CN106959459A - 一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，包括打开智能手机中预置的测试APP程序；利用智能手机中GPS定位模块获取监控设备的位置信息数据；利用智能手机中陀螺仪模块获取监控设备的方位信息数据；启动智能手机中测距模块的测距功能，智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集监控设备的高度信息数据；测试APP程序还将采集的该监控设备的位置信息数据、方位信息数据和高度信息数据与该拟测定的监控设备的ID绑定，并通过网络上传给监控平台。本发明将自带陀螺仪和GPS定位功能的智能手机与测距仪相配合，从而获得监控设备的位置、高度和方位的精确信息，使得所设监控设备对现场状况做更真实的反映，从而提高了监控管理的准确性。

Description

一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，特别是涉及一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法。

背景技术

随着视频监控技术的快速发展，在道路、社区、办公楼、厂房、商场等大多数区域中均装有视频监控设备，而在许多重要的位置，通常还装有多个监控设备，比如在道路的路口和重要路段，社区的出入口，厂房和商场的重要区域等位置通常都装有多个监控设备，利用多个监控设备来实现全方位的监控。由于多个监控设备是不同时期装上去的，安装时为了实现各自的目的都采用了对应的固定角度，比如在现有的重要路段和重要路口，交警部门通常安装有多个监控设备各自以固定角度监控道路交通情况，假设某十字路口有若干摄像机，当某一辆车经过时，每台摄像机对其进行拍照或录像，当查看照片或录像时，并不能确定是哪一台摄像机对其进行了录像，并且也不能确定拍摄时该摄像机的仰角，也不能确定这辆车行驶的方向，从而造成道路交通监控录像不能真实反应现场道路交通情况。因此，有必要对现有的多个监控设备进行测量，以分得到每个监控设备的位置信息、高度信息、方向信息和俯仰角度，在现有技术中采用GPS定位仪、测距仪和陀螺仪可以分别测得每个监控设备位置信息、高度信息、方向信息和俯仰角度，但是，由于GPS定位仪、测距仪和陀螺仪为单独的设备，测试出来的数据存在着较大的误差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，是将自带陀螺仪和GPS定位功能的智能手机与测距仪相配合，从而获得监控设备的位置、高度和方位的精确信息，使得所设监控设备对现场状况做更真实的反映，从而提高了监控管理的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，包括：

打开智能手机中预置的测试APP程序；

在拟测定的监控设备的下方启动智能手机中GPS定位模块的定位功能，利用测试APP程序从GPS定位模块中获取拟测定的监控设备的位置信息数据；

启动智能手机中陀螺仪模块的角度测试功能，偏转启动智能手机使之与拟测定的监控设备在水平面上的投影大致平行，利用测试APP程序从陀螺仪模块中获取拟测定的监控设备的方位信息数据；

启动智能手机中测距模块的测距功能，智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集监控设备的高度信息数据。

进一步的，测试APP程序还将采集的该拟测定的监控设备的位置信息数据、方位信息数据和高度信息数据与该拟测定的监控设备的ID绑定，并通过网络上传给监控平台。

所述智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集拟测定的监控设备的高度信息数据为采用如下方式获得：选择在该监控设备的正下方位置，通过所连接的测距仪进行测试，由测距仪所测得的数据即为拟测定的监控设备的高度信息数据。

所述智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集拟测定的监控设备的高度信息数据为采用如下方式获得：选择一个拟测定的监控设备的侧下方的固定位置，通过所连接的测距仪进行测试，将测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离记为S1，将测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的正下方的水平距离记为S2，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：H1＝S1²-S2²，则H1即为拟测定的监控设备的高度信息数据。

所述智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集拟测定的监控设备的高度信息数据为采用如下方式获得：选择一个拟测定的监控设备的侧下方的固定位置，将智能手机从水平位置向上转动直至测距仪的光点指到拟测定的监控设备的固定点，将测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离记为S1，将陀螺仪模块测到的转动角度记为A，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：H2＝S1×sinA，则H2即为拟测定的监控设备的高度信息数据。

进一步的，还包括启动智能手机中陀螺仪模块的角度测试功能和测距模块的测距功能，获取拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据；测试APP程序将采集的该拟测定的监控设备的位置信息数据、方位信息数据、高度信息数据和俯仰角度信息数据与该拟测定的监控设备的ID绑定，并通过网络上传给监控平台。

所述获取拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据为采用如下方式获得：选择在该监控设备的正下方位置，将智能手机的测距仪的光点指到拟测定的监控设备的固定点，转动智能手机使测距仪的光点由拟测定的监控设备的固定点移到拟测定的监控设备的前端点，将测距仪测到的所述正下方位置至所述拟测定的监控设备的前端点的距离记为S3，将陀螺仪模块测到的转动角度记为B，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：

S4＝S3×sinB

CosC＝S4÷S5

其中，S5为监控设备的前端点至固定点的距离；则C即为拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据。

