CN104976985B - 一种图像测距仪 - Google Patents

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章晓敏
慈艳柯
姚晋丽
王景丽
王祥荣
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/32—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders by focusing the object, e.g. on a ground glass screen

Abstract

本发明公开了一种图像测距仪，包括位移计机身、凸透镜、成像板、步进电机、控制电路及显示屏，并依次设于位移计机身内；控制电路与成像板通过链条连接，控制电路获取成像板产生的电压信号并控制成像板前进或后退；控制电路与步进电机连接，用于控制步进电机运行；显示屏与控制电路连接；用于显示出控制电路计算得出的目标物体距离位移计的距离；所述成像板为1000*1000像素的电路板；每个像素都是由一个光电二极管、一个精密定值电阻和一个电压计相互并联组成。本发明采用凸透镜加图像识别的方法测量被测物体的距离：具有再现性好、适用面宽和无需参照物的优点。

Description

一种图像测距仪
技术领域
本发明属于测量领域，具体涉及一种图像测距仪。
背景技术
现在市面上存在很多种测距仪，但是普遍存在下列不足：
激光测距仪，是利用激光对目标的距离进行测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。但是激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，对近距离的物体很难准确测量。
超声波测距仪测量的效果受环境影响较大，稳定和方向性较激光测距仪差，不能大距离长范围的测量物体距离。
军事上常用的跳眼法测距，通常需要参照物，而在实际测量中，测量的精度通常受参照物的精度影响，如果选择的参照物大小不确定，则无法得到被测物体的距离。
发明内容
本发明的目的之一是为解决上述难题，提供一种准确的图像测距仪。
本发明提供一种图像测距仪，包括位移计机身、凸透镜、成像板、步进电机、控制电路及显示屏，并依次设于位移计机身内；
所述控制电路与所述成像板通过链条连接，所述控制电路获取所述成像板产生的电压信号并控制所述成像板前进或后退；
控制电路与步进电机连接，用于控制步进电机运行；
显示屏与控制电路连接，用于显示出控制电路计算得出的目标物体距离位移计的距离；所述成像板为1000*1000像素的电路板；每个像素都是由一个光电二极管、一个精密定值电阻和一个电压计相互并联组成。
进一步的，凸透镜、成像板及显示屏相互平行设置。
本发明的有益效果在于，本发明提供一种图像测距仪采用凸透镜加图像识别的方法测量被测物体的距离，采用图像法测距处理的优点有：1、再现性好，图像处理不会因为图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿，则图像处理过程始终能保持图像的再现。2、适用面宽，图像可以来自多种信息源，从图像反映的客观实体尺度看。3、无需参照物，本测量方法无需提供额外的参照物作为参考，可以直接用来测量被测物体。
附图说明
图1所示为本发明一种图像测距仪的主视图。
图2所示为本发明中成像板上每个像素结构图。
具体实施方式
下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。
如图1所示，本发明提供一种图像测距仪，包括位移计机身1、凸透镜2、成像板3、步进电机4、控制电路5及显示屏6，并依次设于位移计机身1内：
控制电路5与成像板3通过链条连接，控制电路5获取成像板3产生的电压信号并控制成像板3前进或后退；
控制电路5与步进电机4连接，用于控制步进电机4运行；
显示屏6与控制电路5连接，用于显示出控制电路5计算得出的目标物体7距离位移计的距离。
进一步的，凸透镜2、成像板3及显示屏6相互平行设置。
图像测距仪工作原理为：
原理公式：1/L1+1/L2＝1/2F
其中：F：为仪器中凸透镜2的焦距；L2：为凸透镜2与成像清晰时的成像板3之间的距离；L1：为目标物体7距离凸透镜2之间的距离，即物距。
测量出f和L2，根据公式得到所求L1，L1+L2为目标物体7距离测距仪后的距离。
如图2所示，成像板3为1000*1000像素的电路板。成像板3每个像素都是由一个光电二极管31、一个精密定值电阻32和一个电压计33相互并联组成。
当光束通过凸透镜2映在成像板3上，每个像素的光强Q不同，进而使每个像素点上的光电二极管31产生的电流I不同。光强越强，电流I越大。电流I越大，精密定值电阻32两端产生的电压V越大。事先测定光强Q与V的关系，制成表格存储于控制电路5中。实际测量时先测得精密定值电阻32两端的电压V，通过查表可以求出入射光的光强Q。
本发明提供一种图像测距仪采用凸透镜加图像识别的方法测量被测物体的距离，采用图像法测距处理的优点有：1、再现性好，图像处理不会因为图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿，则图像处理过程始终能保持图像的再现。2、适用面宽，图像可以来自多种信息源，从图像反映的客观实体尺度看。3、无需参照物，本测量方法无需提供额外的参照物作为参考，可以直接用来测量被测物体。
本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (2)

1.一种图像测距仪，其特征在于，包括位移计机身、凸透镜、成像板、步进电机、控制电路及显示屏，并依次设于所述位移计机身内；
所述控制电路与所述成像板通过链条连接，所述控制电路获取所述成像板产生的电压信号并控制所述成像板前进或后退；
所述控制电路与所述步进电机连接，用于控制所述步进电机运行；
所述显示屏与所述控制电路连接，用于显示出所述控制电路计算得出的目标物体距离所述位移计的距离；所述成像板为1000*1000像素的电路板；每个像素都是由一个光电二极管、一个精密定值电阻和一个电压计相互并联组成。
2.如权利要求1所述的一种图像测距仪，其特征在于，所述凸透镜、成像板及显示屏相互平行设置。
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