahren weist zumindest einen Verfahrensschritt auf, in welchem die erstellten Bilder 20, 22 ausgegeben werden, insbesondere um eine manuelle Erstellung und/oder eine Korrektur einer automatisch erstellten Bildpunktkorrespondenz 24, 26 zu ermöglichen. Vorzugsweise lassen sich in einem Korrekturschritt 72 die korrespondierenden Punkte in den dargestellten Bildern 20, 22 verschieben, löschen und/oder neu erstellen. Vorzugsweise werden aufgrund der Änderung an den korrespondierenden Punkten neue Einheitsvektoren 54, 56 ermittelt.The method has at least one method step in which the created images 20 . 22 are output, in particular to a manual creation and / or correction of an automatically generated pixel correspondence 24 . 26 to enable. Preferably, can be in a correction step 72 the corresponding points in the pictures shown 20 . 22 move, delete and / or recreate. Preferably, due to the change in the corresponding points, new unit vectors 54 . 56 determined.

Vorzugsweise erfolgt nach der Annahme der Bildpunktkorrespondenzen 24, 26 ein Auswertungsschritt 74 zu einer Abstandsberechnung des Abstandes 34 zwischen dem Messpunkt 12 und dem Messpunkt 14. In zumindest einem Verfahrensschritt wird eine Lageveränderung der Abstandsbestimmungseinheit 16 mittels eines, insbesondere gemessenen oder geschätzten, Translationsvektors und/oder einer, insbesondere gemessenen oder geschätzten, Rotationsmatrix angepasst. Insbesondere wird ein Messpunktvektor 50, 52 und ein Einheitsvektor 54, 56 entlang einer Bildpunktkorrespondenz 26, 24 mittels der Koordinatentransformation in dem Koordinatensystem der jeweils anderen Lage 30, 32 dargestellt. Beispielsweise wird der Messpunktvektor 52 und der Einheitsvektor 56 mittels der Koordinatentransformation in dem Koordinatensystem mit dem Ursprung 58 dargestellt. Beispielsweise wird der Messpunktvektor 50 und der Einheitsvektor 54 mittels der, insbesondere inversen, Koordinatentransformation in dem Koordinatensystem mit dem Ursprung 59 dargestellt. In zumindest einem Verfahrensschritt basiert eine Abstandsbestimmung auf einem geschlossenen Vektorzug 28, der je einen Messpunkt 12, 14 mit zumindest je zwei Lagen 30, 32 der Abstandsbestimmungseinheit 16 verbindet. Insbesondere besteht der Vektorzug 28 aus dem Messpunktvektor 50 von Ursprung 58 zu Messpunkt 14, dem skalierten Einheitsvektor 56 von Messpunkt 14 zu Ursprung 59, dem Messpunktvektor 52 von Ursprung 59 zu Messpunkt 12 und dem skalierten Einheitsvektor 54 von Messpunkt 12 zu Ursprung 58. Vorzugsweise ist in der Summe der Vektoren eine Kenntnis der Rotationsmatrix ausreichend um eine Koordinatentransformation durchzuführen, insbesondere negiert sich ein Translationsvektor in dem geschlossenen Vektorzug 28 selbst. Vorzugsweise sind in einem Gleichungssystem, das aus dem Vektorzug 28 hervorgeht, nur die Skalierungsfaktoren der Einheitsvektoren 54, 56 unbekannt. In zumindest einem Verfahrensschritt wird ein Abstand 34 mittels der, insbesondere gewichtete, Kleinste-Quadrate-Methode, insbesondere unter Zwangsbedingungen, ermittelt. Insbesondere wird die , insbesondere gewichteten, Kleinste-Quadrate-Methode verwendet um das Gleichungssystem, das aus dem Vektorzug 28 hervorgeht zu lösen, insbesondere um zumindest einen Skalierungsfaktor der Einheitsvektoren 54, 56 zu ermitteln. Beispielsweise kann Messpunkt 12 durch den skalierten Einheitsvektor 54 in dem Koordinatensystem mit dem Ursprung 58 eindeutig dargestellt werden. insbesondere kann der Abstand 34 aus der Norm der Differenz des skalierten Einheitsvektors 54 und des Messpunktvektors 50 bestimmt werden.Preferably, after the acceptance of the pixel correspondences 24 . 26 an evaluation step 74 to a distance calculation of the distance 34 between the measuring point 12 and the measuring point 14 , In at least one method step, a position change of the distance determination unit 16 by means of a, in particular measured or estimated, translation vector and / or one, in particular measured or estimated, rotational matrix adapted. In particular, a measuring point vector 50 . 52 and a unit vector 54 . 56 along a pixel correspondence 26 . 24 by means of the coordinate transformation in the coordinate system of the other position 30 . 32 shown. For example, the measuring point vector becomes 52 and the unit vector 56 by means of the coordinate transformation in the coordinate system with the origin 58 shown. For example, the measuring point vector becomes 50 and the unit vector 54 by means of the, in particular inverse, coordinate transformation in the coordinate system with the origin 59 shown. In at least one method step, a distance determination is based on a closed vector train 28 , each one measuring point 12 . 14 with at least two layers each 30 . 32 the distance determination unit 16 combines. In particular, the vector train exists 28 from the measuring point vector 50 of origin 58 to measuring point 14 , the scaled unit vector 56 from measuring point 14 to origin 59 , the measuring point vector 52 of origin 59 to measuring point 12 and the scaled unit vector 54 from measuring point 12 to origin 58 , Preferably, in the sum of the vectors, knowledge of the rotation matrix is sufficient to carry out a coordinate transformation; in particular, a translation vector is negated in the closed vector train 28 itself. Preferably, in a system of equations that are from the vector train 28 shows only the scaling factors of the unit vectors 54 . 56 unknown. In at least one method step, a distance 34 by means of the, in particular weighted, least squares method, in particular under constraints determined. In particular, the, in particular weighted, least squares method is used around the system of equations resulting from the vector train 28 to solve, in particular by at least one scaling factor of the unit vectors 54 . 56 to investigate. For example, measuring point 12 by the scaled unit vector 54 in the coordinate system with the origin 58 be clearly represented. In particular, the distance 34 from the norm of the difference of the scaled unit vector 54 and the measuring point vector 50 be determined.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2669707 A1 [0001]EP 2669707 A1 [0001]

