CN105203073B - 一种具有电子测距分划板的成像仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成像仪，包括镜头、探测器和图像处理电路，其特征在于，在所述图像处理电路输出的图像之上叠加有电子测距分划板。本发明的成像仪不需要附加额外的测距模块，减小了成像仪的体积和功耗，小巧轻便，容易携带。此外，使用软件方法来生成电子测距分划板，可以针对不同的观测目标的高度和观测者使用习惯来进行设计，使用简便、调节灵活、切换方便，可以最大限度地方便实际观测过程中的距离测量需求。

Description

一种具有电子测距分划板的成像仪

技术领域

本发明涉及测距技术领域，尤其涉及一种具有电子测距分划板的成像仪。

背景技术

当景物成像到像面时，沿着光轴这一维的信息就被丢失掉了。然而在使用成像仪进行成像观察的应用中，经常需要知道观测目标与观测点之间的距离信息。为解决这一问题，一般采用的方法是增加一个传感器，专门用于测量距离。常用的传感器有激光测距仪、微波雷达测距和超声波测距等。例如，中国专利申请“CN 201410426808，一种手持红外热像仪及其对小目标快速锁定测距的方法”，其主要采用激光测距仪来进行测距。然而，使用这些现有的测距模块，一方面体积比较大，只能用于比较大型的成像仪上，而对于小型和便携式的成像仪，要集成进去比较困难；另一方面，测距模块的方向和成像仪光轴不容易对准，当测量距离比较大时，对准误差可能会造成测距结果存在比较大的偏差。

此外，现有技术在普通望远镜中采用测距分划板来进行测距，然而，这些测距分划板都是实体的分划板，一旦设置在光路中，便不容易被改变。虽然现有技术目前也提出了电子测距分划板的概念，例如，中国专利申请“CN 200520130131，一种电子测距分划版”和中国专利申请“CN 01206068，电子测距分划板”，然而，这些所谓的电子测距分划板其实还是属于实体测距分划板的范畴，其还是需要一个基片来承载预先定义好的刻度。这些所谓的电子测距分划板与普通的测距分划板的区别在于，普通的测距分划板是通过印刷或者刻蚀将刻度制作在基片上，而它们使用能自发光的发光管和液晶来显示刻度。然而，无论是普通的测距分划板还是上述所提及的现有技术中所谓的电子测距分划板，使用时都必须将基片固定放置于光路中，刻度都是不能更改的，分划板也不能任意切换，显然并不利于测距，也不利于观测者的使用体验。

为此，需要针对小型和便携式的成像仪专门提出一种不依赖于测距模块的距离测量方法，在满足其轻便、灵活的使用体验的同时，达到实时进行测距的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有电子测距分划板的成像仪。

根据本发明的一个方面，提供了一种成像仪，包括镜头、探测器和图像处理电路，其特征在于，在所述图像处理电路输出的图像之上叠加有电子测距分划板。

优选地，所述电子测距分划板具有分划刻度，所述分划刻度由基线、刻度线和表示距离的刻度值构成。

优选地，所述电子测距分划板可以进行调节。

更优选地，对所述电子测距分划板的调节包括以下任一项：

-根据实际物体的高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

-根据参考高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

-切换所述电子测距分划板的分划刻度的形式。

-在所述图像上整体平移或旋转所述分划刻度。

优选地，所述电子测距分划板根据与所述成像仪相连接的控制设备的控制指令进行调节。

更优选地，所述成像仪与所述控制设备之间的连接包括以下任一项：

-无线连接；

-有线连接。

优选地，所述电子测距分划板叠加在所述图像之上时可以同时具有多种分划刻度。

更优选地，所述多种分划刻度包括以下任一项：

-不同形式的分划刻度；

-根据不同高度所生成的分划刻度。

优选地，所述电子测距分划板的分划刻度利用预设的实际物体的高度生成。

优选地，所述电子测距分划板的分划刻度利用预设的参考高度生成。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种利用如上任一项所述的成像仪进行测距的方法，其特征在于，通过比对观测目标在图像上的显示高度与电子测距分划板的分划刻度，估算所述观测目标与观测点之间的距离，其中，所述图像通过图像处理电路输出，并叠加有所述电子测距分划板。