所述获取拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据为采用如下方式获得：选择在该监控设备的侧下方位置，将智能手机与该监控设备在水平面的投影大致平行，将智能手机的测距仪的光点指到拟测定的监控设备的正下方，转动智能手机使测距仪的光点由拟测定的监控设备的正下方移到拟测定的监控设备的固定点，将测距仪测到的所述侧下方位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离记为S6，将陀螺仪模块测到的转动角度记为D，再将智能手机的测距仪的光点指到拟测定的监控设备的正下方，转动智能手机使测距仪的光点由拟测定的监控设备的正下方移到拟测定的监控设备的前端点，将测距仪测到的所述侧下方位置至所述拟测定的监控设备的前端点的距离记为S7，将陀螺仪模块测到的转动角度记为E，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：

H3＝S6×sinD

H4＝S7×sinE

H5＝H3-H4

sinEF＝H5÷S5

其中，S5为监控设备的前端点至固定点的距离；则F即为拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

由于本发明由于采用了将自带陀螺仪和GPS定位功能的智能手机与测距仪相配合，通过打开智能手机中预置的测试APP程序；在拟测定的监控设备的下方启动智能手机中GPS定位模块的定位功能，利用测试APP程序从GPS定位模块中获取拟测定的监控设备的位置信息数据；启动智能手机中陀螺仪模块的角度测试功能，偏转启动智能手机使之与拟测定的监控设备在水平面上的投影大致平行，利用测试APP程序从陀螺仪模块中获取拟测定的监控设备的方位信息数据；启动智能手机中测距模块的测距功能，智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集监控设备的高度信息数据；测试APP程序将采集的该拟测定的监控设备的位置信息数据、方位信息数据和高度信息数据与该拟测定的监控设备的ID绑定，并通过网络上传给监控平台等步骤，从而获得监控设备的位置、高度和方位的精确信息，使得所设监控设备对现场状况做更真实的反映，从而提高了监控管理的准确性。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法不局限于实施例。

附图说明

图1是实施例本发明的步骤的流程图；

图2是实施例本发明的获取监控设备的俯仰角度信息数据的示意图；

图3是实施例本发明的另一种获取监控设备的俯仰角度信息数据的示意图。

具体实施方式

实施例

参见图1所示，本发明的一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，包括：

打开智能手机中预置的测试APP程序；如图1中框101所示；

在拟测定的监控设备的下方启动智能手机中GPS定位模块的定位功能，利用测试APP程序从GPS定位模块中获取拟测定的监控设备的位置信息数据；如图1中框102所示；

启动智能手机中陀螺仪模块的角度测试功能，偏转启动智能手机使之与拟测定的监控设备在水平面上的投影大致平行，利用测试APP程序从陀螺仪模块中获取拟测定的监控设备的方位信息数据；如图1中框103所示；

启动智能手机中测距模块的测距功能，智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集监控设备的高度信息数据；如图1中框104所示；

获取拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据；如图1中框105所示；

测试APP程序将采集的该拟测定的监控设备的位置信息数据、方位信息数据、高度信息数据和俯仰角度信息数据与该拟测定的监控设备的ID绑定，并通过网络上传给监控平台；如图1中框106所示。

测试APP程序将采集的该拟测定的监控设备的位置信息数据、方位信息数据和高度信息数据与该拟测定的监控设备的ID绑定，并通过网络上传给监控平台。

本发明的一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，所述智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集拟测定的监控设备的高度信息数据可以采用如下三种方式获得：

第一种是选择在该监控设备的正下方位置，通过所连接的测距仪进行测试，由测距仪所测得的数据即为拟测定的监控设备的高度信息数据；由于智能手机的位置处在监控设备的正下方，则测距仪测距离就是监控设备的高度，当然，如果智能手机的位置处在离地面一定高度的位置，则还需要加上离地面的距离尺寸。

第二种是选择一个拟测定的监控设备的侧下方的固定位置，通过所连接的测距仪进行测试，将测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离记为S1，将测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的正下方的水平距离记为S2，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：H1＝S1²-S2²，则H1即为拟测定的监控设备的高度信息数据。此时，测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的固定点(即固定住监控设备的地方)的距离S1相当于直角三角形的斜边，测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的正下方的水平距离S2相当于直角三角形的一条直角边，监控设备的高度H1相当于直角三角形的另一条直角边，通过已知的直角三角形的二条边，可以算出直角三角形的另一条边。

第三种是选择一个拟测定的监控设备的侧下方的固定位置，将智能手机从水平位置向上转动直至测距仪的光点指到拟测定的监控设备的固定点，将测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离记为S1，将陀螺仪模块测到的转动角度记为A，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：H2＝S1×sinA，则H2即为拟测定的监控设备的高度信息数据。测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离S1相当于直角三角形的斜边，陀螺仪模块测到的转动角度A相当于直角三角形的一个锐角，监控设备的高度H2相当于直角三角形的对边，通过已知的直角三角形的斜边和一个锐角，可以算出直角三角形的对边。

本发明的一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，获取拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据可以采用如下二种方式获得：

