DE3739664A1

DE3739664A1 - Length measuring method

Info

Publication number: DE3739664A1
Application number: DE19873739664
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Ing Schlosser; Egon Dr Ing Maase; Helfried Dr Ing Potthoff; Ralf-Peter Dipl Ing Schmidt
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Trimble Jena GmbH
Priority date: 1987-01-02
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1988-07-14
Anticipated expiration: 2007-11-25
Also published as: DD257113A1; CH675300A5; DE3739664C3; DE3739664C2

Abstract

The invention relates to a length measuring method in which an absolute scale is imaged section by section on a line sensor, the sensor signals are digitised and analysed in a microcomputer. The invention is characterised by the fact that a scale coded as light/dark sequence is used, the section of which imaged on the line sensor always contains at least two fields, one with the length 1l and one with the length kxl, in each case measured in the measuring direction, the length 1l is the greatest or the smallest length of the light/dark fields of the scale, and both the absolute and the fine position of the absolute scale are determined from the correlation of the light/dark transitions with the line sensor. The method is particularly applicable for automatic levelling, precision levelling and for range finding with unequal target distances of about 5 to 50 m, and can be used for positioning parts or in coordinate measuring. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Längenmeßverfahren, bei dem ein Abso lutmaßstab abschnittsweise auf einem Zeilensensor abgebildet, die Sensorsignale digitalisiert und in einem Mikrorechner ausge wertet werden. Das Verfahren ist insbesondere zur Durchführung des automatischen Nivellements, des Präzisionsnivellements und zur Entfernungsmessung, mit ungleichen Zielweiten von etwa 5 bis 50 m, anwendbar sowie zur Positionierung von Teilen oder in der Koordinatenmeßtechnik einsetzbar.The invention relates to a length measuring method in which an Abso section of the eye is shown in sections on a line sensor, the sensor signals are digitized and output in a microcomputer be evaluated. The procedure is particularly to be carried out of automatic leveling, precision leveling and for distance measurement, with unequal target ranges from about 5 to 50 m, applicable as well as for the positioning of parts or in the Coordinate measuring technology can be used.

Es ist bekannt, daß beim geometrischen Nivellemenet der Durch stoßpunkt der horizontalen Ziellinie durch eine vertikal stehen de Nivellierlatte visuell beobachtet wird und der Meßwert aus der Ablesung der m, dm und cm und einer Schätzung der mm an der Nivellierlatte besteht.It is known that in the geometric level menu the through where the horizontal finish line meets with a vertical one de leveling staff is observed visually and the measured value the reading of the m, dm and cm and an estimate of the mm on the Leveling staff exists.

Beim Präzisionsnivellement wird visuell auf einen Teilstrich der Nivellierlatte koinzidiert. Der Meßwert besteht aus der Ablesung der m, dm und cm an der Nivellierlatte sowie aus der Ablesung der mm und Bruchteile am Mikrometer.In precision leveling, the graduation is visually on a graduation mark Leveling staff coincides. The measured value consists of the reading the m, dm and cm on the leveling staff and from the reading the mm and fractions on the micrometer.

Beim Einstellen, Koinzidieren, Ablesen und Notieren können zu fällige und systematische persönliche Fehler auftreten, insbe sondere dann, wenn durch entsprechend lange Tätigkeit und die dabei auftretende erhebliche Belastung des Beobachters Ermü dungserscheinungen entstehen. Umfangsreiche Kontrollrechnungen wirken dem entgegen, wobei aber auch hier aus denselben Gründen weitere Fehler auftreten können. Die ursprünglichen Messungsda ten werden zur weiteren Verarbeitung durch elektronische Daten verarbeitungsanlagen vorverdichtet in eine maschinenlesbare Form übertragen. Spätere Verbesserungen, z. B. Teilstrichverbesserun gen der ursprünglichen Messungsdaten sind daher nicht mehr mög lich. Meßfehler durch kurzzeitige Refraktionsänderungen sind kaum zu vermeiden.When setting, coinciding, reading and noting, too due and systematic personal errors occur, especially especially if through a correspondingly long activity and the thereby considerable burden on the observer Ermü signs of development arise. Extensive control calculations counteract this, but here too for the same reasons further errors may occur. The original measurement data are used for further processing by electronic data processing systems pre-compressed into a machine-readable form transfer. Later improvements, e.g. B. Graduation improvement The original measurement data are therefore no longer possible Lich. There are measurement errors due to brief refraction changes hard to avoid.