优选地，将所述观测目标在所述图像上的基准对准所述电子测距分划板上的基线，通过比对所述观测目标在所述图像上的显示高度与所述分划刻度的刻度线与刻度值，估算所述观测目标与所述观测点之间的距离。

更优选地，在所述图像上整体平移或旋转所述分划刻度，以使所述观测目标在所述图像上的基准对准所述电子测距分划板上的基线。

优选地，当所述电子测距分划板的分划刻度根据参考高度生成或调节时，根据所述观测目标的实际高度与所述参考高度的比对，估算所述观测目标与所述观测点之间的距离。

优选地，当所述电子测距分划板叠加在所述图像之上时同时具有多种分划刻度，分别估算每种分划刻度所对应的所述观测目标与所述观测点之间的候选距离，从多个所述候选距离中确定所述观测目标与所述观测点之间的距离。

更优选地，从多个所述候选距离中确定所述观测目标与所述观测点之间的距离的方式包括以下任一项：

-从多个所述候选距离中任意选择一个候选距离作为所述观测目标与所述观测点之间的距离；

-基于预定规则，通过对多个所述候选距离进行加权计算，确定所述观测目标与所述观测点之间的距离。

根据本发明的又一个方面，还提供了一种利用如上任一项所述的成像仪测量观测目标的实际高度的方法，其特征在于，根据所述观测目标与观测点之间的实际距离，通过比对所述观测目标在图像上的显示高度与电子测距分划板的分划刻度，估算所述观测目标的实际高度，其中，所述图像通过图像处理电路输出，并叠加有所述电子测距分划板。

根据本发明的再一个方面，还提供了一种在成像仪中生成电子测距分划板的方法，其特征在于，在所述成像仪的图像处理电路输出的图像之上叠加电子测距分划板，所述电子测距分划板具有分划刻度，所述分划刻度由基线、刻度线和表示距离的刻度值构成。

优选地，通过以下任一项调节所述电子测距分划板：

-根据实际物体的高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

-根据参考高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

-切换所述电子测距分划板的分划刻度的形式。

-在所述图像上整体平移或旋转所述分划刻度。

优选地，根据与所述成像仪相连接的控制设备的控制指令，调节所述电子测距分划板。

更优选地，所述成像仪与所述控制设备之间的连接包括以下任一项：

-无线连接；

-有线连接。

优选地，所述电子测距分划板叠加在所述图像之上时可以同时具有多种分划刻度。

更优选地，所述多种分划刻度包括以下任一项：

-不同形式的分划刻度；

-根据不同高度所生成的分划刻度。

优选地，利用预设的实际物体的高度生成所述电子测距分划板的分划刻度。

优选地，利用预设的参考高度生成所述电子测距分划板的分划刻度。

与现有技术相比，本发明的成像仪不需要附加额外的测距模块，减小了成像仪的体积和功耗，小巧轻便，容易携带。此外，使用软件方法来生成电子测距分划板，可以针对不同的观测目标的高度和观测者使用习惯来进行设计，使用简便、调节灵活、切换方便，可以最大限度地方便实际观测过程中的距离测量需求。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本发明一个实施例的成像仪的示意图；

图2示出根据本发明一个实施例的成像仪的电子测距分划板的示意图；

图3示出根据本发明一个实施例的采用电子测距分划板进行测距的原理示意图；

图4示出根据本发明另一个实施例的成像仪的电子测距分划板的示意图；

图5示出根据本发明又一个实施例的成像仪的电子测距分划板的示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。

应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”，“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

本发明提供了一种具有电子测距分划板的成像仪，包括镜头、探测器和图像处理电路，其特征在于，在所述图像处理电路输出的图像之上叠加有电子测距分划板，以估算观测目标与观测点之间的距离。

在此，所述电子测距分划板可以用于任意人眼不能直接观测，而需要借助显示屏幕来进行观测的光电仪器上。所述成像仪包括但不限于利用近红外波段(700nm～1μm)、短波红外(1～3μm)，中波红外(3～5μm)，长波红外(8～14μm)，以及紫外波段的仪器等。只要仪器是采用几何光学成像原理，并通过生成电子图像的方式来进行观测，都可以利用所述电子测距分划板来测量观测目标与观测点之间的距离。

