CN106839994B - 一种用于图像的测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于图像的测量系统，包括：第一测距仪、第二测距仪和控制器，第一测距仪和第二测距仪分别与控制器相连，第一测距仪和第二测距仪的连线与图像所在平面平行，连线在图像中待测物体上的投影所在直线与待测物体的边缘相交于第一点和第二点；第一测距仪和/或第二测距仪输出与图像中待测物体的最短距离；第一测距仪输出与第一点的第一距离和与第二点的第二距离，第二测距仪输出与第一点的第三距离和与第二点的第四距离，控制器用于根据第一距离、第二距离、第三距离、第四距离、最短距离和第一测距仪与第二测距仪之间的距离得到第一点和第二点之间的距离。本发明实施例提供的技术方案，解决了摄像设备无法测量物体实际尺寸的问题。

Description

一种用于图像的测量系统

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，尤其涉及一种用于图像的测量系统。

背景技术

日常生活中，用户经常使用手机、数码相机等带有摄像头的终端进行拍照。拍照主要是保存记录当时镜框中的景物，在想用的时候能够情景重现，并且照片能够让人们勾起回忆或者考察证据。

但是用户在观看照片中物体时，不能直观的觉察出物体实际尺寸的大小，不能满足热爱拍摄或侦查者的需求。

现有的相机已经有基于焦距等进行测距的方法，但是只能测量物体距离摄像头的大致距离，准确性不高，且不能测得物体实际尺寸的大小，用户体验不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种用于图像的测量系统，以解决现有的摄像设备不能测量物体实际尺寸，用户体验不佳的问题。

本发明实施例提供了一种用于图像的测量系统，包括：第一测距仪11、第二测距仪12和控制器13，所述第一测距仪11和所述第二测距仪12的输出端分别与所述控制器13的输入端相连，所述第一测距仪11和所述第二测距仪12的连线与图像14所在平面平行，所述连线在所述图像14中待测物体上的投影所在直线与所述待测物体的边缘相交于第一点15和第二点16；

所述第一测距仪11输出与所述图像14中待测物体的最短距离X和/或所述第二测距仪12输出与所述待测物体的最短距离X；所述第一测距仪11输出与所述第一点15的第一距离M1和与所述第二点16的第二距离M2，所述第二测距仪12输出与所述第一点15的第三距离L1和与所述第二点16的第四距离L2，所述控制器13用于根据所述第一距离M1、第二距离M2、第三距离L1、第四距离L2、最短距离X和所述第一测距仪11与所述第二测距仪12之间的距离h1得到所述第一点15和第二点15之间的距离，所述第一点15和第二点16之间的距离作为所述待测物体在所述连线在所述待测物体上的投影方向的尺寸。

本发明实施例提供的用于图像的测量系统，将第一测距仪和第二测距仪的输出端分别与所述控制器的输入端相连，所述第一测距仪和所述第二测距仪的连线与图像所在平面平行，所述连线在所述图像中待测物体上的投影所在直线与所述待测物体的边缘相交于第一点和第二点；并通过第一测距仪或第二测距仪，获取所述连线至图像中待测物体的距离，即最短距离，通过第一测距仪分别获取第一测距仪距离第一点和第二点的距离，即第一距离和第二距离，通过第二测距仪分别获取第二测距仪距离第一点和第二点的距离，即第三距离和第四距离。根据第一距离、第二距离、第三距离、第四距离、最短距离和第一测距仪和第二测距仪之间的距离获取所述第一点和第二点之间的距离，即图像中待测物体在所述连线方向上的尺寸，从而获取了待测物体的实际轮廓的大小，解决了现有的摄像设备不能测量物体实际尺寸的问题。若改变所述连线的方向，则可获得图像中待测物体多个方向上的尺寸，从而总体上获取待测物体的轮廓大小，满足用户拍摄和侦察的需求。