Es sind bereits technische Mittel entwickelt worden, um den Beobachter durch eine teilweise Automatisierung zu entlasten und die Fehler zu verringern. Technical means have already been developed for the Relieve observer through partial automation and to reduce the errors.

So ist es bekannt, den im Nivellier abgebildeten Ausschnitt der Meßlatte zusammen mit einer die Horizontale anzeigenden Zielli nie im Nivellier mit einer Film-Kamera aufzunehmen und das Bild später automatisch auszuwerten. Dazu werden auf der Meßlatte Skalenstriche aufgetragen, die gut zu den übrigen Flächen der Skala kontrastieren. Ihr Abstand zueinander ist bekannt. Ihr Abstand zu einem Ende der Meßlatte ist durch eine an dem Skalen strich angebrachten Kodierung gekennzeichnet (DE-AS 12 67 855). Der Film wird senkrecht zur Richtung der Skalenstrichbilder abgetastet. Mit der Abtasteinrichtung ist ein Impulsgeber gekop pelt. Der Abtastweg zwischen zwei Skalenstrichbildern bzw. zur Ziellinie wird durch Auszählen der Impulse gemessen. Mit dersel ben Fotozelle oder einer weiteren wird auch die den Strichen beigefügte kodierte Markierung entschlüsselt.It is known that the section of the Measuring stick together with a target that shows the horizontal never level with a film camera and take the picture automatically evaluated later. For this, be on the yardstick Graduation marks applied that go well with the remaining areas of the Contrast the scale. Their distance from one another is known. your Distance to one end of the bar is by one on the scales marked coding marked (DE-AS 12 67 855). The film becomes perpendicular to the direction of the scale lines scanned. A pulse generator is coupled to the scanning device pelt. The scanning path between two scale line images or to The finish line is measured by counting the pulses. With the same ben the photocell or another is also the dashes attached coded marker decrypted.

Dadurch, daß von jeder Auswertung erst die Aufnahme entwickelt werden müssen, ist das Verfahren unpraktisch und aufwendig. Außerdem ist das Verfahren in seiner Genauigkeit beschränkt. Der Impulszähler registriert die Zahl der Schritte bis zur nächsten größeren Helligkeitsänderung der auszuwertenden Hell-Dunkel- Signale des Skalenabschnitts. Der Übergangsbereich wird dabei je nach der Entfernung derMeßlatte und den Bedingungen zum Zeit punkt der Filmaufnahme sehr unterschiedlich ausgewertet, zumal die Breite des Skalenstriches an die größe Entfernung, bei der gemessen werden soll, angepaßt werden muß.Because each evaluation only develops the recording the process is impractical and time-consuming. In addition, the accuracy of the method is limited. The Pulse counter registers the number of steps to the next major change in brightness of the chiaroscuro to be evaluated Scale section signals. The transition area will vary after removal of the yardstick and conditions at the time point of the film recording evaluated very differently, especially the width of the scale line to the greatest distance at which to be measured, must be adjusted.

In der DE-OS 32 13 860 wird eine Meßlatte beschrieben, auf der in Längsrichtung der Latte in vorbestimmten Abständen LED's ange ordnet sind, die kodierte Lichtstrahlen aussenden. Die Kodierung entspricht dabei ihrer Höhe auf der Meßlatte. Das Nivellier besitzt eine lichtempfindliche Meßanordnung, vorzugsweise einen Fototransistor, und eine elektrische Schaltungsanordnung zum Bestimmen jener LED, von der das auf den fotoelektrischen Sensor einfallende Licht ausgeht.In DE-OS 32 13 860 a yardstick is described on the in Longitudinal direction of the crossbar LED's at predetermined intervals are ordered, which emit coded light beams. The coding corresponds to their height on the bar. The level has a light-sensitive measuring arrangement, preferably one Phototransistor, and an electrical circuit arrangement for Determine the LED from which that to the photoelectric sensor incident light goes out.