例如，如图1所示，成像仪包括镜头、探测器、图像处理电路和屏幕，该屏幕用来显示从图像处理电路输出的图像，在该图像处理电路输出的图像之上叠加有电子测距分划板，以估算观测目标与观测点之间的距离。

在此，该屏幕以虚线来显示，表示该屏幕可以位于该成像仪中，也可以位于与该成像仪相连接的第三方设备中。例如，该成像仪中并不设置屏幕，其图像处理电路输出的图像显示在与该成像仪相连接的第三方设备的屏幕上，并且，显示的图像之上叠加有电子测距分划板。在此，第三方设备包括但不限于计算机、移动设备、掌上电脑、PDA等。观测者通过这些第三方设备的屏幕，实现对观测目标的观测。

需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何其他现有的或今后可能出现的成像仪或第三方设备如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，所述电子测距分划板具有分划刻度，所述分划刻度由基线、刻度线和表示距离的刻度值构成。

图2示出根据本发明一个实施例的成像仪的电子测距分划板的示意图。

其中，该电子测距分划板例如通过软件方法生成，叠加在所述图像处理电路输出的图像之上，该电子测距分划板具有分划刻度，该分划刻度由基线、刻度线和表示距离的刻度值构成。相对于放置于光路中的实体测距分划板，该电子测距分划板可以灵活地生成、调节和切换。通过该电子测距分划板，观测者可以更准确、方便地估算观测目标与观测点之间的距离。

在此，通过该电子测距分划板进行测距的原理如图3所示。

实际高度为H的观测目标AB，经过镜头C，所成的像为A’B’，像高为h。假设镜头C焦距为f，观测目标AB离镜头C的距离为L，一般情况下L远大于镜头焦距f，则像高h与该观测目标AB的实际高度H之间具有以下函数关系：

因此，观测目标AB离镜头C的距离L可以表示为

其中，N为像A’B’在该成像仪的显示屏幕上所占的像素数，d为一个像素在该显示屏幕的高度方向上的尺寸。

因此，假设已知观测目标的实际高度H，以及该成像仪的镜头焦距f和探测器尺寸d，那么，根据该观测目标对应的图像在该显示屏幕中的显示高度所占的像素数N，就可以得到该观测目标与观测点之间的距离L。

优选地，所述电子测距分划板可以进行调节。

具体地，该电子测距分划板例如通过软件方法生成，叠加在所述图像处理电路输出的图像之上，以估算观测目标与观测点之间的距离，该电子测距分划板可以进行调节，例如，调节该电子测距分划板的分划刻度，切换该分划刻度的形式，如将该分划刻度在沿垂直方向分布和沿水平方向分布之间进行切换。

优选地，对所述电子测距分划板的调节包括以下任一项：

-根据实际物体的高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

-根据参考高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

-切换所述电子测距分划板的分划刻度的形式。

-在所述图像上整体平移或旋转所述分划刻度。

例如，假设该电子测距分划板本身具有一定的分划刻度，然而，观测者在使用该成像仪之时，还可以随时调节该电子测距分划板的分划刻度，包括根据实际物体的高度来进行调节、根据参考高度来进行调节等。例如，通过知晓实际物体的高度，按照如前所述的原理及公式，可以重新调节该电子测距分划板的分划刻度。如根据前述公式对该公式进行变形，通过该实际物体的高度H，以及该成像仪的镜头焦距f和探测器尺寸d，及该实际物体与该成像仪之间的实际距离，计算得到像素数N，从而重新调节该电子测距分划板的分划刻度。例如，假设实际物体为行人，根据该行人的实际高度以及该行人与该成像仪的实际距离，可以在该电子测距分划板上重新调节绘制对应的分划刻度，当该成像仪下次再观测行人(可以是其他行人，也可以仍然是前述用来调节绘制分划刻度的行人)时，可以通过比对该行人在图像上的显示高度与电子测距分划板的分划刻度，估算该行人与该成像仪的距离。

