技术领域
[0001] 本
发明涉及测绘技术领域，特别涉及一种全站仪及其旧屋定界测绘方法。
背景技术
[0002] 全站仪是一种能够精确测量三维坐标的专业测量设备，主要应用在大地测量和工程测量领域。随着城市化建设脚步的加快，为推进旧屋村（旧村）改造工作，促进节约集约用地，提高城市服务功能和
基础设施配套
水平，全站仪已广泛应用于居民区的地图测绘领域。
[0003] 但是，由于居民区的街道错综复杂，地面也相对凹凸不平，再加上通视条件较差，所以居民区的街道属于困难测区，同时在测量放样过程中，现有全站仪测量前需要先对中已知点，然后再调平全站仪进 行测量，测量人员如果是新手，在调平阶段需要用较长时间，为了能够实现快速测量，保证测量
精度，如何加快全站仪的调平速度具有重要意义。
发明内容
[0004] 本发明
实施例的目的是提供一种全站仪及其旧屋定界测绘方法，其全站仪具有能够自动调平的优点，以加快旧屋定界测绘过程中的工作效率。
[0005] 本发明第一方面提供一种全站仪，包括：本体、
支撑架，所述本体上设有用于显示所述本体是否水平的调平显示件，所述支撑架包括：与所述本体可拆卸式装配的
基座，至少三组设于所述基座的与所述本体相对一侧的支撑脚，其特征在于，该全站仪还包括：摄像装置以及处理器，所述支撑架还包括：滑动式装配于所述支撑脚的与所述基座相对一端的、与地面相
接触的调平件，以及，设于所述支撑脚上的、驱使所述调平件相对于所述支撑脚滑动的驱动件，
[0006] 所述摄像装置活动式所述本体或所述支撑架上并在拍摄时可与所述调平显示件正对布置以用于拍摄所述调平显示件的实时图片信息，并将所述实时图片信息发送至所述处理器，
[0007] 所述处理器内预设有在所述本体水平时所述调平显示件所处状态的基准图片信息，所述处理器对比所述实时图片信息和所述基准图片信息，并根据其对比结果控制相应的所述驱动件工作以实现自动调平。
[0008] 实现上述方案的全站仪，在使用该全站仪测绘地面情况较为复杂的区域时，先将支撑架放置在地面上，再将本体装配于基座上，接着将摄像装置移动至与调平显示件相正对的
位置，并开启摄像装置，摄像装置将拍摄到的有关调平显示件的实时图片信息发送至处理器进行处理，处理器会将接受到的实时图片信息与基准图片信息相对比，从而判断出本体朝向哪一边倾斜，进而驱使调平件相对于支撑脚滑动，在重
力作用及滑动所带来的反作用力下，从而实现控制较低方位的支撑脚上的驱动件开启工作以实现该方位升高，或者控制较高方位的支撑脚上的驱动件开启工作以实现该方位降低，直至拍摄装置所获得的实时图片信息与基准图片信息相一致，处理器即可判断本体已经自动调平完毕，进而控制驱动件停止工作。与常见的全站仪相比，在测绘地面凹凸不平以及其他复杂地形的情况下，无需人工反复校对以及手动调整支撑架，即可实现自动调平的目的，大大提高了测绘效率。
[0009] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述支撑脚与所述基座相对一端为管状端部，所述调平件部分滑插于所述管状端部的内壁，
[0010] 所述驱动件包括：
[0011] 固定于所述管状端部的内壁的、受所述处理器控制的伺服
电机，
[0012] 固定于所述
伺服电机的
输出轴的
齿轮，以及，
[0013] 设于所述调平件上的、与所述齿轮相适配的
齿条结构。
[0014] 实现上述方案的全站仪，调平件的部分外壁贴合于管状端部的内壁，管状端部与调平件的这种插结构使得两者间的连接不易晃动，更有利于两者间的稳定滑动；伺服电机受处理器控制而开启，伺服电机的输出轴转动以带动齿轮转动，通过齿轮和齿条结构之间
啮合实现力的传递，从而驱动调平件相对于支撑脚滑动，以实现自动调平的目的，这种结构不仅稳定，而且调平件和管状端部所形成的密封空腔对驱动件具有一定的保护作用。
[0015] 结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述齿条结构为固定于所述调平件端部的齿条，或者，
[0016] 所述调平件的与地面相对的端部呈中空管状且设有供所述齿轮及部分所述输出轴伸入的U形缺口，所述齿条结构为所述调平件的所述端部的内壁上的齿条纹路。