Im Vergleich zur vorhergehend genannten technischen Lösung ist die Auflösung und damit die Meßgenauigkeit noch geringer. Außer dem ist der Aufwand für die Meßlatte sehr hoch.Compared to the technical solution mentioned above the resolution and thus the measurement accuracy is even lower. Except the effort for the measuring stick is very high.

Andere technische Lösungen, auf die hier nicht näher eingegangen wird, arbeiten mit einem Nivellier, das Strahlen, insbesondere Laserstrahlen, aussendet und mit ihnen die Meßlatte abtastet. Der technische Aufwand für diese Automatisierungslösungen ist sehr groß.Other technical solutions that are not discussed here will work with a level that blasting, in particular Laser beams, emits and scans the bar with them. The technical effort for these automation solutions is very large.

Aus der DE-OS 34 27 067 ist ein optoelektronisches Längenmeßver fahren mit kodiertem Absolutmaßstab zur absoluten Wegmessung und Positionierung, z. B. im allgemeinen Maschinen- und Gerätebau, bekannt. Auf dem Absolutmaßstab ist zwischen den Maßstabstri chen eine Strichkodierung, die die Positionsinformation des zugehörigen Maßstabsstrichs enthält, aufgebracht. Der Absolut maßstab wird in Meßrichtung abgetastet. Dabei wird ein Skalen ausschnitt auf einem optoelektronischen Zeilensensor (CCD-Zeile) abgebildet. Der Ausschnitt enthält immer wenigstens einen Maß stabsstrich und eine vollständige Strichkodierung. Der Zeilen sensor ist mit einer logischen Schaltung (Mikrorechner) verbun den. Mit ihr wird aus der Zuordnung des Maßstabsstrichs zum Zeilensensor die Feinposition und aus der Strichkodierung die absolute Position des zugehörigen Maßstabsstrichs ermittelt.From DE-OS 34 27 067 is an optoelectronic Längenmeßver drive with coded absolute scale for absolute distance measurement and Positioning, e.g. B. in general machine and device construction, known. On the absolute scale is between the scale lines Chen a bar code that the position information of the contains associated scale, applied. The absolute Scale is scanned in the measuring direction. This is a scale section on an optoelectronic line sensor (CCD line) pictured. The section always contains at least one dimension bar dash and full bar coding. The lines sensor is connected to a logic circuit (microcomputer) the. With it, the assignment of the scale to Line sensor the fine position and from the bar coding the absolute position of the associated scale mark determined.

Dieses Längenmeßverfahren kann mit Einschränkungen auf das auto matische Nivellement angewendet werden, indem eine Meßlatte wie der Absolutmaßstab kodiert und im Strahlengang des Nivelliers einen Zeilensensor angeordnet wird. Die für ein Präzisionsnivel lement über einen großen Meßbereich erforderliche Auflösung und Meßgenauigkeit kann allerdings nicht erreicht werden. Bei der Vielzahl der zu kennzeichnenden Positionen ist ein langes Kode wort zwischen den Teilstrichen erforderlich. Bei Messungen über 50 m müssen der Maßstabsstrich und die Striche der Kodierung relativ dick und mit dem entsprechenden Zwischenraum ausgeführt werden, um die notwendige Auflösung zu garantieren.This length measurement method can be limited to the auto Matic leveling can be applied by using a measuring stick like the absolute scale is coded and in the beam path of the level a line sensor is arranged. The one for a precision level resolution and resolution required over a large measuring range However, measurement accuracy cannot be achieved. In the Many of the positions to be marked is a long code word required between the tick marks. When measuring over The scale and the lines of the coding must be 50 m long relatively thick and with the appropriate space to guarantee the necessary resolution.

