CN105277143A - 一种测量面积的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测量面积的装置和方法，所述装置包括：图像获取模块，获取包括待测目标的图像在内的第一图像；多边形建立模块，在第一图像中确定至少一个第一多边形，所述第一多边形由待测目标的图像上的多个第一目标点连线形成；目标点确定模块，根据多个第一目标点，确定待测目标上的多个第二目标点；测量模块，通过激光测距方式获取激光源到每一个第二目标点的距离，以及相邻的两个第二目标点与激光源之间的连线的夹角；长度计算模块，计算第二多边形的每一个边的边长，第二多边形为所述第一多边形在待测目标上的映射；面积计算模块，计算所述第二多边形的面积作为所述待测目标的面积。本发明使得面积的测量更加方便，快捷，省时省力。

Description

一种测量面积的装置和方法

技术领域

本发明涉及测绘领域，尤其涉及一种测量面积的装置和方法。

背景技术

随着科技的发展，人们获取信息的速度不断的在加快，需要更加先进快捷的科技为人类服务，将使我们的终端变成最听话的终端产品，传统的计算面积通过丈量的方式，然后人为的计算，这样的方法已经不能适应当今人类发展的需要，人们需要一种更加快捷的方法计算出目标的面积。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种测量面积的装置和方法，以解决现有技术中面积测量费时费力，尤其对于不可及的远处目标无法测量的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种测量面积的装置，包括：

图像获取模块，用于获取包括待测目标的图像在内的第一图像；

多边形建立模块，用于在所述第一图像中确定至少一个第一多边形，所述第一多边形由所述待测目标的图像上的多个第一目标点连线形成；

目标点确定模块，用于根据多个所述第一目标点，确定所述待测目标上的多个第二目标点，所述第一目标点为所述第二目标点在所述第一图像中的影像；

测量模块，用于通过激光测距方式获取激光源到每一个第二目标点的距离，以及相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角；

长度计算模块，用于根据所述激光源到每一个第二目标点的距离以及相邻的两个所述第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，计算第二多边形的每一个边的边长，所述第二多边形为所述第一多边形在所述待测目标上的映射；

面积计算模块，用于根据所述第二多边形的每一个边的边长计算所述第二多边形的面积，作为所述待测目标的面积。

优选地，所述多边形建立模块具体包括：

呈现单元，用于在显示屏呈现所述第一图像；

获取单元，用于获取用户根据所述第一图像中的所述待测目标的图像选择多个所述第一目标点；

多边形形成单元，用于根据多个所述第一目标点形成至少一个所述第一多边形。

优选地，所述多边形形成单元具体包括：

划分单元，用于连接邻近的三个所述第一目标点，将所述待测目标的图像划分为多个三角形；

确定单元，用于确定每个所述三角形均为所述第一多边形。

优选地，所述面积计算模块具体包括：

第一计算单元，用于分别计算每个所述第二多边形表示的三角形的面积；

第二计算单元，用于计算所有所述三角形面积的和值；

输出单元，用于输出所述和值作为所述待测目标的面积。

优选地，所述装置还包括：

应用模块，用于根据所述待测目标的应用场景，确定所述待测目标的面积的应用参数。

本发明还提供一种测量面积的方法，包括：

图像获取步骤，获取包括待测目标的图像在内的第一图像；

多边形建立步骤，在所述第一图像中确定至少一个第一多边形，所述第一多边形由所述待测目标的图像上的多个第一目标点连线形成；

目标点确定步骤，根据多个所述第一目标点，确定所述待测目标上的多个第二目标点，所述第一目标点为所述第二目标点在所述第一图像中的影像；

测量步骤，通过激光测距方式获取激光源到每一个第二目标点的距离，以及相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角；

长度计算步骤，根据所述激光源到每一个第二目标点的距离以及相邻的两个所述第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，计算第二多边形的每一个边的边长，所述第二多边形为所述第一多边形在所述待测目标上的映射；

