О НАС НОВОСТИ ОТРАСЛИ ПРОДУКТЫ СТАТЬИ КОНТАКТЫ ФОРУМ КУПИТЬ

Геодезия Картография Строительство Геопространство Гидрография Инфраструктура OEM

Технология Advanced Autolock
О Нас > Статьи > Технология Advanced Autolock

ТЕХНОЛОГИЯ ADVANCED AUTOLOCK

В сканирующем тахеометре Trimble SX10 используется несколько иная технология отслеживания мишени, нежели в роботизированных тахеометрах серии S. Этот трекер нового поколения теперь использует датчик камеры, интегрированной в зрительную трубу тахеометра. Поскольку она в Trimble SX10 не имеет окуляра, мы можем использовать "главный канал" оптической системы для установки датчика. Такая модернизация позволяет создать очень стабильную коаксиальную конструкцию, хорошо подходящую для общей конструкции телескопа, и позволяющей объединить всю функциональность роботизированного тахеометра с функциями сканирования.

У клиентов могут возникнуть вопросы, будет ли эта система поддерживать отслеживание активных целей (Multitrack)? Во избежание недоразумений, следует сказать, что этот инструмент НЕ ПОДДЕРЖИВАЕТ ТЕКУЩЕЕ АКТИВНОЕ ОТСЛЕЖИВАНИЕ ЦЕЛЕЙ способом, реализованным в тахеометрах серии S. Основная причина этого заключается в том, что конструкция SX10 очень специфична к оптическим установкам, необходимым для отклонения луча в этом инструменте (что делает сканирование возможным). Этот инструмент имеет новую, совершенно иную конструкцию, в которой функция сканирования выполняется на с помощью технологии отслеживание цели на основе встроенной цифровой камеры.

Последние усовершенствования датчиков камеры и вычислительной мощности позволяют достичь очень высокого уровня производительности отслеживания, с возможностью в будущем адаптировать наши алгоритмы по мере необходимости.

 

Упрощенная схема оптической трубы тахеометра SX10.

Красной стрелкой обозначен исходящий сигнал трекера, желтой - отраженный входящий сигнал трекера

Когда дело доходит до отслеживания цели Trimble SX10, то окажется, что производительность отслеживания этого инструмента значительно улучшена по сравнению с пассивным отслеживанием, выполняемым тахеометрами серии S. Новая технологния обеспечивает следующие преимущества:

  • Очень надежная конструкция c минимальным изменением коллимации даже при резких изменениях температуры.
  • Высокая избирательная сопособность даже для очень близко расположенных друг к другу мишеней, что устраняет необходимость использования технологии Finelock в этом инструменте.
  • Меньшая чувствительность к сильному отраженному сигналу от светоотражающих жилетов или дорожных знаков.
  • Более интеллектуальное отслеживание мишеней в местах, где имеется много призм.
  • Платформа для будущего, с неограниченным потенциалом для модернизации.

Принцип действия трекера

Система отслеживания основана на высококачественной черно-белой камере с глобальным затвором. Камера трекер коаксиальна, и поле зрения несколько уже, чем поле зрения телекамеры. Для того, чтобы увеличить видимость мишеней, лазер включается одновременно со съемкой изображений. Фоновый шум поддерживается на низком уровне путем вычитания изображения, снятого с выключенным лазером. Кроме того, оптический фильтр, блокирующий большую часть солнечного света защищает изображение от помех. Поскольку отраженный от призмы сигнал достаточно силен, время открытия затвора камеры может быть очень коротким, что еще больше уменьшает фоновый шум.

- =

ПОЛЕ ЗРЕНИЯ ТРЕКЕРА

На фото показано общее поле обзора трекера по сравнению с другими камерами в SX10.

