CN104534992B - 一种长度测量方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种长度测量方法及终端，其中所述长度测量方法包括：获取终端的摄像头成像生成的图像帧，所述图像帧包含目标物体；根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度；获取所述终端与所述目标物体之间的距离；获取与所述图像帧对应的像距；获取所述终端的倾斜角度；根据所述待测线段在所述图像帧中的长度、所述终端与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度计算所述待测线段的测量长度，并显示所述测量长度。本发明实施例能够通过具备拍摄功能的终端直接测量待测线段的长度，从而提高长度测量的便捷性。

Description

一种长度测量方法及终端

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种长度测量方法及终端。

背景技术

随着终端技术的发展，具备拍摄功能的终端已经非常普遍，用户可以通过具备拍摄功能的终端拍摄图像。而在实际生活中，通常会遇到用户需要测量长度的情景，例如测量桌子的高度、书本的宽度等。若被测线段的长度较短，用户可以直接使用测量设备进行测量，如卷尺、直尺等；但若被测线段的长度较长，例如用户需要测量高层建筑物的高度等，用户可能无法直接进行测量。另外，用户通常也不会随身携带测量设备。可见，现有技术中测量长度的方式给用户带来不便。

发明内容

本发明实施例提供一种长度测量方法及终端，能够通过具备拍摄功能的终端直接测量待测线段的长度，从而提高长度测量的便捷性。

本发明实施例第一方面提供了一种长度测量方法，所述长度测量方法包括：

获取终端的摄像头成像生成的图像帧，所述图像帧包含目标物体；

根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度；

获取所述终端与所述目标物体之间的距离；

获取与所述图像帧对应的像距；

获取所述终端的倾斜角度；

根据所述待测线段在所述图像帧中的长度、所述终端与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度计算所述待测线段的测量长度，并显示所述测量长度。

相应的，本发明实施例第二方面提供了一种终端，所述终端包括：

获取单元，用于获取终端的摄像头成像生成的图像帧，所述图像帧包含目标物体；

确定单元，用于根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度；

所述获取单元，还用于获取所述终端与所述目标物体之间的距离；

所述获取单元，还用于获取与所述图像帧对应的像距；

所述获取单元，还用于获取所述终端的倾斜角度；

计算单元，用于根据所述待测线段在所述图像帧中的长度、所述终端与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度计算所述待测线段的测量长度；

显示单元，用于显示所述测量长度。

本发明实施例可以通过获取包含目标物体的图像帧，根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度，并分别获取所述终端与所述目标物体之间的距离、与所述图像帧对应的像距、所述终端的倾斜角度，从而根据所述待测线段在所述图像帧中的长度、所述终端与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度计算所述待测线段的测量长度，并显示所述测量长度，进而提高了长度测量的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种长度测量方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种长度测量方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种终端的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种成像示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种成像示意图；

图7是本发明实施例提供的拍摄界面示意图。

具体实施方式

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作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。

本发明实施例中的终端可以包括个人电脑、智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑、移动互联网设备(MID，Mobile Internet Devices)或穿戴式智能设备等。

图1是本发明实施例提供的一种长度测量方法的流程示意图，如图1所示，该长度测量方法可以包括以下步骤：

S101，获取终端的摄像头成像生成的图像帧，所述图像帧包含目标物体。

具体实现中，用户启动所述终端的拍照程序后，所述终端的摄像头即可将采集到的景物信息转化为图像帧显示在所述终端的显示屏上，随着用户对所述终端的移动，所述显示屏上的图像帧也随之发生改变。当用户需要测量目标物体上待测线段的长度时，可以将所述终端的摄像头对准所述目标物体，即所述摄像头成像生成的图像帧中包含所述目标物体。其中，所述图像帧可以包含所述目标物体的全部或部分，只要所述图像帧完全包括所述待测线段即可。

S102，根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

具体实现中，所述终端可以预先在拍摄界面设置刻度标尺，并以所述刻度标尺的长度为参考，从而确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