当然，根据前述原理及公式，也可以根据参考高度调节该电子测距分划板的分划刻度。例如，假设成像仪的观测目标仍然是行人，而用来调节绘制分划刻度的却是车辆的高度，则该车辆的高度可以称为参考高度。根据该车辆的高度及该车辆与该成像仪的实际距离，可以在该电子测距分划板上重新调节绘制对应的分划刻度，当该成像仪下次再观测行人时，可以根据该车辆高度与该行人的实际高度的比对，估算该行人与该成像仪之间的距离。原理如下：

假设现有的分划刻度是根据预设的参考高度H生成的。在实际使用中，根据图像上观测目标的显示高度从分划刻度上读取出来的距离为L，而使用中，已经知晓观测目标的实际高度为H’，则该观测目标与观测点之间的实际距离为L’＝H’*L/H。

较佳地，利用该电子测距分划板，根据上述原理及公式，还可以通过已知的观测目标与观测点之间的距离，估算该观测目标的高度。例如，该电子测距分划板已经根据参考高度H生成了对应的分划刻度，利用该成像仪观测某个观测目标，该观测目标距离观测点的距离已知，例如该距离为L'，而从该电子测距分划板的分划刻度上读取出来的距离为L，则通过公式换算，H'＝H*L'/L，即可以估算该观测目标的实际高度。因此，除了估算距离，利用该电子测距分划板还可以估算观测目标的高度。

又如，观测者可以切换该电子测距分划板的分划刻度的形式，将该分划刻度在不同的表现形式之间进行切换。例如，将该分划刻度在沿垂直方向分布、沿水平方向分布之间进行切换。

再如，观测者还可以在该图像上整体平移或旋转该电子测距分划板的分划刻度，例如，使所述观测目标在所述图像上的基准对准所述电子测距分划板上的基线。

应当注意，本文中所述的“高度”(例如，观测目标的高度、实际物体的高度、参考高度)并不限于传统意义上垂直方向的尺寸，而应当理解为所关注的目标在某一维度上的尺寸，例如人的高度、树的高度、汽车的长度等等。例如，上述根据车辆的高度调节绘制电子测距分划板的分划刻度实际也可以根据该车辆的长度来进行调节绘制，其分划刻度的表现形式例如是在前述按高度绘制的基础上按顺时针旋转90°。

需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何其他现有的或今后可能出现的对电子测距分划板进行调节的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，所述电子测距分划板根据与所述成像仪相连接的控制设备的控制指令进行调节。

具体地，该电子测距分划板可以由观测者直接通过控制该成像仪进行调节，例如，通过该成像仪自带的按键调节该电子测距分划板。该成像仪还可以具有与之相连接的控制设备，通过这些控制设备来调节该电子测距分划板。在此，控制设备包括但不限于计算机、移动设备、掌上电脑、PDA等，这些控制设备与该成像仪相连接，并向该成像仪发送控制指令，从而令该成像仪的所述电子测距分划板进行如上所述的调节。

更优选地，所述成像仪与所述控制设备之间的连接包括以下任一项：

-无线连接；

-有线连接。

在此，无线连接包括但不限于蓝牙、红外、WIFI等连接方式。有线连接包括但不限于USB连接、以太网连接、串口通讯等连接方式。

需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何其他现有的或今后可能出现的控制设备或连接方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，所述电子测距分划板的分划刻度沿垂直方向分布。

图2所示即是该电子测距分划板的分划刻度沿垂直方向分布的情况，在此，在所述图像处理电路输出的图像之上叠加有电子测距分划板，因此，在观测者看来，即在显示的图像之上，在垂直方向上叠加绘制了一些分划刻度。在该实施例中，假设行人的实际高度为1.7m，则该成像仪根据该行人的实际高度，通过前述原理和公式，生成了该电子测距分划板的分划刻度，如图2中的分划刻度所示，这些分划刻度代表了显示在该成像仪的显示屏幕上的图像中观测目标对应的显示高度及该观测目标与该观测点之间的距离的对应关系。当观测者使用该成像仪测量行人(可以是前述用来生成分划刻度的行人也可以是其他行人)与该观测者的距离时，观测者可以将该电子测距分划板上的基线与观测目标(行人)在该图像上的基准对齐，通过与该电子测距分划板的分划刻度进行对比，就可以估算出该观测目标与观测点之间的距离，即，可以估算出该行人与该观测者之间的距离。