Zweck der Erfindung ist es, das Nivellement weitgehend automa tisch durchzuführen und dabei eine hohe Genauigkeit zu errei chen.The purpose of the invention is to largely automate the leveling table and achieve a high level of accuracy chen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen in Abtastrichtung kodierten Absolutmaßstab so zu kodieren und mit einem Zeilensensor abzuta sten, daß die Lage einer von vielen Positionen des Absolutmaß stabs gegenüber dem Zeilensensor unabhängig von der Entfernung zwischen beiden präzise ermittelt wird. The object of the invention is a coded in the scanning direction To code the absolute scale in this way and to scan it with a line sensor Most that the location is one of many positions of the absolute dimension bars opposite the line sensor regardless of the distance is precisely determined between the two.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine als Hell-Dunkel-Folge kodierte Skala verwendet wird, deren auf dem Zeilensensor abgebildeter Ausschnitt immer wenigstens zwei Felder, eins mit der Länge 1 l und eins mit der Länge kxl, jeweils in Meßrichtung gemessen, enthält, die Länge 1 l die größte oder die kleinste Länge der Hell-Dunkel-Felder der Skala ist, und aus der Zuordnung der Hell-Dunkel-Übergänge zum Zeilen sensor sowohl die absolute als auch die Feinposition des Abso lutmaßstabs ermittelt wird.According to the invention, this object is achieved in that a scale coded as a light-dark sequence is used, the section of which is shown on the line sensor always contains at least two fields, one with a length of 1 liter and one with a length of kxl , each measured in the measuring direction , the length 1 l is the largest or the smallest length of the light-dark fields of the scale, and from the assignment of the light-dark transitions to the line sensor both the absolute and the fine position of the absolute scale is determined.

Die im festen Abstand zueinander angeordneten Pixel des Zeilen sensors bilden einen Maßstab, mit dem die Feldlängen ausgemessen und das Feld mit der Länge 1 l festgestellt werden kann. Damit ist es möglich, den Abbildungsmaßstab, und hieraus die Zielweite zu bestimmen sowie durch Auswertung der Hell-Dunkel-Folge des Bildausschnitts die Grobposition des Absolutmaßstabs in bezug auf die Lage des Zeilensensors fesztzustellen.The pixels of the line sensor arranged at a fixed distance from one another form a scale with which the field lengths can be measured and the field with the length 1 l can be determined. This makes it possible to determine the imaging scale, and from this the target range, and to determine the rough position of the absolute scale in relation to the position of the line sensor by evaluating the light-dark sequence of the image section.

Zur Erhöhung der Präzision ist es vorteilhaft, die Lage der Hell-Dunkel-Übergänge in bezug auf den Zeilensensor zu ermit teln, die sich daraus ergebenden Längen mit den im Mikrorechner gespeicherten Längen der Hell-Dunkel-Felder des Absolutmaßstabs zu vergleichen und daraus die Feinposition zu ermitteln, wobei die Sensorsignale vorzugsweise in 16 Stufen digitalisiert wer den.To increase the precision, it is advantageous to change the position of the To detect light-dark transitions with respect to the line sensor the resulting lengths with those in the microcomputer stored lengths of the light-dark fields of the absolute scale to compare and determine the fine position from it, whereby the sensor signals are preferably digitized in 16 stages the.

Vorzugsweise kann ein Absolutmaßstab mit wenigen Teilstrichlän gen zwischen 0,5 l und 2,0 l beispielsweise 0,5 l und 1,0 l oder 1 l, 1,5 l und 2,0 l verwendet werden.An absolute scale with a few graduation lengths between 0.5 l and 2.0 l, for example 0.5 l and 1.0 l or 1 l, 1.5 l and 2.0 l , can preferably be used.

Diese Längenmeßverfahren ermöglichen die Durchführung des Präzi sionsnivellements mit automatischer Meßwerterfassung. Dazu sind die Höhenpositionen auf der Nivellierlatte zu kodieren und im Nivellier ist eine CCD-Zeile anzuordnen. Die notwendige Genauig keit wird vorzugsweise zum einen dadurch erreicht, daß die vielen Positionen der Teilstriche auf der Nivellierlatte mit wenigen, eine hohe Auflösung zulassenden, unterschiedlichen Längen der Teilstriche einer ununterbrochenen Hell-Dunkel-Folge eindeutig kodiert wird. Zum anderen wird, wie in den Ansprüchen angegeben und im Ausführungsbeispiel näher erläutert, die Lage aller im abgebildeten Ausschnitt liegenden Hell-Dunkel-Übergänge bei mehrstufiger Digitalisierung in bezug auf den Zeilensensor ermittelt und durch den Vergleich mit den im Mikrorechner ge speicherten Werten der Nivellierlatte präzisiert und hieraus die Feinposition bestimmt.These length measurement methods enable the precision to be carried out sions leveling with automatic measured value acquisition. To do this to code the height positions on the leveling staff and in Level a CCD line is to be arranged. The necessary accuracy speed is preferably achieved on the one hand in that the many positions of the graduation marks on the leveling staff few, high resolution, different Lengths of the tick marks of an uninterrupted sequence of light and dark is clearly encoded. On the other hand, as in the claims specified and explained in more detail in the embodiment, the location of all light-dark transitions in the section shown with multi-level digitization in relation to the line sensor determined and by comparison with the ge in the microcomputer stored values of the leveling staff and from this the Fine position determined.