[0017] 实现上述方案的全站仪，在调平件上直接固定设置齿条以形成齿条结构，这种结构易于制作以及安装；在调平件的内壁上开设齿条纹路以形成齿条结构，虽然制作比较困难，但是这种结构更加稳定，且U形缺口方便齿轮和伺服电机的部分输出轴伸入安装，这种结构的安装零部件更少，更有利于安装及稳定。
[0018] 结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述调平件的外壁凸出设置有滑
块，所述管状端部的内壁设有与所述调平件的滑动方向相一致的、与所述滑块相适配的滑槽。
[0019] 实现上述方案的全站仪，滑块与滑槽的配合有效防止调平件相对于管状端部沿支撑脚的轴向旋转，从而调平件的滑动过程更加稳定，更有利于控制自动调平的精度。
[0020] 结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述支撑脚包括：
[0021] 第一管片，
[0022] 第二管片，以及，
[0023] 若干组固定所述第一管片和所述第二管片的、实现所述第一管片和所述第二管片之间可拆卸式装配的
锁紧件。
[0024] 实现上述方案的全站仪，将支撑脚设计成由第一管片和第二管片相拼接的可拆卸结构，从而有利于在支撑脚的内部安装驱动件。
[0025] 结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述调平件与地面相接触的一端呈球状或者圆环状，所述调平件由不锈
钢材质或者
钛合金材质制成。
[0026] 实现上述方案的全站仪，在驱动件驱使调平件相对于支撑脚滑动的过程中，呈球状或者呈圆环状的调平件的端部，更有利于调平件和凹凸不平的地面接触，适应环境能力更强，从而有利于提高该全站仪的
稳定性；
不锈钢材质或者钛合金材质不仅耐磨而且抗
腐蚀性好，硬度高，有利于调平件的长久使用。
[0027] 结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述全站仪还包括：在所述本体处于水平状态后受所述处理器控制而开启工作的、以提醒操作者自动调平完毕的语音报警装置、震动报警装置和/或灯光报警装置。
[0028] 实现上述方案的全站仪，在该全站仪自动调平完毕后，语音报警装置、震动报警装置和/或灯光报警装置受处理器控制而开启工作，从而提醒操作者可以进行下一步操作，使得该全站仪更加便捷实用。
[0029] 结合第一方面，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述调平显示件为气泡水平仪，所述基准图片信息为所述气泡水平仪的气泡处于正中心处的状态图片，或者，[0030] 所述调平显示件为设于所述本体上的摆针，所述本体上还设有与所述摆针位置相应的中心线，所述基准图片信息为正视所述摆针与所述中心线重合后的状态图片。
[0031] 实现上述方案的全站仪，当本体处于水平状态时，气泡水平仪的气泡处于正中心处，摆针在重力作用下刚好与中心线重合，从而这两种结构的上述状态均可作为基准图片信息，并与相应的实时图片信息进行对比，以用于实现自动调平的目的。
[0032] 结合第一方面，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述摄像装置包括：
[0033] 壳体，
[0034] 设于所述壳体内的工业摄像机，
[0035] 设于所述壳体内的
变焦镜头，所述壳体设有供所述变焦镜头部分伸出的通孔，以及，
[0036] 连接于所述壳体和所述本体之间的或者连接于所述壳体和所述支撑架之间的、以实现所述活动式装配的蛇形管。
[0037] 实现上述方案的全站仪，壳体对工业摄像机和变焦镜头具有一定的保护作用；工业摄像机所拍摄的图片清晰度高，进而获取的实时图片信息更加清晰，有利于处理器后续进行对比处理，从而提高其自动调平的精度；变焦镜头在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围，进而在工业摄像机处于不同位置拍摄调平显示件的时更有利于工业摄像机获取清晰的实时图片信息；蛇形管实现了壳体和本体之间或者支撑架之间的活动式装配，进而在自动调平之前方便操作者收纳摄像装置，有效防止摄像装置过于凸出本体，便于搬运本体以及保护摄像装置。