优选地，所述电子测距分划板的分划刻度沿水平方向分布。

图4所示即是该电子测距分划板的分划刻度沿水平方向分布的情况，在此，在所述图像处理电路输出的图像之上叠加有电子测距分划板，因此，在观测者看来，即在显示的图像之上，在水平方向上叠加绘制了一些分划刻度。

更优选地，在所述电子测距分划板上采用分划曲线表示所述观测目标在所述图像上的显示高度及所述观测目标与所述观测点之间的距离的对应关系。

如图4所示，在该实施例中，假设行人的实际高度为1.7m，则该成像仪根据该行人的实际高度，通过前述原理和公式，生成了该电子测距分划板沿水平方向分布的分划刻度，如图4中的分划曲线所示，该分划曲线及其对应的分划刻度代表了所述观测目标在所述图像上的显示高度及所述观测目标与所述观测点之间的距离的对应关系。当观测者使用该成像仪测量行人(可以是前述用来生成分划刻度的行人也可以是其他行人)与该观测者的距离时，观测者可以将该电子测距分划板上的基线与观测目标(行人)在该图像上的基准对齐，将该观测目标在该图像上的显示高度的顶部与该分划曲线对齐，这样，观测者可以从水平刻度上估算出该观测目标与观测点之间的距离，即，可以估算出该行人与该观测者之间的距离。

需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何其他现有的或今后可能出现的分划刻度的分布及展现方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

优选地，所述电子测距分划板叠加在所述图像之上时可以同时具有多种分划刻度。

具体地，该电子测距分划板叠加在所述图像之上时可以同时具有多种分划刻度，例如，同时具有沿垂直方向分布的分划刻度和沿水平方向分布的分划刻度，或者还可以同时具有其他形式的分划刻度。这些不同形式的分划刻度同时显示在该电子测距分划板之上供观测者进行查看比对，更有利于观测者对观测目标与观测点之间的距离的估算，使得估算结果更加精确。

图5即示出了一种同时具有多种分划刻度的电子测距分划板的示意图。

该电子测距分划板同时具有一个根据实际物体的高度生成的分划刻度，以及将该分划刻度按顺时针旋转90°所成的分划刻度。

更优选地，所述多种分划刻度包括以下任一项：

-不同形式的分划刻度；

-根据不同高度所生成的分划刻度。

例如，电子测距分划板可以同时具有沿垂直方向分布的分划刻度、沿水平方向分布的分划刻度，或者同时具有其他形式的分划刻度。

又如，电子测距分划板可以同时具有根据不同高度所生成的分划刻度，如同时具有根据行人高度生成的分划刻度、根据车辆高度生成的分划刻度、根据车辆长度生成的分划刻度等。

优选地，该电子测距分划板的分划刻度可以利用实际物体的高度生成，也可以利用参考高度生成。

如前两例所述，该成像仪根据行人(即实际物体)的高度，生成了该电子测距分划板的分划刻度，无论是沿垂直方向分布的、沿水平方向分布的或者是其他形式的分划刻度，都可以利用实际物体的高度来生成。

例如，根据前述公式对该公式进行变形，通过该实际物体的高度H，以及该成像仪的镜头焦距f和探测器尺寸d，及该实际物体与该成像仪之间的实际距离，计算得到像素数N，从而生成该电子测距分划板的分划刻度。例如，假设实际物体为行人，根据该行人的实际高度以及该行人与该成像仪的实际距离，可以在该电子测距分划板上生成对应的分划刻度，当该成像仪下次再观测行人(可以是其他行人，也可以仍然是前述用来调节绘制分划刻度的行人)时，可以通过比对该行人在图像上的显示高度与电子测距分划板的分划刻度，估算该行人与该成像仪的距离。