Die Ziellinie kann durch Justierung eines empfindlichen Sensor element auf die Abbildungshöhe der horizontalen Ziellinie oder durch Abmessen und Speichern dieser Höhe mit der fest montier ten CCD-Zeile erhalten werden.The finish line can be adjusted by adjusting a sensitive sensor element to the image height of the horizontal finish line or by measuring and storing this height with the fixed mount th CCD line can be obtained.

Das Verfahren ist auch für andere Meß- oder Positionieraufgaben im Maschinenbau oder anderen Gebieten einsetzbar.The procedure is also for other measuring or positioning tasks can be used in mechanical engineering or other areas.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher dargestellt. In den Zeichnungen zeigtThe invention is illustrated in the following exemplary embodiments shown in more detail. In the drawings shows

Fig. 1 eine Nivellier mit einer CCD-Zeile, Fig. 1 is a level with a CCD line,

Fig. 2 eine erste erfindungsgemäß ausgeführte Nivellierlatte und Fig. 2 shows a first leveling staff designed according to the invention and

Fig. 3 eine zweite erfindungsgemäß ausgeführte Nivellierlat te. Fig. 3 te a second Nivellierlat executed according to the invention.

Fig. 1 zeigt den bekannten Strahlengang eines Nivelliers 1. Anstelle eines Prismas ist ein Strahlenteiler 2 eingebaut. Durch ihn fällt ein Teil des Lichts auf ein zusätzliches Abbildungssy stem 3. Der dort hindurchtretende Lichtanteil wird von dem Abbildungssystem auf eine CCD-Zeile 4 fokussiert. Dieser Sensor 4 ist so justiert, daß der Teil des Bildfeldes abgebildet wird, der die Abbildung der Nivellierlatte enthält, und hierin die Ziellinie auf ein vorher festgelegtes empfindliches Element, vorzugsweise ein mittleres Element, projiziert wird. Fig. 1 shows the known optical path of a level 1. A beam splitter 2 is installed instead of a prism. Part of the light falls through it onto an additional imaging system 3 . The portion of light passing through it is focused by the imaging system onto a CCD line 4 . This sensor 4 is adjusted so that the part of the image field that contains the image of the leveling staff is imaged and the target line is projected onto a predefined sensitive element, preferably a central element.

Die CCD-Zeile ist auf einer Leiterplatte 5 montiert. Auf dieser sind weitere elektronische Bauelemente angeordnet, die für den Betrieb der Zeile in ihrer unmittelbaren Nähe erforderlich sind. Über ein Kabel 6 ist die Leiterplatte 5 mit eine Steuer- und Recheneinheit 7, einer alphanumerischen Anzeigeeinheit 8 und einem Datenspeicher verbunden.The CCD line is mounted on a printed circuit board 5 . On this, further electronic components are arranged, which are necessary for the operation of the line in its immediate vicinity. The circuit board 5 is connected via a cable 6 to a control and computing unit 7 , an alphanumeric display unit 8 and a data memory.