可选的，所述终端确定所述预设刻度标尺的长度为所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

具体的，用户可以通过移动所述终端以使所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度与所述刻度标尺的长度相同，从而所述终端可以读取用户预先针对所述刻度标尺设定的长度，以作为所述待测线段在所述图像帧中的长度。可选的，用户可以直接在所述拍摄界面调节所述预设刻度标尺的长度，即根据所述待测线段在所述图像帧中的长度调节所述预设刻度标尺的长度，直至二者的长度相同，此时所述终端可以确定所述预设刻度标尺当前的长度为所述待测线段在所述图像帧中的长度。

可选的，用户可以在所述拍摄界面调节所述预设刻度标尺的形状，以符合所述待测线段在所述图像帧中的形状，例如所述预设刻度标尺原本的形状为一条与所述终端的侧边平行的直线，所述目标物体为一个长方体，而用户需要测量这个长方体的对角线，则用户可以调整所述预设刻度标尺的形状为与该对角线平行的直线。所述终端也可以在所述拍摄界面显示多个预设刻度标尺，以实现对不同方向上的多个待测线段长度的测量。

S103，分别获取所述终端与所述目标物体之间的距离、与所述图像帧对应的像距、所述终端的倾斜角度。

具体实现中，所述终端可以依次获取或者并发地分别获取自身与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度的顺序。

可选的，所述终端可以获取红外线传感器测得的自身与所述目标物体之间的距离。

具体实现中，所述红外线传感器可以被安装在所述终端的摄像头周围，也可以与所述终端的摄像头集成在一起。

可选的，所述终端可以通过自身内置的陀螺仪获取自身的倾斜角度。

具体的，当所述终端的显示屏与预设的参考水平面垂直时，所述终端的倾斜角度为90°；当所述终端的显示屏与预设的参考水平面平行时，所述终端的倾斜角度为0°。

可选的，所述获取与所述图像帧对应的像距包括：

获取所述摄像头的光学焦距；获取从所述摄像头的成像平面成像到显示屏成像的缩放比例；确定所述光学焦距和所述缩放比例的乘积为所述像距。

S104，根据所述待测线段在所述图像帧中的长度、所述终端与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度计算所述待测线段的测量长度，并显示所述测量长度。

可选的，图1所示方法中的步骤S104可以包括：

根据公式计算所述待测线段的测量长度。

具体的，L为所述待测线段的测量长度、l为所述待测线段在所述图像帧中的长度、D为所述终端与所述目标物体之间的距离、d为所述像距、α为所述倾斜角度，l'为以焦点成像中心为分割点的l的下半部分长度。

本发明实施例中，终端可以通过获取包含目标物体的图像帧，根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度，从而根据所述待测线段在所述图像帧中的长度以及分别获取到的所述终端与所述目标物体之间的距离、与所述图像帧对应的像距、终端的倾斜角度计算所述待测线段的测量长度，并显示所述测量长度，进而提高了长度测量的便捷性。

图2是本发明实施例提供的另一种长度测量方法的流程示意图，如图2所示，该长度测量方法可以包括以下步骤：

S201，获取终端的摄像头成像生成的图像帧，所述图像帧包含目标物体。

S202，确定所述预设刻度标尺的长度为所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度l。

以图7所示的拍摄界面示意图为例，所述目标物体为一栋高楼，所述待测线段的长度为该高楼的高度；用户已经调整所述预设刻度标尺的长度与所述高楼在所述图像帧中的长度相同，则所述终端可以读取所述预设刻度标尺的长度，如图7所示，该长度为45mm，即l＝45mm。

S203，分别获取所述终端与所述目标物体之间的距离D、所述摄像头的光学焦距F、从所述摄像头的成像平面成像到显示屏成像的放大倍数n、所述终端的倾斜角度α、以焦点成像中心为分割点的l的下半部分长度l'。

S204，根据公式计算所述待测线段的测量长度L，并显示所述测量长度L。

以图5所示的成像示意图为例，l₁为所述待测线段在所述摄像头的成像平面上的长度，O为焦点，直线OO₁与l₁垂直；l是l₁的n倍，而O₂在l上的位置与O₁在l₁上的位置相对应；直线OO₃与L'垂直，O₃也是L和L'的交点，O₃将L分割为L₁和L₂，O₃将L'分割为L'₁和L'₂。其中，L'₁、L'₂分别满足公式(1)、(2)。