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是本发明实施例提供的一种用于图像的测量系统的结构图；

图2是本发明实施例提供的用于图像的测量方法的工作原理图；

图3是本发明实施例提供的用于图像的测量方法的另一工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。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(或步骤)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。

实施例一

图1是本发明实施例提供的一种用于图像的测量系统的结构图。如图1所示，本实施例提供的用于图像的测量系统包括：第一测距仪11、第二测距仪12和控制器13，第一测距仪11和第二测距仪12的输出端分别与控制器13的输入端相连，第一测距仪11和第二测距仪12的连线与图像所在平面平行，连线在图像中待测物体上的投影所在直线与待测物体的边缘相交于第一点和第二点；

第一测距仪11输出与图像中待测物体的最短距离X和/或第二测距仪12输出与待测物体的最短距离X；第一测距仪11输出与第一点的第一距离M1和与第二点的第二距离M2，第二测距仪12输出与第一点的第三距离L1和与第二点的第四距离L2，控制器13用于根据第一距离M1、第二距离M2、第三距离L1、第四距离L2、最短距离X和第一测距仪与第二测距仪之间的距离h1得到第一点和第二点之间的距离，第一点和第二点之间的距离作为待测物体在连线在待测物体上的投影方向的尺寸。

参考图2，图2是本发明实施例提供的用于图像的测量方法的工作原理图。将第一测距仪11和第二测距仪12分别简化为位置点，第一测距仪11和第二测距仪12的连线B与图像14所在平面平行，连线B在图像14中待测物体上的投影所在直线与待测物体的边缘交于第一点15和第二点16。由第一测距仪11或第二测距仪12获取与图像14中待测物体的最短距离X，因为连线B平行于图像14，则第一测距仪11和第二测距仪12至图像14中待测物体的距离相同，都为最短距离X。

由第一测距仪11可获取第一测距仪11距离图像中待测物体边缘点第一点15的第一距离M1和边缘点第二点16的第二距离M2；由第二测距仪12可获取第二测距仪12距离图像中待测物体边缘点第一点15的第三距离L1和边缘点第二点16的第四距离L2。

利用几何算法根据上述第一距离M1，第二距离M2，第三距离L1，第四距离L2，最短距离X以及第一测距仪11和第二测距仪12之间的距离h1，得到第一点15和第二点16之间的距离，即待测物体在连线B在待测物体上的投影方向的尺寸。

上述图像为在某个角度上的待测物体的二维图像，此二维图像反映了在该角度上待测物体的轮廓，根据该二维图像获取的尺寸为待测物体轮廓的尺寸，例如，对于椭圆形水杯，在侧面捕捉到的二维图像可能为长方形，或者为其他形状，则该测量系统可获取此椭圆形水杯在一个角度的轮廓的实际尺寸，从而对水杯的大致尺寸进行估计，而不需要再使用卷尺等测量设备进行测量，仅对待测物体的二维图像进行获取即可。本测量系统可获取相对较准确的尺寸数据，对于用户在考证或者调查取证时，具有非常有益的作用。

图2中测量原理图仅为测量方案的一种情况，第一测距仪11和第二测距仪12的相对位置以及第一点15和第二点16的相对位置可以交换，本实施例对其相对位置不进行限定。

本发明实施例提供的用于图像的测量系统，将第一测距仪和第二测距仪的输出端分别与所述控制器的输入端相连，所述第一测距仪和所述第二测距仪的连线与图像所在平面平行，所述连线在所述图像中待测物体上的投影所在直线与所述待测物体的边缘相交于第一点和第二点；并通过第一测距仪或第二测距仪，获取所述连线至图像中待测物体的距离，即最短距离，通过第一测距仪分别获取第一测距仪距离第一点和第二点的距离，即第一距离和第二距离，通过第二测距仪分别获取第二测距仪距离第一点和第二点的距离，即第三距离和第四距离。根据第一距离、第二距离、第三距离、第四距离、最短距离和第一测距仪和第二测距仪之间的距离获取所述第一点和第二点之间的距离，即图像中待测物体在所述连线方向上的尺寸，从而获取了待测物体的实际轮廓的大小，解决了现有的摄像设备不能测量物体实际尺寸的问题。若改变所述连线的方向，则可获得图像中待测物体多个方向上的尺寸，从而总体上获取待测物体的轮廓大小，满足用户拍摄和侦察的需求。