[0038] 本发明第二方面提供一种旧屋定界测绘方法，包括：
[0039] 收集资料：根据待测绘区域的现状调查的成果，收集其相应旧屋村的
地块相关资料和地籍资料，为制作调查工作图准备；
[0040] 制作工作图：参照所述地块相关资料和所述地籍资料，以地块为单位制作工作图，所述工作图上的旧屋村范围线可采用所述地块相关资料和所述地籍资料的范围线；
[0041] 控制测量：采用灵锐GPS，利用连续运行卫星
定位服务系统，在不同地块分别布设图根控制点，然后采用上述的全站仪在各图根控制点上设站，检查边长差值和高度差值，所述边长差值和所述高度差值的范围在最大差值为9-13毫米为合格；
[0042]
数据采集：使用所述的全站仪在施测范围内布设的图根控制点上分别设站，经方向和距离检查无误后，采用极坐标法对碎部点进行采集，使用所述的全站仪内存进行数据记录，同时现场绘制草图；
[0043] 内业成图：将野外采集的数据传输到室内的计算机中用成图
软件进行图形编辑。
[0044] 实现上述方案的旧屋定界测绘方法，由于旧屋一般处于居民区，在旧屋定界测绘的过程中，会遇到各种凹凸不平的地面，同时通视条件较差，采用上述具有自动调平功能的全站仪，即使新人操作也可以快速实现测绘目的，大大提高了旧屋定界的测绘效率；该测绘方法先调查现有的资料资源，再在其基础上制作工作图，然后逐步控制测量以及数据采集，并用成图软件进行图形编辑，以实现便捷、高效、精确的测绘目的。
[0045] 综上所述，本发明实施例具有以下有益效果：
[0046] 其一，通过增加调平显示件、摄像装置、处理器以及调平件，实现自动调平的目的，在测绘地面凹凸不平以及其他复杂地形的情况下，无需人工反复校对以及手动调整支撑架，大大提高了测绘效率；
[0047] 其二，利用伺服电机、齿轮和齿条结构，实现稳定驱动调平件的目的，制作简单，操作方便，易于控制实现自动调平的目的。
附图说明
[0048] 图1是本发明实施例一的结构示意图；
[0049] 图2是本发明实施例一中调平件、驱动件和支撑脚之间的装配关系示意图，支撑脚的部分管状端部已剔除；
[0050] 图3是图1中A处的放大图；
[0051] 图4是本发明实施例一中摄像装置的结构示意图；
[0052] 图5是本发明实施例二中调平件、驱动件和支撑脚之间的装配关系示意图，支撑脚的部分管状端部已剔除；
[0053] 图6是本发明实施例三中调平显示件的结构示意图；
[0054] 图7是本发明实施例四的流程示意图。
[0055] 附图标记：1、本体；11、调平显示件；2、支撑架；21、基座；22、支撑脚；221、滑槽；222、第一管片；223、第二管片；224、锁紧件；23、调平件；231、滑块；24、驱动件；241、伺服电机；242、齿轮；243、齿条结构；3、摄像装置；31、壳体；32、工业摄像机；33、变焦镜头；34、蛇形管；4、处理器。
具体实施方式
[0056] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0057] 实施例一：一种全站仪，如图1所示，包括：本体1、支撑架2、摄像装置3以及处理器4。
[0058] 结合图1和图2所示，本体1上设有用于显示本体1是否水平的调平显示件11。支撑架2包括：基座21、三组支撑脚22、调平件23以及驱动件24，基座21与本体1通过多组
螺栓可拆卸式装配，三组支撑脚22分别铰接于基座21的与本体1相对一侧，调平件23滑动式装配于支撑脚22的与基座21相对一端且直接与地面相接触，驱动件24设于支撑脚22上且驱使调平件23相对于支撑脚22滑动。
[0059] 摄像装置3活动式本体1上，在其他实施例中摄像装置3还可以支撑架2上，摄像装置3在拍摄时可与调平显示件11正对布置以用于拍摄调平显示件11的实时图片信息，并将实时图片信息发送至处理器4。