Важно отметить, что прибор будет видеть цель и фиксироваться на ней только тогда, когда цель находится в пределах маленького окна, в поле зрения трекера. Приведенный ниже пример показывает, почему это иногда может показаться, что этот инструмент видит вашу мишень (потому что она находится в поле обзора первичной камеры), тем не менее, инструмент не привязывается к цели. Эта ситуация преувеличивается на очень близких расстояниях из-за небольшого размера окна трекера. В большинстве случаев, когда возникает такая ситуация, вы можете легко проверить с помощью масштабирования, сделав увеличение 5-го уровня или выше, чтобы увидеть, то, что видит телекамера. Увеличение 5-го уровня дает наилучшее представление о том, что видит трекер. А в остальной части этой статье мы покажем примеры сравнения изображений из камеры трекера и телекамеры. Если цель в режиме просмотра на уровне 5-кратного масштабирования не видна на экране, вы никогда не получите привязку к ней.

Пример из Trimble Access, уровень увеличения 2, показывает отсутствие привязки к цели из-за слишком близкого расстояния до нее.

Изображение показывает, что инструмент не привязался к цели, и поле обзора других датчиков камеры

Примеры изображений, получаемых с трекера и с камеры

Изображение с трекера ↔ Изображение с телекамеры

Изображение с трекера вверху - хороший пример того, что "видит" трекер". В основном, это полная темнота, и призма видна, как яркая точка. Сравните его с соответствующим изображением с телекамеры. В качестве мишени используется призма Ø 60 мм, на расстоянии 100 м.

Изображение с камеры трекера анализируется и яркие пятна идентифицируются в качестве мишеней. Положение и размер этих пятен вычисляются. Положение на датчике изображения соответствует углу. В фотографии выше, инструмент направлен прямо на цель, и она находится в центре изображения, полученного с датчика.

На картинке ниже, инструмент направлен вниз и вправо от цели. Смещение пятна или угловая погрешность наведения отсылается в серво и угломерную систему, которые корректируют направление инструмента.

Внецентренное изображение с трекера ↔ Внецентренное изображение с телекамеры

Размер мишени и дальность

Большая дальность ↔ Малая дальность

Апертура передней линзы 60 мм. Однако апертура трекера ограничена внутри телескопа 50-тю мм. Это приводит к тому, что призма размером 25 мм (половина от 50 мм) и выше на датчике будут иметь одинаковые размеры. Они ограничены апертурой.

Камера трекера ↔ Телекамера

Призмы слева направо: 10 мм, 25 мм, 40 мм, 50 мм и 60 мм. Только призма диаметром 10 мм (самая левая) выглядит меньше. Хотя 25 мм призма и несколько больше ее на сенсоре кажутся одинаковыми по размерам, для макисамльной дальности и точности Trimble рекомендует использовать призмы того же размера, что и апертура (т.е. 50 мм).

В ситуации, когда имеется множество призм (как показано выше), трекер может различить их и привязаться к одной индивидуальной цели.

Если мишень не перпендикулярна лучу визирования

Если смотреть на призму сбоку, то, при увеличении угла поворота, она будет становиться все меньше и меньше. Где-то при угле в 50 градусов, она исчезает полностью.

Изображение на трекере при угле поворота 0° ↔ Изображение на телекамере при угле поворота 0°

Изображение на трекере при угле поворота 45° ↔ Изображение на телекамере при угле поворота 45°

Изображение на трекере при угле поворота 60° ↔ Изображение на телекамере при угле поворота 60°

Мишени Trimble 360

Теперь мы готовы поговорить о 360-градусных призменных отражателях. Если одна из призм будет направлена прямо на инструмент, то получится следующие изображения.

Изображение на трекере ↔ Изображение на телекамере

Заметим, что две соседние призмы, расположенные по бокам с центральной, не появляются на изображении трекера. Они очень сильно повернуты. Если центральная призма закрыта, инструмент не может привязаться к цели.

Повернутый 360-градусный призменный отражатель так, чтобы две соседние призмы были направлены на инструмент, на трекере будут выглядеть так:

Изображение на трекере ↔ Изображение на телекамере

Теперь трекер "видит" две цели, по одной для каждой призмы. Алгоритмы внутри трекера совмещают их в одну цель, так, что инструмент привязывается к ней, как к единой цели.

TRIMBLE UAPOS ООО "ECOM" ООО "КМС" , © Copyright