当然，根据前述原理及公式，也可以根据参考高度调节该电子测距分划板的分划刻度。例如，假设成像仪的观测目标仍然是行人，而用来调节绘制分划刻度的却是车辆的高度，则该车辆的高度可以称为参考高度。根据该车辆的高度及该车辆与该成像仪的实际距离，可以在该电子测距分划板上生成对应的分划刻度，当该成像仪下次再观测行人时，可以根据该车辆高度与该行人的实际高度的比对，估算该行人与该成像仪之间的距离。原理如下：

假设现有的分划刻度是根据预设的参考高度H生成的。在实际使用中，根据图像上观测目标的显示高度从分划刻度上读取出来的距离为L，而使用中，已经知晓观测目标的实际高度为H’，则该观测目标与观测点之间的实际距离为L’＝H’*L/H。

需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何其他现有的或今后可能出现的生成分划刻度的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

在此，本发明的成像仪不需要附加额外的测距模块，减小了热像仪的体积和功耗，小巧轻便，容易携带。此外，使用软件方法来生成电子测距分划板，可以针对不同的观测目标的高度和观测者使用习惯来进行设计，使用简便、调节灵活、切换方便，可以最大限度地方便实际观测过程中的距离测量需求。

本发明还提供了一种利用如上所述的成像仪进行测距的方法，其特征在于，通过比对观测目标在图像上的显示高度与电子测距分划板的分划刻度，估算所述观测目标与观测点之间的距离，其中，所述图像通过图像处理电路输出，并叠加有所述电子测距分划板。

优选地，观测者将所述观测目标在所述图像上的基准对准所述电子测距分划板上的基线，通过比对所述观测目标在所述图像上的显示高度与所述分划刻度的刻度线与刻度值，估算所述观测目标与所述观测点之间的距离。

具体地，观测者通过调整该成像仪的位置和姿态，将所述观测目标在所述图像上的基准对准所述电子测距分划板上的基线，并且使得分划刻度的方向与观测目标的高度方向一致，再通过比对所述观测目标在所述图像上的显示高度与所述分划刻度的刻度线与刻度值，估算所述观测目标与所述观测点之间的距离。

如前两例所述，当所述电子测距分划板的分划刻度沿垂直方向分布，观测者若使用该成像仪测量观测目标与观测点(即该观测者)的距离，该观测者可以将该电子测距分划板上的基线与观测目标在该图像上的基准对齐，通过与该电子测距分划板的分划刻度进行对比，就可以估算出该观测目标与观测点之间的距离。

当所述电子测距分划板的分划刻度沿水平方向分布，且在所述电子测距分划板上采用分划曲线表示所述观测目标在所述图像上的显示高度及所述观测目标与所述观测点之间的距离的对应关系，则该观测者若使用该成像仪测量观测目标与观测点(即该观测者)的距离，该观测者可以将该电子测距分划板上的基线与观测目标在该图像上的基准对齐，将该观测目标在该图像上的显示高度的顶部与该分划曲线对齐，这样，观测者可以从水平刻度上估算出该观测目标与观测点之间的距离。

优选地，观测者在所述图像上整体平移或旋转所述分划刻度，以使所述观测目标在所述图像上的基准对准所述电子测距分划板上的基线。

具体地，在一些场合的使用中，该成像仪处于固定状态，无法移动位置和调整姿态，此时，观测者可以通过调节该成像仪上电子测距分划板的分划刻度的位置和方位，例如，在所述图像上整体平移或旋转所述分划刻度，以使该观测目标在该图像上的基准对准所述电子测距分划板上的基线，分划刻度的方向与观测目标的高度方向一致。

优选地，当所述电子测距分划板的分划刻度根据参考高度生成或调节时，根据所述观测目标的实际高度与所述参考高度的比对，估算所述观测目标与所述观测点之间的距离。

例如，假设现有的分划刻度是根据预设的参考高度H生成的，或根据参考高度调节而生成的。在实际使用中，根据图像上观测目标的显示高度从分划刻度上读取出来的距离为L，而使用中，已经知晓观测目标的实际高度为H’，则该观测目标与观测点之间的实际距离为L’＝H’*L/H。