[0060] 处理器4内预设有在本体1水平时调平显示件11所处状态的基准图片信息，处理器4对比实时图片信息和基准图片信息，并根据其对比结果控制相应的驱动件24工作以实现自动调平。调平显示件11为气泡水平仪，基准图片信息为气泡水平仪的气泡处于正中心处的状态图片，当本体1处于水平状态时，气泡水平仪的气泡处于正中心处，从而这种结构的上述状态作为基准图片信息，并与相应的实时图片信息进行对比，以用于实现自动调平的目的。
[0061] 支撑脚22与基座21相对一端为管状端部；调平件23部分滑插于管状端部的内壁，调平件23与地面相接触的一端呈球状，在驱动件24驱使调平件23相对于支撑脚22滑动的过程中，呈球状的调平件23的端部，更有利于调平件23和凹凸不平的地面接触，适应环境能力更强，从而有利于提高该全站仪的稳定性；调平件23由不锈钢材质制成，在其他实施例中调平件23还可以由钛合金材质制成，不锈钢材质或者钛合金材质不仅耐磨而且抗腐蚀性好，硬度高，有利于调平件23的长久使用。
[0062] 驱动件24包括：伺服电机241、齿轮242以及齿条结构243。伺服电机241
焊接固定或者插嵌固定于管状端部的内壁，且伺服电机241与处理器4电连接或者无线连接以受处理器4控制；齿轮242固定伺服电机241的输出轴；齿条结构243设于调平件23上且与齿轮242相适配。调平件23的部分外壁贴合于管状端部的内壁，管状端部与调平件23的这种插结构使得两者间的连接不易晃动，更有利于两者间的稳定滑动；伺服电机241受处理器4控制而开启，伺服电机241的输出轴转动以带动齿轮242转动，通过齿轮242和齿条结构243之间啮合实现力的传递，从而驱动调平件23相对于支撑脚22滑动，以实现自动调平的目的，这种结构不仅稳定，而且调平件23和管状端部所形成的密封空腔对驱动件24具有一定的保护作用。
[0063] 齿条结构243为固定于调平件23端部的齿条，在调平件23上直接固定设置齿条以形成齿条结构243，这种结构易于制作以及安装。
[0064] 调平件23的外壁凸出设置有两组滑块231，管状端部的内壁设有与调平件23的滑动方向相一致的、与滑块231相适配的滑槽221。滑块231与滑槽221的配合有效防止调平件23相对于管状端部沿支撑脚22的轴向旋转，从而调平件23的滑动过程更加稳定，更有利于控制自动调平的精度。
[0065] 全站仪还包括：在本体1处于水平状态后受处理器4控制而开启工作的、以提醒操作者自动调平完毕的语音报警装置、震动报警装置和/或灯光报警装置（本实施例附图中未具体示出）。在该全站仪自动调平完毕后，语音报警装置、震动报警装置和/或灯光报警装置受处理器4控制而开启工作，从而提醒操作者可以进行下一步操作，使得该全站仪更加便捷实用。
[0066] 结合图2和图3所示，支撑脚22包括：第一管片222、第二管片223以及多组锁紧件224，锁紧件224具体为螺钉，在其他实施例中锁紧件224还可以为螺栓
螺母，锁紧件224固定第一管片222和第二管片223且实现第一管片222和第二管片223之间可拆卸式装配，第一管片222和第二管片223的横截面均呈半圆环状以使支撑脚22呈中空圆柱状，进而支撑脚22靠近地面的一端为管状端部。将支撑脚22设计成由第一管片222和第二管片223相拼接的可拆卸结构，从而有利于在支撑脚22的内部安装驱动件24。
[0067] 结合图1和图4所示，摄像装置3包括：壳体31、工业摄像机32、变焦镜头33以及蛇形管34。工业摄像机32安装于壳体31内，壳体31设有供变焦镜头33部分伸出的通孔，蛇形管34连接于壳体31和本体1之间以以实现活动式装配，在其他实施例中蛇形管34还可以连接于壳体31和支撑架2之间。壳体31对工业摄像机32和变焦镜头33具有一定的保护作用；工业摄像机32所拍摄的图片清晰度高，进而获取的实时图片信息更加清晰，有利于处理器4后续进行对比处理，从而提高其自动调平的精度；变焦镜头33在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围，进而在工业摄像机32处于不同位置拍摄调平显示件11的时更有利于工业摄像机32获取清晰的实时图片信息；蛇形管34实现了壳体31和本体1之间或者支撑架2之间的活动式装配，进而在自动调平之前方便操作者收纳摄像装置3，有效防止摄像装置3过于凸出本体1，便于搬运本体1以及保护摄像装置3。