面积计算步骤，根据所述第二多边形的每一个边的边长计算所述第二多边形的面积，作为所述待测目标的面积。

优选地，所述多边形建立步骤具体包括：

呈现步骤，在显示屏呈现所述第一图像；

获取步骤，获取用户根据所述第一图像中的所述待测目标的图像选择多个所述第一目标点；

多边形形成步骤，根据多个所述第一目标点形成至少一个所述第一多边形。

优选地，所述多边形形成步骤具体包括：

划分步骤，连接邻近的三个所述第一目标点，将所述待测目标的图像划分为多个三角形；

确定步骤，确定每个所述三角形均为所述第一多边形。

优选地，所述面积计算步骤具体包括：

第一计算步骤，分别计算每个所述第二多边形表示的三角形的面积；

第二计算步骤，计算所有所述三角形面积的和值；

输出步骤，用于输出所述和值作为所述待测目标的面积。

优选地，所述方法还包括：

应用步骤，根据所述待测目标的应用场景，确定所述待测目标的面积的应用参数。

本发明的测量面积的装置和方法，通过测得激光源到待测目标上的第二目标点的距离，及相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，获得所述待测目标上不同点之间的距离，从而通过所述距离计算出所述待测目标的面积。如此，用户在远端即可获取待测目标的面积，极大的方便了用户，使得面积的测量更加方便，快捷，省时省力。

附图说明

图1为本发明的实施例的测量面积的装置的一结构示意图；

图2为本发明的实施例的测量面积的方法的一流程示意图；

图3为本发明的实施例的测量面积的装置的另一结构示意图；

图4为本发明的实施例的测量面积的方法的另一流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1为本发明的实施例的测量面积的装置的一结构示意图。如图1所示，本发明提供一种测量面积的装置，包括：

图像获取模块11，用于获取包括待测目标的图像在内的第一图像；

多边形建立模块12，用于在所述第一图像中确定至少一个第一多边形，所述第一多边形由所述待测目标的图像上的多个第一目标点形成；

目标点确定模块13，用于根据多个所述第一目标点，确定所述待测目标上的多个第二目标点，所述第一目标点为所述第二目标点在所述第一图像中的影像；

测量模块14，用于通过激光测距方式获取激光源到每一个第二目标点的距离，以及相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角；

长度计算模块15，用于根据所述激光源到每一个第二目标点的距离以及相邻的两个所述第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，计算第二多边形的每一个边的边长，所述第二多边形为所述第一多边形在所述待测目标上的映射；

面积计算模块16，用于根据所述第二多边形的每一个边的边长计算所述第二多边形的面积，作为所述待测目标的面积。

上述实施例的测量面积的装置，利用多边形建立模块12确定由所述待测目标的图像上的多个第一目标点连线形成的至少一个所述第一多边形，从而通过目标点确定模块13寻找到对应于所述第一目标点的所述待测目标上的多个所述第二目标点，而后通过测量模块14的辅助，由长度计算模块15和面机计算模块16计算出对应于所述第一多边形的由多个所述第二目标点虚拟形成的所述第二多边形的面积，作为所述待测目标的面积。由此，本实施例的测量面积的装置抛弃的传统的面积测量方式，采用现代的先进技术及测量理念，使得对于面积的测量方便，快捷，省时省力。

优选地，所述多边形建立模块具体包括：

呈现单元，用于在显示屏呈现所述第一图像；

获取单元，用于获取用户根据所述第一图像中的所述待测目标的图像选择多个所述第一目标点；

多边形形成单元，用于根据多个所述第一目标点形成至少一个所述第一多边形。

具体的，由图像获取模块1获取的所述第一图像由所述呈现单元进行显示；而后通过获取单元获取所述第一目标点。所述第一目标点的获取过程可以通过预存的几何图形的各顶角来确定。例如，预存有正方形、菱形、梯形等形状，根据所述第一图像中的待测目标的图像的具体形状，来确定应该选取的几何图形的形状。例如，当所述待测目标为三角形时，则可选取预存的三角形，使其与所述待测目标的图像的边缘重叠，这里，需要根据所述待测目标的边缘轮廓调整并在平面上旋转所述三角形，以使得所述三角形能够将所述待测目标的图像完整并贴合的圈进该三角形中，而所述三角形的三个顶角则被定义为所述第一目标点。

如果所述待测目标为不规则的几何形状或者当所述待测目标的表面不在同一个平面上时，也可以采用手动的方式选取多个所述第一目标点，而后再由所述多边形形成单元形成多个所述第一多边形。注意，这里形成的多个所述第一多边形不重叠，而是彼此连接并覆盖所述待测目标的图像的整个区域。针对这种情况，根据待测目标的实际轮廓复杂度来确定所述第一目标点选择的多少及分布。例如，当所述待测目标为一个球面体时，可先获取多个所述球面的图像上的多个第一目标点，而后，将相邻的几个第一目标点连成所述第一多边形，此时需形成多个所述第一多边形，而后再计算多个所述第一多边形对应的多个第二多边形的面积，从而获得所述待测目标的面积。

