CN102607423A - 用于使用移动终端摄像头测量物体真实尺寸的方法 - Google Patents

用于使用移动终端摄像头测量物体真实尺寸的方法 Download PDF

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Abstract

公开的是一种用于采用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法，包括(1)用于采用移动终端的摄像头识别物体影像的方法；(2)用于测量在步骤(1)中识别的物体影像的大小的步骤；(3)用于测量物体与摄像头之间的距离的步骤；以及(4)用于利用所述摄像头的特性计算物体真实大小、在步骤(2)中测量的所述物体影像的大小、以及在步骤(3)中测量的所述物体和所述摄像头之间的距离的步骤。在用于采用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法中，以更简单且更快的、类似采用刻度尺方法快速测得物体精确的真实尺寸是有可能的。采用移动终端的摄像头以及物体和摄像头之间的距离测量物体的尺寸，并利用摄像头的特性比如焦距、和测量值来计算物体的真实尺寸。

Description

用于使用移动终端摄像头测量物体真实尺寸的方法
技术领域
本发明涉及一种用于测量物体实际尺寸的方法，且更为特别地，涉及一种用于通过移动终端的摄像头测量物体实际尺寸的方法。
背景技术
人们在生活中经历过很多事，有时需要测量某些东西，比如建筑物或者物体的长度、高度和面积。例如，人们想要知道某些东西，比如家具、书桌或类似的生活物品的真实尺寸，或者想要知道竖立在街头的建筑物的高度。
如果是家具、书桌或类似的东西，其真实尺寸能够轻易地通过问工作人员或制造商而得知。如果需要知道展览橱窗的大小，或没有工作人员可问，或销售处的展览橱窗关闭，是不可能知道同样东西的真实尺寸的。如果生活物品，非家具，不提供真实尺寸信息。亲自用刻度尺测量大小是知道其真实尺寸的一种方法。人们有时会好奇：至某处的道路上的建筑物的真实高度。在这种情况下，取决于所述建筑物矗立的位置，其真实尺寸可能不同，所以用裸眼获知真实高度是几乎不可能的，而询问建筑物的门卫会招人厌恶。
手机是快度先进的且广泛地的使用，几乎所有移动终端具有摄像头。用户不需要亲自携带专用照相机，就能够在任意地点任意时间便利地拍摄照片或拍摄视频，并将所述照片或视频存储在移动终端。对于智能设备比如智能手机，平板电脑，等等，其具有若干可基于预装操作系统改变或升级的高级功能。  当使用装配在预装有操作系统的移动终端的摄像头测量真实尺寸时，是有可能使用这样的智能设备的。不幸地是，没有任何方法可用于使用装配在移动终端的摄像头测量物体的真实尺寸，所以在测量东西的真实尺寸方面，用户还有很多问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸方法，以克服现有技术遇到的问题。
本发明的另一个方面，提供一种用于使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法，以通过移动终端的摄像头测量物体图像的大小以及物体和摄像头之间的距离，并通过摄像头的特性，比如焦距和测量值，来计算物体图像的真实尺寸，如此，相比使用刻度尺或同样的东西作的测量，通过更快且简单的方法测得物体的真实尺寸。
为了达到上述目的，提供了一种用于使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法，包括：
(1)用于使用移动终端的摄像头识别物体影像的步骤；
(2)用于测量在步骤(1)中识别的物体影像的大小的步骤；
(3)用于测量物体与摄像头之间的距离的步骤；以及
(4)用于使用所述摄像头的特性计算物体真实尺寸、在步骤(2)中测量的所述物体影像的大小、以及在步骤(3)中测量的所述物体和所述摄像头之间的距离的步骤。
优选地，进一步地提供(5)用于输出所述物体在步骤(4)中计算的真实尺寸的步骤。
更为优选的，在步骤(5)中，输出发生在所述步骤(4)的计算过程中的误差范围。
更为优选的，在步骤(5)中，进一步输出步骤(3)中测量的物体和摄像头之间的距离。
优选的，所述物体和所述摄像头之间的距离是基于透镜公式测量的。
优选的，在步骤(3)中，所述物体和所述摄像头之间的距离使用测距感测器测量。
优选的，在步骤(1)中所述物体的影像至少为一个，以步骤(2)包括用于从至少一个物体影像中选择各异物体影像的步骤。
优选的，所述步骤(2)包括：
用于根据手机的用户选择计算的大小种类的步骤；以及
用于测量物体影像与选择尺寸种类相应的尺寸大小。
更为优选的，所述尺寸种类是长度、高度或面积。
本发明的有益效果
根据本发明的，一种用于使用移动终端的摄像头测量真实尺寸的方法，以通过移动终端的摄像头测量物体图像的大小以及物体和摄像头之间的距离，并通过摄像头的特性，比如焦距和测量值，来计算物体图像的真实尺寸是可能的，如此，相比使用刻度尺或同样的东西作的测量，通过更快且简单的方法测得物体的真实尺寸。
附图说明
通过参照本发明非限制性实施例描述所作的附图，本发明将会变得更好理解，其中；
图1示出了根据本发明一个实施例的，用于使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法的示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的，执行所述用于使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法的系统的结构的示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的，用于使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法的流程图；以及
图4示出了根据本发明一个实施例的，用于使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法中步骤S200的流程图。