较佳地，利用该电子测距分划板，根据上述原理及公式，还可以通过已知的观测目标与观测点之间的距离，估算该观测目标的高度。例如，该电子测距分划板已经根据参考高度H生成了对应的分划刻度，利用该成像仪观测某个观测目标，该观测目标距离观测点的距离已知，例如该距离为L'，而从该电子测距分划板的分划刻度上读取出来的距离为L，则通过公式换算，H'＝H*L'/L，即可以估算该观测目标的实际高度。因此，除了估算距离，利用该电子测距分划板还可以估算观测目标的高度。

优选地，当所述电子测距分划板叠加在所述图像之上时同时具有多种分划刻度，当所述电子测距分划板具有多种分划刻度时，分别估算每种分划刻度所对应的所述观测目标与所述观测点之间的候选距离，从多个所述候选距离中确定所述观测目标与所述观测点之间的距离。

具体地，当所述电子测距分划板叠加在所述图像之上时同时具有多种分划刻度，例如，同时具有沿垂直方向分布的分划刻度和沿水平方向分布的分划刻度，或者还可以同时具有其他形式的分划刻度。观测者根据这些不同形式的分划刻度，可以分别估算每种分划刻度所对应的所述观测目标与所述观测点之间的候选距离，从而，从这多个所述候选距离中确定所述观测目标与所述观测点之间的距离。

在此，这些不同形式的分划刻度同时显示在该电子测距分划板之上供观测者进行查看比对，更有利于观测者对观测目标与观测点之间的距离的估算，使得估算结果更加精确。

更优选地，从多个所述候选距离中确定所述观测目标与所述观测点之间的距离的方式包括以下任一项：

-从多个所述候选距离中任意选择一个候选距离作为所述观测目标与所述观测点之间的距离；

-基于预定规则，通过对多个所述候选距离进行加权计算，确定所述观测目标与所述观测点之间的距离。

具体地，根据多种不同形式的分划刻度，可以分别估算每种分划刻度所对应的所述观测目标与所述观测点之间的候选距离，观测者可以从这多个候选距离中，任意选择一个候选距离作为所述观测目标与所述观测点之间的距离。

或者，观测者还可以基于预定规则，对这多个所述候选距离进行加权计算，或者，从中选择几个候选距离进行加权计算，将计算所得的值作为该观测目标与该观测点之间的距离。在此，预定规则例如可以规定不同的分划刻度所对应的权重，例如，不同的分划刻度可以对应不同的权重，也可以对应相同的权重。这些分划刻度对应的权重的值可以是预置的，也可以根据实际情况进行调整。通过上述加权计算的方式，可以减小不同的分划刻度所带来的误差。

需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何其他现有的或今后可能出现的估算观测目标与观测点之间的距离的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。

本发明还提供了一种利用如上所述的成像仪测量观测目标的实际高度的方法，其特征在于，根据所述观测目标与观测点之间的实际距离，通过比对所述观测目标在图像上的显示高度与电子测距分划板的分划刻度，估算所述观测目标的实际高度，其中，所述图像通过图像处理电路输出，并叠加有所述电子测距分划板。

具体地，利用该电子测距分划板，根据前述原理及公式，还可以通过已知的观测目标与观测点之间的实际距离，估算该观测目标的实际高度。例如，该电子测距分划板已经根据参考高度H生成了对应的分划刻度，利用该成像仪观测某个观测目标，该观测目标距离观测点的实际距离已知，例如该实际距离为L'，而从该电子测距分划板的分划刻度上读取出来的距离为L，则通过公式换算，H'＝H*L'/L，即可以估算该观测目标的实际高度。因此，除了估算距离，利用该电子测距分划板还可以估算观测目标的实际高度。

需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，本发明的各个装置可采用专用集成电路(ASIC)或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (25)

1.一种成像仪，包括镜头、探测器和图像处理电路，其特征在于，在所述图像处理电路输出的图像之上叠加有电子测距分划板，其中，所述电子测距分划板通过软件方法生成，所述成像仪通过生成电子图像的方式来进行观测。