Claims (12)

Verfahren zu einer indirekten Abstandsmessung zweier Messpunkte (12, 14) voneinander mittels einer Abstandsbestimmungseinheit (16), welche eine Laserentfernungsmesseinheit (18) zu einer Entfernungsmessung von zumindest einem ersten und einem zweiten Messpunkt (12, 14) relativ zur Abstandsbestimmungseinheit (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Lageveränderung der Abstandsbestimmungseinheit (16) zu einer Abstandsberechnung mittels einer Koordinatentransformation erfolgt.Method for an indirect distance measurement of two measuring points (12, 14) from one another by means of a distance determining unit (16), which has a laser distance measuring unit (18) for measuring the distance of at least a first and a second measuring point (12, 14) relative to the distance determining unit (16), characterized in that in at least one method step, a change in position of the distance determination unit (16) takes place for a distance calculation by means of a coordinate transformation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Lageveränderung der Abstandsbestimmungseinheit (16) mittels eines, insbesondere gemessenen oder geschätzten, Translationsvektors und/oder einer, insbesondere gemessenen oder geschätzten, Rotationsmatrix angepasst wird.Method according to Claim 1 , characterized in that in at least one method step, a change in position of the distance determining unit (16) by means of a, in particular measured or estimated, translational vector and / or a, in particular measured or estimated, rotation matrix is adjusted. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt aus einer Perspektive zumindest vor und nach der Lageveränderung zumindest je ein, insbesondere optisches, Bild (20, 22) erstellt wird, welches zumindest den ersten und den zweiten Messpunkt (12, 14) enthält.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that in at least one method step, at least one, in particular optical, image (20, 22) is created from a perspective at least before and after the change in position, which contains at least the first and the second measuring point (12, 14). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt den Messpunkten (12, 14) zumindest je eine Bildpunktkorrespondenz (24, 26) zugeordnet wird.Method according to Claim 3 , characterized in that at least one pixel correspondence (24, 26) is assigned to the measuring points (12, 14) in at least one method step. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die erstellten Bilder (20, 22) ausgegeben werden, insbesondere um eine manuelle Erstellung und/oder eine Korrektur einer automatisch erstellten Bildpunktkorrespondenz (24, 26) zu ermöglichen.Method according to Claim 3 or 4 , characterized in that in at least one method step, the created images (20, 22) are output, in particular to allow a manual creation and / or a correction of an automatically generated pixel correspondence (24, 26). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Koordinatentransformation, insbesondere eine Rotation, basierend auf Inertialsensordaten ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coordinate transformation, in particular a rotation, based on inertial sensor data is determined in at least one method step. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Koordinatentransformation, insbesondere eine Rotation, unter Berücksichtigung weiterer Sensordaten, insbesondere Beschleunigungs- und Magnetfeldsensordaten, ermittelt wird.Method according to Claim 6 , characterized in that in at least one method step, the coordinate transformation, in particular a rotation, taking into account further sensor data, in particular acceleration and magnetic field sensor data, is determined. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Abstandsbestimmung auf einem geschlossenen Vektorzug (28) basiert, der je einen Messpunkt (12, 14) mit zumindest je zwei Lagen (30, 32) der Abstandsbestimmungseinheit (16) verbindet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one method step, a distance determination based on a closed Vektorzug (28), each having a measuring point (12, 14) with at least two layers (30, 32) of the distance determination unit (16) combines. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Abstand (34) mittels der, insbesondere gewichteten, Kleinste-Quadrate-Methode, insbesondere unter Zwangsbedingungen, ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one method step, a distance (34) by means of, in particular weighted, least squares method, in particular under constraints, is determined. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Bild (20, 22) erstellt wird mit einer Bilddiagonalen, die größer ist als eine Brennweite der verwendeten Abbildungsoptik (36).Method according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one method step, an image (20, 22) is created with an image diagonal, which is greater than a focal length of the imaging optics used (36). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zu einer Aufnahme eines Bildes (20, 22) zumindest zwei Bereiche einer Bilderfassungseinheit (38) zeitlich versetzt beleuchtet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one method step for recording an image (20, 22) at least two regions of an image acquisition unit (38) are illuminated offset in time. Messgerät, insbesondere handgehaltenes Messgerät, mit einer Abstandsbestimmungseinheit (16) und einer Recheneinheit (40) zu einer Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche.Measuring device, in particular a hand-held measuring device, having a distance determination unit (16) and a computing unit (40) for carrying out a method according to one of the preceding claims.
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