如图5所示，在ΔabO₃中，L₁的对角∠abO₃、L'₁的对角∠O₃ab分别满足公式(3)、(4)。

∠abO₃＝180°-∠1 (3)

∠O₃ab＝∠1+α-90° (4)

如图5所示，在ΔcdO₃中，L₂的对角∠cdO₃、L'₂的对角∠O₃cd分别满足公式(5)、(6)。

∠cdO₃＝∠2 (5)

∠O₃cd＝90°+α-∠2 (6)

根据三角学中的正弦定理可得，在一个三角形中，各边和它所对角的正弦之比相等。则在ΔabO₃中，L₁及其对角∠abO₃、L'₁及其对角∠O₃ab满足公式(7)；在ΔcdO₃中，L₂及其对角∠cdO₃、L'₂及其对角∠O₃cd满足公式(8)。

另外，如图5所示，∠1和∠2分别满足公式(9)、(10)。

根据上述公式(1)、(3)、(4)、(7)、(9)可以得出L₁的计算表达式，即公式(11)；根据上述公式(2)、(5)、(6)、(8)、(10)可以得出L₂的计算表达式，即公式(12)。

又因为L₁、L₂、L满足公式(13)，则可以由公式(11)、(12)、(13)得出L的计算表达式，即公式(14)。

L＝L₁+L₂ (13)

另外，以图6所示的成像示意图为例，当所述终端与预设的参考水平面垂直时，即α＝90°，由公式(14)可以得出此时L的计算表达式为公式(15)。

以图7所示的拍摄界面示意图为例，所述终端通过步骤上述公式(1)～(14)计算出图像帧中的高楼的测量高度为160m，则将该测量高度显示在自身的显示屏上。

本发明实施例中，终端可以通过获取包含目标物体的图像帧，根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度，从而根据所述待测线段在所述图像帧中的长度以及分别获取到的所述终端与所述目标物体之间的距离、与所述图像帧对应的像距、终端的倾斜角度计算所述待测线段的测量长度，并显示所述测量长度，进而提高了长度测量的便捷性。

图3是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图，如图3所示，本发明实施例中的终端可以包括：

获取单元301，用于获取终端的摄像头成像生成的图像帧，所述图像帧包含目标物体。

具体实现中，用户启动所述终端的拍照程序后，所述终端的摄像头即可将采集到的景物信息转化为图像帧显示在所述终端的显示屏上，随着用户对所述终端的移动，所述显示屏上的图像帧也随之发生改变。当用户需要测量目标物体上待测线段的长度时，可以将所述终端的摄像头对准所述目标物体，即所述摄像头成像生成的图像帧中包含所述目标物体。其中，所述图像帧可以包含所述目标物体的全部或部分，只要所述图像帧完全包括所述待测线段即可。

确定单元302，用于根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

具体实现中，所述终端可以预先在拍摄界面设置刻度标尺，所述确定单元302以所述刻度标尺的长度为参考，从而确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

可选的，所述确定单元302具体用于：

确定所述预设刻度标尺的长度为所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

具体的，用户可以通过移动所述终端以使所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度与所述刻度标尺的长度相同，从而所述确定单元302可以读取用户预先针对所述刻度标尺设定的长度，以作为所述待测线段在所述图像帧中的长度。可选的，用户可以直接在所述拍摄界面调节所述预设刻度标尺的长度，即根据所述待测线段在所述图像帧中的长度调节所述预设刻度标尺的长度，直至二者的长度相同，此时所述确定单元302可以确定所述预设刻度标尺当前的长度为所述待测线段在所述图像帧中的长度。

可选的，用户可以在所述拍摄界面调节所述预设刻度标尺的形状，以符合所述待测线段在所述图像帧中的形状，例如所述预设刻度标尺原本的形状为一条与所述终端的侧边平行的直线，所述目标物体为一个长方体，而用户需要测量这个长方体的对角线，则用户可以调整所述预设刻度标尺的形状为与该对角线平行的直线。所述终端也可以在所述拍摄界面显示多个预设刻度标尺，以实现对不同方向上的多个待测线段长度的测量。