在计算面积的时候，三角形的面积比较容易计算，而且对于不规则的几何图形，将其分解成多个三角形更易于实现，所述，优选地，所述多边形形成单元具体包括：

划分单元，用于连接邻近的三个所述第一目标点，将所述待测目标的图像划分为多个三角形；

确定单元，用于确定每个所述三角形均为所述第一多边形。

具体的，在不规则的几何图形或者表面不在同一个水平面的待测目标的图像上获取多个第一目标点，而后将邻近的三个目标点连接，而从将所述待测目标的图像划分为多个等面积或者不等面积的三角形，将此多个三角形作为所述第一多边形，而后，计算所述多个所述三角形对应的第二多边形的面积，获得所述待测目标的面积。通过所述实施例的技术方案计算出的待测目标的面积可实现精确的要求。考虑到对待测目标的面积的精准需求，可增加所述第一目标点的个数，从而达到精细的划分，精确的计算的目的。

优选地，所述面积计算模块具体包括：

第一计算单元，用于分别计算每个所述第二多边形表示的三角形的面积；

第二计算单元，用于计算所有所述三角形面积的和值；

输出单元，用于输出所述和值作为所述待测目标的面积。

为了增加本发明的测量面积的装置的实用性，所述装置可还包括：

应用模块，用于根据所述待测目标的应用场景，确定所述待测目标的面积的应用参数。当计算出所述待测目标的面积之后，可通过所述应用模块选择所述待测目标的面积应用场景，预置有针对每种应用场景的应用参数。例如，房屋油漆，通过预置的面积与油漆用量的对应参数，通过计算出的房屋墙壁的面积，获得油漆的用量；当待测目标为电视墙时，可以通过预置的电视墙面积与电视的尺寸对比参数，给用户一个可以参考的电视尺寸，更可进一步将对应尺寸的电视显示在画面上对应的位置供用户参考。

图2为本发明的实施例的测量面积的方法的一流程示意图。如图2所示，本发明提供一种测量面积的方法，包括：

图像获取步骤101，获取包括待测目标的图像在内的第一图像；

多边形建立步骤102，在所述第一图像中确定至少一个第一多边形，所述第一多边形由所述待测目标的图像上的多个第一目标点形成；

目标点确定步骤103，根据多个所述第一目标点，确定所述待测目标上的多个第二目标点，所述第一目标点为所述第二目标点在所述第一图像中的影像；

测量步骤104，通过激光测距方式获取激光源到每一个第二目标点的距离，以及相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角；

长度计算步骤105，根据所述激光源到每一个第二目标点的距离以及相邻的两个所述第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，计算第二多边形的每一个边的边长，所述第二多边形为所述第一多边形在所述待测目标上的映射；

面积计算步骤106，根据所述第二多边形的每一个边的边长计算所述第二多边形的面积，作为所述待测目标的面积。

优选地，所述多边形建立步骤具体包括：

呈现步骤，在显示屏呈现所述第一图像；

获取步骤，获取用户根据所述第一图像中的所述待测目标的图像选择多个所述第一目标点；

多边形形成步骤，根据多个所述第一目标点形成至少一个所述第一多边形。

优选地，所述多边形形成步骤具体包括：

划分步骤，连接邻近的三个所述第一目标点，将所述待测目标的图像划分为多个三角形；

确定步骤，确定每个所述三角形均为所述第一多边形。

优选地，所述面积计算步骤具体包括：

第一计算步骤，分别计算每个所述第二多边形表示的三角形的面积；

第二计算步骤，计算所有所述三角形面积的和值；

输出步骤，用于输出所述和值作为所述待测目标的面积。

优选地，所述方法还包括：

应用步骤，根据所述待测目标的应用场景，确定所述待测目标的面积的应用参数。

上述实施例的技术方案的本质在于，通过获取所述待测目标的图像上的第一目标点，从而确定所述待测目标上的第二目标点，通过激光测距方式获取第二目标点到所述激光源的距离，及所述第二目标点到激光源的不同的连线的夹角，通过距离和夹角计算出待测目标上不同点的距离，然后通过这些距离计算出所述待测目标的面积。这样用户只需在远处的装置上进行操作，就会得到远处待测目标的面积，极大的方便了用户。