在上述实施例的基础上，参考图1，所述测量系统还包括显示器10，显示器10的输入端与控制器13的输出端相连，显示器10用于显示图2中所示的第一点15和第二点16之间的距离h，使用户直观的得到待测物体在连线B在待测物体上的投影方向的尺寸，从而获取连线B方向上的待测物体的实际尺寸。

可选的，用于图像的测量系统设置在摄像设备中，所述第一测距仪设置在摄像设备的第一摄像头上，所述第二测距仪设置在摄像设备的第二摄像头上。

所述摄像设备可以为手机、数码相机等带有双摄像头的终端。第一测距仪设置在第一摄像头上，用于测量第一摄像头距离图像中待测物体的最短距离以及待测物体各个边缘点的距离；第二测距仪设置在第二摄像头上，用于测量第二摄像头距离图像中待测物体的最短距离以及待测物体各个边缘点的距离。

可选的，所述摄像设备包括相机，则相机可准确地获取待测物体的实际尺寸，拍摄用户可直接对待测物体进行拍摄，而不需要使用测量工具对待测物体进行测量。

测距仪为利用光、声音、电磁波的反射、干涉等特性，而设计的用于长度、距离测量的仪器，测距仪可以分为光电测距仪或者声波测距仪。本实施例中，第一测距仪和第二测距仪优选为激光测距仪。激光测距仪是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器。按照测距方法分为相位法测距仪和脉冲法测距仪，脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，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。相位法激光测距仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。

激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一，激光测距仪很适合集成应用到电子移动设备中。当将微型的激光测距仪集成到摄像设备上之后，在摄像设备拍照时，自动采集设定的几组数据。在本实施例中，设定的几组数据为第一距离M1、第二距离M2、第三距离L1、第四距离L2和最短距离X，当摄像设备确定后，第一摄像头至第二摄像头的距离，即第一测距仪与第二测距仪之间的距离h1也是确定的。则根据上述几组数据可得到待测物体在连线B在待测物体上的投影方向的尺寸。

在本实施例中的一个具体示例中，所述测量系统测得的第二距离M2小于所述第四距离L2。若第二距离M2小于第四距离L2，则第一测距仪比第二测距仪更加靠近第二点，第一测距仪、第二测距仪和第一点和第二点的相对位置如图2所示。

可根据几何算法，如勾股定理、余弦定理等计算得到第一点15至第二点16的距离。如图2所示，在第二距离M2小于所述第四距离L2的情况下，第一点15和第二点16之间的距离h根据h＝h1+h2+h3得到，其中，所述 而h1为第一测距仪11和第二测距仪12之间的距离，为已知数据。

根据两个测距仪分别测得的数据对第一点15和第二点16之间的距离h计算即可得到连线B方向上图像中待测物体的实物尺寸。在此基础上，测量系统的控制器还用于根据所述第一距离M1、所述第四距离L2和最短距离X对所述第一点和第二点之间的距离进行校验，对计算得到的距离h的准确性进行判断。

校验距离Y根据Y＝Y1+Y2得到，其中，所述控制器具体用于如果校验距离Y等于2倍所述第一点和第二点之间的距离h，则校验成功；否则，校验失败。

由图2可知，Y1＝h1+h3，Y2＝h1+h2，则校验距离Y＝2(h1+h2+h3)。理论上，控制器得到的校验距离Y等于2倍的第一点和第二点之间的距离h。若校验距离Y不等于2倍的距离h，则校验失败，则上述得到的第一点和第二点之间的距离h不准确，说明获取的第一距离M1、第二距离M2、第三距离L1、第四距离L2和最短距离X中存在数据不准确的情况。