[0068] 工作过程及原理：在使用该全站仪测绘地面情况较为复杂的区域时，先将支撑架2放置在地面上，再将本体1装配于基座21上，接着将摄像装置3移动至与调平显示件11相正对的位置，并开启摄像装置3，摄像装置3将拍摄到的有关调平显示件11的实时图片信息发送至处理器4进行处理，处理器4会将接受到的实时图片信息与基准图片信息相对比，从而判断出本体1朝向哪一边倾斜，进而驱使调平件23相对于支撑脚22滑动，在重力作用及滑动所带来的反作用力下，从而实现控制较低方位的支撑脚22上的驱动件24开启工作以实现该方位升高，或者控制较高方位的支撑脚22上的驱动件24开启工作以实现该方位降低，直至拍摄装置所获得的实时图片信息与基准图片信息相一致，处理器4即可判断本体1已经自动调平完毕，进而控制驱动件24停止工作。与常见的全站仪相比，在测绘地面凹凸不平以及其他复杂地形的情况下，无需人工反复校对以及手动调整支撑架2，即可实现自动调平的目的，大大提高了测绘效率。
[0069] 实施例二：一种全站仪，结合图1和图5所示，与实施例一的不同之处在于，调平件23的与地面相对的端部呈中空管状且设有供齿轮242及部分输出轴伸入的U形缺口，齿条结构243为调平件23的端部的内壁上的齿条纹路，在调平件23的内壁上开设齿条纹路以形成齿条结构243，虽然制作比较困难，但是这种结构更加稳定，且U形缺口方便齿轮242和伺服电机241的部分输出轴伸入安装，这种结构的安装零部件更少，更有利于安装及稳定。
[0070] 调平件23与地面相接触的一端呈圆环状，在驱动件24驱使调平件23相对于支撑脚22滑动的过程中，呈圆环状的调平件23的端部，同样更有利于调平件23和凹凸不平的地面接触，适应环境能力更强，从而有利于提高该全站仪的稳定性。
[0071] 实施例三：一种全站仪，结合图1和图6所示，与实施例一的不同之处在于，调平显示件11为设于本体1上的摆针，本体1上还设有与摆针位置相应的中心线，基准图片信息为正视摆针与中心线重合后的状态图片。当本体1处于水平状态时，摆针在重力作用下刚好与中心线重合，从而这种结构的上述状态可作为基准图片信息，并与相应的实时图片信息进行对比，以用于实现自动调平的目的。
[0072] 实施例四：一种旧屋定界测绘方法，结合图1和图7所示，包括如下步骤：收集资料S1、制作工作图S2、控制测量S3、数据采集S4以及内业成图S5。
[0073] 收集资料S1：根据待测绘区域的现状调查的成果，收集其相应旧屋村的地块相关资料和地籍资料，为制作调查工作图准备。
[0074] 制作工作图S2：参照地块相关资料和地籍资料，以地块为单位制作工作图，工作图上的旧屋村范围线可采用地块相关资料和地籍资料的范围线。
[0075] 控制测量S3：采用灵锐GPS，利用连续运行卫星定位服务系统，在不同地块分别布设图根控制点，然后采用实施例一的全站仪在各图根控制点上设站，检查边长差值和高度差值，边长差值和高度差值的范围在最大差值为9-13毫米为合格。
[0076] 数据采集S4：使用的全站仪在施测范围内布设的图根控制点上分别设站，经方向和距离检查无误后，采用极坐标法对碎部点进行采集，使用的全站仪内存进行数据记录，同时现场绘制草图。
[0077] 内业成图S5：将野外采集的数据传输到室内的计算机中用成图软件进行图形编辑。
[0078] 由于旧屋一般处于居民区，在旧屋定界测绘的过程中，会遇到各种凹凸不平的地面，同时通视条件较差，采用上述具有自动调平功能的全站仪，即使新人操作也可以快速实现测绘目的，大大提高了旧屋定界的测绘效率；该测绘方法先调查现有的资料资源，再在其基础上制作工作图，然后逐步控制测量以及数据采集，并用成图软件进行图形编辑，以实现便捷、高效、精确的测绘目的。
[0079] 以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的
修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