所述获取单元301，还用于获取所述终端与所述目标物体之间的距离。

可选的，所述获取单元301获取红外线传感器测得的所述终端与所述目标物体之间的距离。

具体实现中，所述红外线传感器可以被安装在所述终端的摄像头周围，也可以与所述终端的摄像头集成在一起。

所述获取单元301，还用于获取与所述图像帧对应的像距。

可选的，所述获取单元301获取与所述图像帧对应的像距包括：

获取所述摄像头的光学焦距；获取从所述摄像头的成像平面成像到显示屏成像的缩放比例；确定所述光学焦距和所述缩放比例的乘积为所述像距。

所述获取单元301，还用于获取所述终端的倾斜角度。

可选的，所述获取单元301通过所述终端内置的陀螺仪获取所述终端的倾斜角度。

具体的，当所述终端的显示屏与预设的参考水平面垂直时，所述终端的倾斜角度为90°；当所述终端的显示屏与预设的参考水平面平行时，所述终端的倾斜角度为0°。

另外，所述获取单元301可以依次获取或者并发地分别获取自身与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度的顺序。

计算单元303，用于根据所述待测线段在所述图像帧中的长度、所述终端与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度计算所述待测线段的测量长度。

显示单元304，用于显示所述测量长度。

在一种可选实施例中，所述计算单元具体用于：

根据公式计算所述待测线段的测量长度。

具体的，L为所述待测线段的测量长度、l为所述待测线段在所述图像帧中的长度、D为所述终端与所述目标物体之间的距离、d为所述像距、α为所述倾斜角度，l'为以焦点成像中心为分割点的l的下半部分长度。

本发明实施例中，终端可以通过获取包含目标物体的图像帧，根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度，从而根据所述待测线段在所述图像帧中的长度以及分别获取到的所述终端与所述目标物体之间的距离、与所述图像帧对应的像距、终端的倾斜角度计算所述待测线段的测量长度，并显示所述测量长度，进而提高了长度测量的便捷性。

图4是本发明实施例提供的另一种终端的结构示意图，如图4所示，本发明实施例中的终端可以包括：

至少一个输入装置401，至少一个输出装置402，至少一个处理器403，例如CPU，存储器404和至少一个总线405；上述输入装置401、输出装置402、处理器403和存储器404通过总线405连接。

其中，上述输入装置401具体可为终端的摄像头，上述输出装置402具体可为终端的显示屏；上述存储器404可以是高速RAM存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。上述存储器404用于存储一组程序代码，上述输入装置401、输出装置402和处理器403调用存储器404中存储的程序代码，用于执行如下操作：

上述输入装置401，用于获取自身成像生成的图像帧，所述图像帧包含目标物体。

上述处理器403，用于根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

上述处理器403，还用于获取所述终端与所述目标物体之间的距离。

上述处理器403，还用于获取与所述图像帧对应的像距。

上述处理器403，还用于获取所述终端的倾斜角度。

上述处理器403，还用于根据所述待测线段在所述图像帧中的长度、所述终端与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度计算所述待测线段的测量长度。

上述输出装置402，用于显示所述测量长度。

在一种可选实施例中，上述处理器403根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度包括：

上述处理器403确定所述预设刻度标尺的长度为所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

在另一种可选实施例中，上述处理器403根据所述待测线段在所述图像帧中的长度、所述终端与所述目标物体之间的距离、所述像距以及所述倾斜角度计算所述待测线段的测量长度包括：

上述处理器403根据公式计算所述待测线段的测量长度，其中，L为所述待测线段的测量长度、l为所述待测线段在所述图像帧中的长度、D为所述终端与所述目标物体之间的距离、d为所述像距、α为所述倾斜角度，l'为以焦点成像中心为分割点的l的下半部分长度。