2.根据权利要求1所述的成像仪，其特征在于，所述电子测距分划板具有分划刻度，所述分划刻度由基线、刻度线和表示距离的刻度值构成。

3.根据权利要求1所述的成像仪，其特征在于，所述电子测距分划板可以进行调节。

4.根据权利要求3所述的成像仪，其特征在于，对所述电子测距分划板的调节包括以下任一项：

根据实际物体的高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

根据参考高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

切换所述电子测距分划板的分划刻度的形式；

在所述图像上整体平移或旋转所述分划刻度。

5.根据权利要求3或4所述的成像仪，其特征在于，所述电子测距分划板根据与所述成像仪相连接的控制设备的控制指令进行调节。

6.根据权利要求5所述的成像仪，其特征在于，所述成像仪与所述控制设备之间的连接包括以下任一项：

无线连接；

有线连接。

7.根据权利要求1所述的成像仪，其特征在于，所述电子测距分划板叠加在所述图像之上时可以同时具有多种分划刻度。

8.根据权利要求7所述的成像仪，其特征在于，所述多种分划刻度包括以下任一项：

不同形式的分划刻度；

根据不同高度所生成的分划刻度。

9.根据权利要求1所述的成像仪，其特征在于，所述电子测距分划板的分划刻度利用预设的实际物体的高度生成。

10.根据权利要求1所述的成像仪，其特征在于，所述电子测距分划板的分划刻度利用预设的参考高度生成。

11.一种利用如权利要求1至10中任一项所述的成像仪进行测距的方法，其特征在于，通过比对观测目标在图像上的显示高度与电子测距分划板的分划刻度，估算所述观测目标与观测点之间的距离，其中，所述图像通过图像处理电路输出，并叠加有所述电子测距分划板。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将所述观测目标在所述图像上的基准对准所述电子测距分划板上的基线，通过比对所述观测目标在所述图像上的显示高度与所述分划刻度的刻度线与刻度值，估算所述观测目标与所述观测点之间的距离。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述图像上整体平移或旋转所述分划刻度，以使所述观测目标在所述图像上的基准对准所述电子测距分划板上的基线。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述电子测距分划板的分划刻度根据参考高度生成或调节时，根据所述观测目标的实际高度与所述参考高度的比对，估算所述观测目标与所述观测点之间的距离。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述电子测距分划板叠加在所述图像之上时同时具有多种分划刻度，分别估算每种分划刻度所对应的所述观测目标与所述观测点之间的候选距离，从多个所述候选距离中确定所述观测目标与所述观测点之间的距离。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，从多个所述候选距离中确定所述观测目标与所述观测点之间的距离的方式包括以下任一项：

从多个所述候选距离中任意选择一个候选距离作为所述观测目标与所述观测点之间的距离；

基于预定规则，通过对多个所述候选距离进行加权计算，确定所述观测目标与所述观测点之间的距离。

17.一种利用如权利要求1至10中任一项所述的成像仪测量观测目标的实际高度的方法，其特征在于，根据所述观测目标与观测点之间的实际距离，通过比对所述观测目标在图像上的显示高度与电子测距分划板的分划刻度，估算所述观测目标的实际高度，其中，所述图像通过图像处理电路输出，并叠加有所述电子测距分划板。

18.一种在成像仪中生成电子测距分划板的方法，其特征在于，在所述成像仪的图像处理电路输出的图像之上叠加电子测距分划板，所述电子测距分划板具有分划刻度，所述分划刻度由基线、刻度线和表示距离的刻度值构成，其中，所述电子测距分划板通过软件方法生成，所述成像仪通过生成电子图像的方式来进行观测。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，通过以下任一项调节所述电子测距分划板：

根据实际物体的高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

根据参考高度调节所述电子测距分划板的分划刻度；

切换所述电子测距分划板的分划刻度的形式；

在所述图像上整体平移或旋转所述分划刻度。

20.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，根据与所述成像仪相连接的控制设备的控制指令，调节所述电子测距分划板。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述成像仪与所述控制设备之间的连接包括以下任一项：

无线连接；

有线连接。

22.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述电子测距分划板叠加在所述图像之上时可以同时具有多种分划刻度。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述多种分划刻度包括以下任一项：

不同形式的分划刻度；

根据不同高度所生成的分划刻度。

24.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，利用预设的实际物体的高度生成所述电子测距分划板的分划刻度。

25.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，利用预设的参考高度生成所述电子测距分划板的分划刻度。