参考编号说明
10:物体20:物体影像
100:移动终端110:摄像头
120:尺寸分析部分121:影像分析部分
122:距离测量部分123:尺寸计算部分
130:测距感测器140:输出部分
D:物体和摄像头之间的距离
H:物体影像的尺寸H:物体的真实尺寸
S100:用于使用移动终端摄像头识别物体影像的步骤
S200:用于测量识别的物体影像尺寸的步骤
S210:用于从识别的影像中选择物体影像的步骤
S220:用于选择计算的尺寸种类的步骤
S230:用于测量物体影像与选择尺寸种类相应的尺寸的步骤
S300:用于测量物体与摄像头之间距离的步骤
S400:用于计算物体真实尺寸的步骤
S500:用于输出计算物体的真实尺寸至移动终端的步骤。
具体实施方式
本发明可以在不背离其精神和本质特征的情况下以若干形式实施，应当理解的是，上述的例子并不会受到前述细节的限制，除非另有说明，应该概括地理解其精神和如附加的权利要求所定义的范围，因此，所有落入所述权利要求的集合和范围的变化和变形、或类似集合和范围的等同将被所述附加权利要求所包含。
用于说明书和权利要求书中的术语“连接”或“相连”的意思是通过某些元素直接连接或间接连接，且用于说明书和权利要求书中的术语“包含”或“包括”的意思是其不排除其它元素，除非另有说明，还包括其它元素。
图1示出了根据本发明一个实施例的，用于使用移动终端100的摄像头110测量物体10的真实尺寸“H”的方法的示意图。如图1所示，根据本发明的一个实施例的，一种用于使用移动终端100的摄像头110测量物体10的真实尺寸“H”的方法，所述方法基本上用于使用移动终端100获取比如建筑物或类似的物体10的照片，从而使用通过移动终端100以及物体10和摄像头110之间的距离获得的物体影像20的尺寸“h”来测量物体10的真实尺寸“H”。
根据本发明的所述移动终端100可以是移动通信终端、PDA（Personal Digital Assistant，个人数字助理）、DMB(Digital Multimedia Broadcasting，数字多媒体播放器)、MP3播放器、电子书终端、智能手机、，平板电脑等等，提供根据本发明的移动终端100并不受限与上述项目，如果设备能够用摄像头110识别物体10的尺寸，也可以是任意形式，如此执行本发明的移动终端100的功能。
图2示出了根据本发明一个实施例的，执行所述用于使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法的系统的结构的示意图。如图所示，根据本发明的实施例的，用于执行使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法的系统包括摄像头110和尺寸识别部分120，还进一步包括测距感测器130和输出部分140。
所述摄像头110用于直接获取物体10的照片，且具有某些特性，比如焦距。如图1所示，在本发明中使用移动终端100的摄像头110是用于获取物体10的照片，从而使用同样的东西测量物体的真实尺寸“H”。为了上述操作，为每个摄像头110的透镜提供一定值焦距“f”。当所述焦距“f”变化时，所述摄像头110设计成具有转化相对尺寸分析部分120不同的焦距“f”的功能，所述尺寸分析部分120后文描述。
所述尺寸分析部分120设计用于从摄像头110中获取的影像中分析和计算物体10的尺寸。如图2所示，尺寸分析部分120包括影像分析部分121，距离测量部分122，以及尺寸计算部分123。
所述影像分析部分121 用于通过轮廓分析或物体影像20的类似物提取物体影像20，所述物体影像20的尺寸通过分析由所述摄像头110获取的影像测量过，从而测量提取的物体影像20的尺寸“h”，也就是，通过所述透镜成形在摄像头110的影像检测计上的物体10的尺寸。
所述距离测量部分122用于分析和测量所述物体10和摄像头110之间的距离“d”。通过使用来自测距感测器130的信息或基于所述透镜公式测量物体10和摄像头110之间的距离“d”来测量所述物体10和摄像头110之间的距离“d”是有可能的。
所述尺寸计算部分123用于使用由所述影像分析部分121和距离测量部分122分析得到的信息来计算物体10的真实尺寸“H”。更为具体地，使用所述摄像头110的特性计算所述物体10的真实尺寸“H”是有可能的，所述物体影像20的尺寸“h”由所述影像分析部分121和由所述距离测量部分122分析的物体10与所述摄像头110之间的距离分析。
所述测距感测器130用于测量所述物体10和所述摄像头110之间的距离“d”，并由红外线测距感测器或激光测距感测器组成。所述物体10和摄像头110之间的距离“d”可以由所述透镜公式获取，或可以使用感测器采集实际测量值。
所述输出部分140用于输出由所述尺寸分析部分120分析的数据给用户看。所述输出部分40可以是根据本发明的移动终端100的显示窗口，并可以由触摸屏、扬声器或类似的东西组成。
图3示出了根据本发明一个实施例的，用于使用移动终端100的摄像头110测量物体10的真实尺寸“H”的方法的示意图。如图所示，根据本发明一个实施例的，用于使用移动终端100摄像头110测量物体10的真实尺寸“H”的方法，包括步骤S100用于识别通过使用移动终端100的摄像头110获取物体影像20，步骤S200用于测量识别的物体影像20的尺寸“h”，步骤S300用于测量物体10和摄像头110之间的距离“h”，用于计算物体10的真实尺寸“H”的步骤，以及步骤S500用于输出所述计算的物体10的真实尺寸“H”至所述移动终端100。
在步骤S100中，识别通过使用移动终端100的摄像头110获取的物体影像20是有可能的。如图1所示，当移动终端10的摄像头11获取某些物体10时，还能够获取所述物体10周围的背景。在所述步骤S100中，所述背景和物体影像20通过轮廓分析或类似的方式区分，从而识别物体影像20。在此，尽管可能获取多个物体10，在步骤S100中，至少能够识别一个物体影像20。
在所述步骤S100中，直接识别通过摄像头110示出的物体影像20是有可能的，或者直接从通过获取使用所述摄像头110获得的影像文件中识别物体影像20是有可能的。