Die Kodierung der Nivellierlatte ist in zwei Varianten ausge führt. Bei beiden Varianten sind die Teilstrichpositionen in linearer Maximalfolge /1/ mit der PeriodenlängeThe coding of the leveling staff has two variants leads. In both variants, the tick positions are in linear maximum sequence / 1 / with the period length

N = 2^k - 1 N = 2 ^k - 1

kodiert. Mit k Bit-Stellen können jeweils N Positionen auf der Nivellierlatte kodiert werden, d. h. auf der CCD-Zeile sind zur eindeutigen Identifizierung immer mindestens k Bit abzubilden. Bei beiden Varianten ist eine Teilstrichfolge von Hell- bzw. Dunkelfeldern mit der Länge 1 l der Ausgangspunkt der Kodie rung.encoded. N positions on the leveling staff can be coded with k bit positions, ie at least k bits must always be shown on the CCD line for unambiguous identification. In both variants, a graduation of light or dark fields with a length of 1 l is the starting point of the coding.

In der ersten Ausführung (Fig. 2) wird die Teilstrichgröße mit dem Bi-Phase-Kode, und zwar in der Variante Bi-Phase-Space, verschlüsselt. Jeder Helligkeitswechsel charakterisiert einen Bit-Anfang. Die Hell- bzw. Dunkelfelder mit der Länge 1 l haben den Kodewert 1. Der zusätzliche Helligkeitswechsel in der Mitte eines Feldes von der Länge 1 l kennzeichnet den Kodewert 0. Die Nivellierlatte ist mit 1 l- und 0,5 l-langen Feldern eindeutig kodiert. Die 0,5 l-langen Felder treten immer paarweise auf. Nähere Angaben zur Bi-Phase-Kodierung können /2/ entnommen wer den.In the first embodiment ( FIG. 2), the tick mark size is encoded with the bi-phase code, specifically in the bi-phase space variant. Each change in brightness characterizes a bit start. The light or dark fields with a length of 1 l have the code value 1. The additional change in brightness in the middle of a field with a length of 1 l characterizes the code value 0. The leveling staff is unique with 1 l and 0.5 l long fields encoded. The 0.5 l fields always appear in pairs. Further information on the bi-phase coding can be found in / 2 /.

Im zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) ist der linearen Maximal folge eine Delay-Modulation überlagert. In den Hell- oder Dun kelfeldern der Länge 1 l erfolgt beim Kodewert 1 in der Mitte ein Helligkeitswechsel. Beim Kodewert 0 wechselt die Helligkeit nicht, wenn der Kodewert 1 folgt, sonst am Ende. Die Feldlängen betragen 1 l; 1,5 l oder 2,0 l. Im auf dem Zeilensensor abge bildeten Ausschnitt müssen wenigstens k + 1 Bit enthalten sein. (Nähere Angaben zur Delay-Modulation können /2/ entnommen wer den.)In the second exemplary embodiment ( FIG. 3), the linear maximum is followed by a delay modulation. In the bright or dark fields with a length of 1 l , a change in brightness occurs in the middle at code value 1. With code value 0, the brightness does not change if code value 1 follows, otherwise at the end. The field lengths are 1 l ; 1.5 l or 2.0 l . The cutout shown on the line sensor must contain at least k + 1 bits. (More detailed information on delay modulation can be found in / 2 /.)

In beiden Beispielen wurden zur Veranschaulichung jeweils 15 Positionen kodiert. Auf einer tatsächlichen Nivellierlatte sind erheblich mehr Positionen darzustellen. Beispielsweise wurden auf einer Nivellierlatte mit der Teilstrichgröße 1 l = 1 cm 255 Positionen kodiert. Unter Verwendung eines Zeilensensors mit 1024 Pixel wurde im Zielbereich von 5 bis 50 m die für das Präzisionsnivellement erforderliche Genauigkeit erreicht. Messung und Auswertung erfolgten dabei wie folgt.In both examples, 15 positions were coded for illustration. Significantly more positions are to be displayed on an actual leveling staff. For example, 255 positions were coded on a leveling staff with the graduation mark size 1 l = 1 cm. Using a line sensor with 1024 pixels, the accuracy required for precision leveling was achieved in the target area of 5 to 50 m. Measurement and evaluation were carried out as follows.