可选的，控制器还用于如果校验失败，则重新获取所述第一测距仪输出的第一距离M1和第二距离M2以及所述第二测距仪输出的第三距离L1和第四距离L2，并重新计算所述第一点和第二点之间的距离h，从而获取准确的第一点和第二点之间的距离h，提高了测量距离的准确性。

值得注意的是，也可将上述第一点和第二点之间的距离校验的方法作为第一点和第二点之间的距离计算方法；将上述第一点和第二点之间的距离计算方法作为第一点和第二点之间的距离校验的方法。在上述示例中，可将校验距离Y的二分之一作为第一点和第二点之间的计算距离，再通过距离h1、距离h2和距离h3得到距离h，将距离h作为第一点和第二点之间的校验距离。

同样的，还存在所述测量系统测得的第二距离M2大于所述第四距离L2的情况，即第一测距仪11比第二测距仪12更加远离第二点。如图3所示，第一测距仪11至第二点16的第二距离M2要大于第二测距仪12至第二点16的第四距离L2。同图2类似，图3所示的情况也可以根据本实施例的算法测得第一点15至第二点16的距离，并对其进行校验。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种用于图像的测量系统，其特征在于，包括：第一测距仪(11)、第二测距仪(12)和控制器(13)，所述第一测距仪(11)和所述第二测距仪(12)的输出端分别与所述控制器(13)的输入端相连，所述第一测距仪(11)和所述第二测距仪(12)的连线与图像(14)所在平面平行，所述连线在所述图像(14)中待测物体上的投影所在直线与所述待测物体的边缘相交于第一点(15)和第二点(16)；

所述第一测距仪(11)输出与所述图像(14)中待测物体的最短距离X和/或所述第二测距仪(12)输出与所述待测物体的最短距离X；所述第一测距仪(11)输出与所述第一点(15)的第一距离M1和与所述第二点(16)的第二距离M2，所述第二测距仪(12)输出与所述第一点(15)的第三距离L1和与所述第二点(16)的第四距离L2，所述控制器(13)用于根据所述第一距离M1、第二距离M2、第三距离L1、第四距离L2、最短距离X和所述第一测距仪(11)与所述第二测距仪(12)之间的距离h1得到所述第一点(15)和第二点(16)之间的距离，所述第一点(15)和第二点(16)之间的距离作为所述待测物体在投影方向上的尺寸，所述投影方向为所述连线在所述待测物体上的投影方向。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：所述第二距离M2小于所述第四距离L2。

3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于：所述第一点(15)和第二点(16)之间的距离h根据h＝h1+h2+h3得到，其中，所述

4.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于：所述控制器(13)还用于根据所述第一距离M1、所述第四距离L2和最短距离X对所述第一点(15)和第二点(16)之间的距离进行校验。

5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于：校验距离Y根据Y＝Y1+Y2得到，其中，所述控制器(13)具体用于如果校验距离Y等于2倍所述第一点(15)和第二点(16)之间的距离h，则校验成功；否则，校验失败。

6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于：所述控制器(13)还用于如果校验失败，则重新获取所述第一测距仪(11)输出的第一距离M1和第二距离M2以及所述第二测距仪(12)输出的第三距离L1和第四距离L2，并重新计算所述第一点(15)和第二点(16)之间的距离h。

7.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：还包括显示器(10)，所述显示器(10)的输入端与所述控制器(13)的输出端相连，所述显示器(10)用于显示第一点(15)和第二点(16)之间的距离h。

8.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：所述用于图像的测量系统设置在摄像设备中，所述第一测距仪(11)设置在摄像设备的第一摄像头上，所述第二测距仪(12)设置在摄像设备的第二摄像头上。

9.根据权利要求8所述的测量系统，其特征在于：所述摄像设备包括相机。

10.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：所述第一测距仪(11)和第二测距仪(12)为激光测距仪。