在所述步骤S200中，测量在步骤S100中识别的物体影像20的尺寸“h”是有可能的。所述步骤S200用于测量在所述移动终端100的摄像头110的影像检测计中成形的的物体影像20的尺寸“h”。在所述步骤S100中， 仅通过区分所述背景和所述物体10识别物体影像20的尺寸“h”。所述步骤S200的详细操作将会在后文结合参考图4描述。
在所述步骤S300中，所述物体10和所述摄像头110之间的距离“d”是能够测量的。根据本发明的一个实施例，所述用于使用移动终端100的摄像头110测量物体10的真实尺寸“H”的方法，需要物体10和摄像头110之间的距离“d”，以便计算物体10的真实尺寸“H”。作为用于测量所述物体10和所述摄像头110之间的距离“d”的方法，还有使用透镜公式的方法和使用测距检测器130的方法。
所述步骤S300用于基于所述透镜公式测量所述物体10和所述摄像头110之间的距离“d”。所述透镜公式用于测量所述物体10和所述摄像头110之间的距离“d”，如下列公式1表达。在公式1中，字符“a”标示物体10和摄像头110的透镜中心之间的距离，以及字符“b”表示摄像头110的透镜中心至所述影像之间的距离，以及字符“f”表示焦距。
[公式1]
Figure 111782DEST_PATH_IMAGE001
在此期间，本发明的实施例中，如果假定从所述透镜中心和所述透镜的边缘的距离小至可以忽略，“a”约等于“d”，所述“d”是物体10至摄像头110的透镜端的距离。所以，通过使用上述公式1和所述近似值，如下列公式2，能够计算所述物体10和所述摄像头110之间的距离“d”。
[公式2]
Figure 2012100523202100002DEST_PATH_IMAGE002
在此期间，使用所述测距感测器130能够测量物体10和摄像头110之间的距离“d”。所述测距感测器130用于测量物体10和摄像头110之间的距离“d”，尽管大多已知的测距感测器130设计成基于输出的信号反馈的时间测量距离，如果在测量尺寸的物体10和测距感测器130之间存在某些障碍，在测量中就可能存误差。
在步骤S400中，使用所述摄像头110的特性测量所述物体10的真实尺寸“H”，在步骤S200中测量的物体影像20的尺寸“h”，以及在步骤S300中测量的物体10与摄像头110之间距离是有可能的。在此，尺寸的种类可以是长度或面积。
所述步骤S400必然需要焦距“f”作为摄像头110的特性。所述透镜公式3用于计算就如下所示影像的尺寸而言的物体10的尺寸。
[公式3]
Figure 28923DEST_PATH_IMAGE003
在所述公式中，字符“A”表示物体10的尺寸，“B”表示影像的尺寸，“f”表示焦距，“a”表示透镜的中心和物体之间的距离。如步骤S300描述，“a”可以约等于物体10和摄像头110之间的距离“d”，以及物体影像20的尺寸“h”，所述尺寸是在步骤S200中测量的影像的尺寸，可以从所述摄像头110的焦距“f”获得所述物体10的尺寸。如图1所示，建筑物的高度能够使用焦距“f”通过下列公式4计算。   
[公式4]
所述物体10的高度、宽度和面积能够基于所述公式4以同样的方式测量。  
在此期间，根据本发明的一个实施例，在用于使用移动终端100的摄像头110测量所述物体10的真实尺寸“H”的方法的步骤S400中测量的物体10的真实尺寸“H”，可能存在一定误差，这是由于步骤S100中，由于摄像头110的特性的变化，在识别物体影像20方面不够精确。以一般的误差范围测量物体10的真实尺寸“H”是有可能的。
在步骤S500中，能够输出在步骤S400中测量的物体10的真实尺寸至所述移动终端。  在此，物体10的真实尺寸输出至移动终端100的输出部分140。音频输出可以由视频输出的方法代替，例如文本或图像。在步骤S500中，能够进一步输出在步骤S300中测量的物体10和摄像头110之间的距离，且能够进一步输出在步骤S400中测量的物体10的真实尺寸“H”的误差范围。诸如这些能够输出的额外的信息，根据本发明的一个实施例，能够加强使用移动终端100的摄像头110测量所述物体10的真实尺寸“H”的准确性和可靠性。
图4示出了根据本发明一个实施例的，用于使用移动终端的摄像头测量物体真实尺寸的方法中步骤S200的流程图。
如图所示，根据本发明的一个实施例，用于使用移动终端100的摄像头110测量物体10的真实尺寸“H”的步骤S200进一步包括：步骤S210用于从识别的影像中选择物体影像20，步骤S220用于选择计算的尺寸种类，以及步骤S230用于测量物体影像20与选择的尺寸种类相应的尺寸。
在步骤S210中，能够从步骤S100中识别的影像中选择物体影像20。如图1所示，当使用摄像头110获取图片时，可能获取其他物体。在可以获取更为的其他物体的情况下，通过移动所述移动终端100，来调节物体影像20的尺寸“h”是不可能的。因此，步骤S210的执行以便核查在步骤S100中识别的物体10的影像是否是需要测量尺寸的物体10，从而能够测量正确的物体10的尺寸。在步骤S210中，尽管由用户从至少一个物体影像20中选择物体影像20，将需要测量尺寸的实体物体作为物体影像20测量是有可能的。
在步骤S220中，移动终端100的用户能够选择尺寸的种类。此时，尺寸的种类由长度、高度和面积组成。例如，如题1所示，当用于需要测量建筑物的真实尺寸时，用户能够测量所述僵住无的高度、宽度（长度）和面积。当所述用户测量所述建筑物的宽度时，其高度也能够测量。在步骤S200中，当用户选择某个尺寸时，选择尺寸的种类是有可能的。
在步骤S230中，能够测量物体影像20相应尺寸种类的尺寸“h”。也就是，取决于所述步骤S220中的选择，能够测量用户需要测量的种类的尺寸。在此时，测量在步骤S210中选择的物体影像20与步骤S220中选择的尺寸种类相应的尺寸“h”是有可能的。
本发明可以在不背离其精神和本质特征的情况下以若干形式实施，应当理解的是，上述的例子并不会受到前述细节的限制，除非另有说明，应该概括地理解其精神和如附加的权利要求所定义的范围，因此，所有落入所述权利要求的集合和范围的变化和变形、或类似集合和范围的等同将被所述附加权利要求所包含。