Der auf der CCD-Zeile ausgebildete Lattenausschnitt wird abgeta stet und mittels AD-Wandler in eine digitale Signalfolge gewan delt. Aus der Signalfolge werden die Positionen der Hell-Dunkel- Übergänge auf der CCD-Zeile mit hoher Genauigkeit bestimmt. Die Hell-Dunkel-Folge wird dekodiert und hieraus die Grobposition ermittelt, d. h. festgestellt, welcher Teilstrich in Höhe der Ziellinienposition der CCD-Zeile liegt. Die gemessenen Hell- Dunkel-Positionen werden mit den (gespeicherten) Werten der Hell-Dunkel-Übergänge der verwendeten Meßlatte verglichen und im Ergebnis des Vergleichs relativ, d. h. unabhängig vom Abbil dungsmaßstab, korrigiert. Aus den korrigierten Positionen der abgebildeten Hell-Dunkel-Übergänge werden der Abbildungsmaßstab und zusammen mit der Brennweite des optischen Systems die Ziel weite bestimmt. Zur Bestimmung des Höhenwerts werden die Abstän de der Hell-Dunkel-Übergänge zur Zielposition auf der CCD-Zeile ermittelt, mit dem Abbildungsmaßstab umgerechnet, zur Höhe der Grobposition über dem Fußpunkt der Nivellierlatte addiert und die Summen gemittelt. Zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit und zur Reduzierung des Einflusses der Luftunruhe, insbesondere der vertikalen Richtungsszintillation, sollte ein Nivellementwert aus mehreren Bildabtastungen bestimmt werden.The slat cutout formed on the CCD line is thawed continuously and by means of AD converter in a digital signal sequence delt. The positions of the light-dark Transitions on the CCD line are determined with high accuracy. The Light-dark sequence is decoded and from this the rough position determined, d. H. determined which division in the amount of The target line position of the CCD line lies. The measured light Dark positions are with the (saved) values of the Light-dark transitions of the measuring stick used and compared as a result of the comparison relative, i. H. regardless of the picture scale, corrected. From the corrected positions of the illustrated light-dark transitions become the image scale and along with the focal length of the optical system the target wide determined. The distances are used to determine the height value de the light-dark transitions to the target position on the CCD line determined, converted with the image scale, to the amount of Rough position over the base of the leveling staff added and the sums averaged. To further increase accuracy and to reduce the influence of air turbulence, especially the vertical directional scintillation, should be a leveling value can be determined from several image scans.

/1/ Peterson, w. w.: Prüfbare und korrigierbare Codes. Mün chen, Wien, Oldenburg, 1967/ 1 / Peterson, w. f .: Checkable and correctable codes. Mün Chen, Vienna, Oldenburg, 1967

/2/ Schmelowsky, K.-H. u. a.: Entzerrungsfreies Demodulationsver fahren für Magnetspeicher, Teil 1. In: radio fernehen elektro nik, Berlin 28 (1979) 10, S. 633 ff/ 2 / Schmelowsky, K.-H. u. a .: Equalization-free demodulation ver driving for magnetic storage, part 1. In: radio television electro nik, Berlin 28 (1979) 10, pp. 633 ff

Claims

1. Length measuring method with an absolute scale coded in the scanning direction and an optoelectronic line sensor (preferably a CCD line) for carrying out the method, in particular for carrying out the automatic leveling element, with partial representation of the scale on a line sensor, digitization of the sensor signals and evaluation in a microcomputer, characterized in that the illustrated section of an absolute scale coded in light-dark sequence always contains at least two fields, one with a length of 1 l and one with a length of kxl , each measured in the measuring direction, the length 1 l being the largest or the smallest length of the light-dark fields on the scale, and from the assignment of the light-dark transitions to the line sensor, both the absolute and the fine position of the absolute scale are determined.

2. Length measuring method according to claim 1, characterized in that that the sensor signals in several stages, preferably in 16 Stages, be digitized.

3. Length measuring method according to claim 1, characterized in that that the position of the light-dark transitions with respect to the Line sensor determines the resulting lengths with the in Microcomputer stored lengths of the chiaroscuro fields Comparing absolute scales and determining the fine position is communicated.

4. Length measuring method according to claim 1, characterized in that an absolute scale with the graduations 1 l and 0.5 l is used.

5. Length measuring method according to claim 1, characterized in that an absolute scale with the graduation lengths, 1 l, 1.5 l and 2.0 l is used.