以上实施例仅为本发明的优选实施例，任何对上述实施例的组合和修饰，均应视为在本发明的保护范围之内。

图3为本发明的实施例的测量面积的装置的另一结构示意图。如图3所示，本发明的实施例的测量面积的装置，包括：

图像捕捉模块21：用于获取包括待测目标的图像在内的第一图像。

在本实施例中，所述待测目标为一门板，具体的，图像捕捉模块21用于获取包括所述门板的图像在内的第一图像。

显示模块22：用于呈现所述第一图像。向用户显示包括所述门板的图像在内的所述第一图像。

目标选择模块23：用于根据所述待测目标的图像的外形轮廓，选择预存的与所述待测目标的图像的外形轮廓一致的几何图形，以使所述待测目标的图像圈入并与所述几何图形相贴合，并将所述几何图形的各顶角作为第一目标点，所述几何图形为第一多边形。

在本实施例中，所述待测目标为门板，具体的用户通过目标选择模块23，在待选的几何图形中选择长方形，并调整所述长方形的大小及位置，以将所述门板的图像全部圈进所述长方形内，并使所述门板的图像的轮廓与所述长方形的各个边相贴合。并将所述长方形的四个顶角作为所述第一目标点。

旋转模块24：用于根据多个所述第一目标点，将激光源投射到所述待测目标上的多个第二目标点，并记录相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，所述第一目标点为所述第二目标点在所述第一图像中的影像。

旋转模块24获取到所述第一目标点的位置后，将激光源投射到所述门板上的与所述四个顶角相对应的第二目标点上。

激光测距模块25:用于通过激光测距方式获取激光源到每一个第二目标点的距离。

在本实施例中，将门板的顶部的两个顶角分别用A、B表示，激光源用C表示，A、B到C的距离分别用x、y来表示，x、y之间夹角用α表示。

运算处理模块26：用于根据所述激光源到每一个第二目标点的距离以及相邻的两个所述第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，计算第二多边形的每一个边的边长，并根据所述第二多边形的每一个边的边长计算所述第二多边形的面积，作为所述待测目标的面积，所述第二多边形为所述第一多边形在所述待测目标上的映射。

在本实施例中，A、B之间的距离表示为z，则z＝x+y-2*x*y*cosα，则可获得门板的顶部的两个顶角之间的距离z。用同样的方法，可以计算出门板的各边长度。而后，利用长方形的面积计算公式，通过门板的长、宽的两个变长得到整个门板的面积。

应用模块27：用于根据所述待测目标的应用场景，确定所述待测目标的面积的应用参数。

在本实施例中，假设用户测量门板的面积的目的是为了油漆整个门板，刚好，应用模块27中预存有面积与油漆量之间对应的换算参数，当用户选择将面积应用于油漆选项时，所述应用模块27会通过门板的面积计算出油漆整个门板所用的油漆量，并于显示模块22显示给用户。

图4为本发明的实施例的测量面积的方法的另一流程示意图。本发明的实施例的测量面积的方法应用于一测量面积的装置，所述装置包括：图像捕捉模块21、显示模块22、目标选择模块23、旋转模块24、激光测距模块25、运算处理模块26和应用模块27。如图4所示，本实施例的所述测量面积的方法，包括：

步骤201：获取并呈现包括待测目标的图像在内的第一图像。

在本实施例中，所述待测目标为一球面，通过图像捕捉模块21获取到包括所述球面的图像在内的第一图像。并通过显示模块22对包括所述球面的图像在内的第一图像进行显示。

步骤202：在所述第一图像中确定多个第一多边形，所述第一多边形由所述待测目标的图像上的多个第一目标点形成。

通过目标选择模块23将所述球面的图像划分为多个彼此相连的第一多边形，在本实施例中，所述第一多边形可为三角形，且每个三角形有共同的边。并将所述多个三角形的顶角作为所述第一目标点。

步骤203：根据多个所述第一目标点，确定所述待测目标上的多个第二目标点，所述第一目标点为所述第二目标点在所述第一图像中的影像。

通过旋转模块24确定与多个所述第一目标点对应的所述球面上的第二目标点，并将激光源分别透射到所述球面上的第二目标点上。

步骤204：通过激光测距方式获取激光源到每一个第二目标点的距离，以及相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角。

借助所述旋转模块24，由激光测距模块25通过激光测距的方式，测得所述激光源到每一个第二目标点的距离，以及相邻的两个所述第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角。

步骤205：根据所述激光源到每一个第二目标点的距离以及相邻的两个所述第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，计算第二多边形的每一个边的边长，所述第二多边形为所述第一多边形在所述待测目标上的映射。