Claims (6)

1.一种用于采用移动终端的摄像头测量物体真实大小的方法，包括：
(1)用于采用移动终端的摄像头识别物体影像的步骤；
(2)用于测量在步骤(1)中识别的物体影像的大小的步骤；
(3)用于测量物体与摄像头之间的距离的步骤；
(4)用于利用所述摄像头的特性计算物体真实大小、在步骤(2)中测量的所述物体影像的大小、以及在步骤(3)中测量的所述物体和所述摄像头之间的距离的步骤; 以及
(5)用于输出所述物体在步骤(4)中计算的真实大小的步骤，
其特征在于，在步骤(5)中，输出发生在所述步骤(4)的计算过程中的误差范围；
在所述步骤(1)中识别至少一个物体影像；以及
所述步骤(2)由用于在至少一个物体影像中选择一个物体影像的步骤组成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，进一步输出权利要求1的步骤(3)中测量的物体和摄像头之间的距离。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述物体和所述摄像头之间的距离是基于如下列公式的透镜公式测量的，
                                                   
Figure 2012100523202100001DEST_PATH_IMAGE002
其中，A是物体的尺寸，B是影像的尺寸，f是焦距，以及a是从透镜中心至物体的距离。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述物体和所述摄像头之间的距离采用测距感测器测量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：
用于根据手机的用户选择计算的大小种类的步骤；以及
用于测量物体影像与选择的尺寸种类相应的尺寸的大小。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述尺寸种类是长度、高度或面积。
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