在又一种可选实施例中，上述处理器403获取所述终端与所述目标物体之间的距离包括：

上述处理器403通过所述终端内置的陀螺仪获取所述终端的倾斜角度。

在又一种可选实施例中，上述处理器403获取所述终端的倾斜角度包括：

上述处理器403获取红外线传感器测得的所述终端与所述目标物体之间的距离。

在又一种可选实施例中，上述处理器403获取与所述图像帧对应的像距包括：

上述处理器403获取所述摄像头的光学焦距；

上述处理器403获取从所述摄像头的成像平面成像到显示屏成像的缩放比例；

上述处理器403确定所述光学焦距和所述缩放比例的乘积为所述像距。

具体实现中，本发明实施例中所描述的输入装置401、输出装置402和处理器403可执行本发明方法实施例一至二中的实现方式，在此不再赘述。

本发明所有实施例中的单元，可以通过通用集成电路，例如CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)，或通过ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)来实现。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种长度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

获取终端的摄像头成像生成的图像帧，所述图像帧包含目标物体；

根据所述目标物体上的待测线段的数量，在拍摄界面显示多个预设刻度标尺，以实现对不同方向上的多个待测线段长度的测量；

响应对预设刻度标尺的形状的调节操作，对所述预设刻度标尺的形状进行调节，以符合所述待测线段在所述图像帧中的形状；

根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度；

获取所述终端与所述目标物体之间的距离；

获取与所述图像帧对应的像距；

获取所述终端相对于参考水平面的倾斜角度；

根据公式计算所述待测线段的测量长度，并显示所述测量长度，其中，L为所述待测线段的测量长度、l为所述待测线段在所述图像帧中的长度、D为所述终端与所述目标物体之间的距离、d为所述像距、α为所述倾斜角度，l'为以焦点成像中心为分割点的l的下半部分长度。

2.如权利要求1所述的长度测量方法，其特征在于，所述根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度包括：

确定所述预设刻度标尺的长度为所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

3.如权利要求1所述的长度测量方法，其特征在于，所述获取所述终端的倾斜角度包括：

通过所述终端内置的陀螺仪获取所述终端的倾斜角度。

4.如权利要求1所述的长度测量方法，其特征在于，所述获取所述终端与所述目标物体之间的距离包括：

获取红外线传感器测得的所述终端与所述目标物体之间的距离。

5.如权利要求1所述的长度测量方法，其特征在于，所述获取与所述图像帧对应的像距包括：

获取所述摄像头的光学焦距；

获取从所述摄像头的成像平面成像到显示屏成像的缩放比例；

确定所述光学焦距和所述缩放比例的乘积为所述像距。

6.一种终端，其特征在于，所述终端包括：

获取单元，用于获取终端的摄像头成像生成的图像帧，所述图像帧包含目标物体；

显示单元，用于根据所述目标物体上的待测线段的数量，在拍摄界面显示多个预设刻度标尺，以实现对不同方向上的多个待测线段长度的测量，以及响应对预设刻度标尺的形状的调节操作，对所述预设刻度标尺的形状进行调节，以符合所述待测线段在所述图像帧中的形状；

确定单元，用于根据拍摄界面中的预设刻度标尺确定所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度；

所述获取单元，还用于获取所述终端与所述目标物体之间的距离；

所述获取单元，还用于获取与所述图像帧对应的像距；

所述获取单元，还用于获取所述终端相对于参考水平面的倾斜角度；

计算单元，用于根据公式计算所述待测线段的测量长度，其中，L为所述待测线段的测量长度、l为所述待测线段在所述图像帧中的长度、D为所述终端与所述目标物体之间的距离、d为所述像距、α为所述倾斜角度，l'为以焦点成像中心为分割点的l的下半部分长度；

显示单元，用于显示所述测量长度。

7.如权利要求6所述的终端，其特征在于，所述确定单元具体用于：

确定所述预设刻度标尺的长度为所述目标物体上的待测线段在所述图像帧中的长度。

8.如权利要求6所述的终端，其特征在于，所述获取单元获取所述终端的倾斜角度包括：

通过所述终端内置的陀螺仪获取所述终端的倾斜角度。

9.如权利要求6所述的终端，其特征在于，所述获取单元获取所述终端与所述目标物体之间的距离包括：

获取红外线传感器测得的所述终端与所述目标物体之间的距离。

10.如权利要求6所述的终端，其特征在于，所述获取单元获取与所述图像帧对应的像距包括：

获取所述摄像头的光学焦距；

获取从所述摄像头的成像平面成像到显示屏成像的缩放比例；

确定所述光学焦距和所述缩放比例的乘积为所述像距。