由于所述第一多边形为多个，所以与其对应的球面上的虚拟的第二多边形也为多个，且第二多边形为放大了的三角形。在步骤205中，通过运算处理模块26计算出每个所述第二多边形的每一个边的边长。

步骤206：根据所述第二多边形的每一个边的边长计算每一个所述第二多边形的面积，将多个所述第二多边形的面积的和值作为所述待测目标的面积。

通过运算处理模块26进一步通过所述第二多边形的每一个边的边长计算每一个所述第二多边形的面积，即通过三角形的三条边长通过三角形的面积公式，计算出每个三角形的面积。在将多个三角形的面积做和值运行获得所述球面的表面积。

通过本实施例的技术方案，通过测得激光源到待测目标上的第二目标点的距离，及相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，获得所述待测目标上不同点之间的距离，从而通过所述距离计算出所述待测目标的面积。如此，用户在远端即可获取待测目标的面积，极大的方便了用户。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种测量面积的装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取包括待测目标的图像在内的第一图像；

多边形建立模块，用于在所述第一图像中确定至少一个第一多边形，所述第一多边形由所述待测目标的图像上的多个第一目标点连线形成；

目标点确定模块，用于根据多个所述第一目标点，确定所述待测目标上的多个第二目标点，所述第一目标点为所述第二目标点在所述第一图像中的影像；

测量模块，用于通过激光测距方式获取激光源到每一个第二目标点的距离，以及相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角；

长度计算模块，用于根据所述激光源到每一个第二目标点的距离以及相邻的两个所述第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，计算第二多边形的每一个边的边长，所述第二多边形为所述第一多边形在所述待测目标上的映射；

面积计算模块，用于根据所述第二多边形的每一个边的边长计算所述第二多边形的面积，作为所述待测目标的面积。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多边形建立模块具体包括：

呈现单元，用于在显示屏呈现所述第一图像；

获取单元，用于获取用户根据所述第一图像中的所述待测目标的图像选择多个所述第一目标点；

多边形形成单元，用于根据多个所述第一目标点形成至少一个所述第一多边形。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多边形形成单元具体包括：

划分单元，用于连接邻近的三个所述第一目标点，将所述待测目标的图像划分为多个三角形；

确定单元，用于确定每个所述三角形均为所述第一多边形。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述面积计算模块具体包括：

第一计算单元，用于分别计算每个所述第二多边形表示的三角形的面积；

第二计算单元，用于计算所有所述三角形面积的和值；

输出单元，用于输出所述和值作为所述待测目标的面积。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

应用模块，用于根据所述待测目标的应用场景，确定所述待测目标的面积的应用参数。

6.一种测量面积的方法，其特征在于，包括：

图像获取步骤，获取包括待测目标的图像在内的第一图像；

多边形建立步骤，在所述第一图像中确定至少一个第一多边形，所述第一多边形由所述待测目标的图像上的多个第一目标点连线形成；

目标点确定步骤，根据多个所述第一目标点，确定所述待测目标上的多个第二目标点，所述第一目标点为所述第二目标点在所述第一图像中的影像；

测量步骤，通过激光测距方式获取激光源到每一个第二目标点的距离，以及相邻的两个第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角；

长度计算步骤，根据所述激光源到每一个第二目标点的距离以及相邻的两个所述第二目标点与所述激光源之间的连线的夹角，计算第二多边形的每一个边的边长，所述第二多边形为所述第一多边形在所述待测目标上的映射；

面积计算步骤，根据所述第二多边形的每一个边的边长计算所述第二多边形的面积，作为所述待测目标的面积。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多边形建立步骤具体包括：

呈现步骤，在显示屏呈现所述第一图像；

获取步骤，获取用户根据所述第一图像中的所述待测目标的图像选择多个所述第一目标点；

多边形形成步骤，根据多个所述第一目标点形成至少一个所述第一多边形。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多边形形成步骤具体包括：

划分步骤，连接邻近的三个所述第一目标点，将所述待测目标的图像划分为多个三角形；

确定步骤，确定每个所述三角形均为所述第一多边形。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述面积计算步骤具体包括：

第一计算步骤，分别计算每个所述第二多边形表示的三角形的面积；

第二计算步骤，计算所有所述三角形面积的和值；

输出步骤，用于输出所述和值作为所述待测目标的面积。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

应用步骤，根据所述待测目标的应用场景，确定所述待测目标的面积的应用参数。