第一种是选择在该监控设备的正下方位置，如图2所示，将智能手机的测距仪的光点指到拟测定的监控设备100的固定点101，转动智能手机使测距仪的光点由拟测定的监控设备的固定点移到拟测定的监控设备的前端点102，将测距仪测到的所述正下方位置至所述拟测定的监控设备的前端点的距离记为S3，将陀螺仪模块测到的转动角度记为B，在三条边S3、S4、S10所组成的直角三角形中，测距仪测到的所述正下方位置至所述拟测定的监控设备的前端点的距离S3相当于该直角三角形的斜边，陀螺仪模块测到的转动角度B相当于该直角三角形的一个锐角，通过已知的直角三角形的斜边和一个锐角，可以算出直角三角形的对边S4：

S4＝S3×sinB

而在三条边S4、S5、S11所组成的直角三角形中，一条直角边S4为计算所得，斜边S5为监控设备的前端点至固定点的距离，是设备的固定数值，为已知数，由直角三角形的一条斜边和一条直角边(邻边)可以计算出夹角C：

CosC＝S4÷S5

将上述的CosC进行反三角函数处理后，可以得出角度C的值，C即为拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据。

第二种是选择在该监控设备的侧下方位置，如图3所示，将智能手机与该监控设备在水平面的投影大致平行，将智能手机的测距仪的光点指到拟测定的监控设备的正下方，转动智能手机使测距仪的光点由拟测定的监控设备的正下方移到拟测定的监控设备100的固定点101，将测距仪测到的所述侧下方位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离记为S6，将陀螺仪模块测到的转动角度记为D，再将智能手机的测距仪的光点指到拟测定的监控设备的正下方，转动智能手机使测距仪的光点由拟测定的监控设备的正下方移到拟测定的监控设备的前端点102，将测距仪测到的所述侧下方位置至所述拟测定的监控设备的前端点的距离记为S7，将陀螺仪模块测到的转动角度记为E。

在斜边S6、对边H3、锐角D所组成的直角三角形中，测距仪测到的所述侧下方位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离为S6，陀螺仪模块测到的转动角度为D，则可以计算出：

H3＝S6×sinD

在斜边S7、对边H4、锐角E所组成的直角三角形中，测距仪测到的所述侧下方位置至所述拟测定的监控设备的前端点的距离为S7，陀螺仪模块测到的转动角度为E，则可以计算出：

H4＝S7×sinE

在斜边S5、对边H5、锐角F所组成的直角三角形中，S5为监控设备的前端点至固定点的距离，为已知数，H5＝H3-H4，由直角三角形的一条斜边和一条直角边(对边)可以计算出锐角F：

sinF＝H5÷S5

将上述的sinF进行反三角函数处理后，可以得出角度F的值，F即为拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，其特征在于：包括：

打开智能手机中预置的测试APP程序；

在拟测定的监控设备的下方启动智能手机中GPS定位模块的定位功能，利用测试APP程序从GPS定位模块中获取拟测定的监控设备的位置信息数据；

启动智能手机中陀螺仪模块的角度测试功能，偏转启动智能手机使之与拟测定的监控设备在水平面上的投影大致平行，利用测试APP程序从陀螺仪模块中获取拟测定的监控设备的方位信息数据；

启动智能手机中测距模块的测距功能，智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集监控设备的高度信息数据。

2.根据权利要求1所述的基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，其特征在于：进一步的，测试APP程序还将采集的该拟测定的监控设备的位置信息数据、方位信息数据和高度信息数据与该拟测定的监控设备的ID绑定，并通过网络上传给监控平台。

3.根据权利要求1所述的基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，其特征在于：所述智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集拟测定的监控设备的高度信息数据为采用如下方式获得：选择在该监控设备的正下方位置，通过所连接的测距仪进行测试，由测距仪所测得的数据即为拟测定的监控设备的高度信息数据。

4.根据权利要求1所述的基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，其特征在于：所述智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集拟测定的监控设备的高度信息数据为采用如下方式获得：选择一个拟测定的监控设备的侧下方的固定位置，通过所连接的测距仪进行测试，将测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离记为S1，将测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的正下方的水平距离记为S2，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：H1＝S1²-S2²，则H1即为拟测定的监控设备的高度信息数据。

5.根据权利要求1所述的基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，其特征在于：所述智能手机的测距模块通过所连接的测距仪采集拟测定的监控设备的高度信息数据为采用如下方式获得：选择一个拟测定的监控设备的侧下方的固定位置，将智能手机从水平位置向上转动直至测距仪的光点指到拟测定的监控设备的固定点，将测距仪测到的所述固定位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离记为S1，将陀螺仪模块测到的转动角度记为A，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：H2＝S1×sinA，则H2即为拟测定的监控设备的高度信息数据。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，其特征在于：进一步的，还包括启动智能手机中陀螺仪模块的角度测试功能和测距模块的测距功能，获取拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据；测试APP程序将采集的该拟测定的监控设备的位置信息数据、方位信息数据、高度信息数据和俯仰角度信息数据与该拟测定的监控设备的ID绑定，并通过网络上传给监控平台。

7.根据权利要求6所述的基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，其特征在于：所述获取拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据为采用如下方式获得：选择在该监控设备的正下方位置，将智能手机的测距仪的光点指到拟测定的监控设备的固定点，转动智能手机使测距仪的光点由拟测定的监控设备的固定点移到拟测定的监控设备的前端点，将测距仪测到的所述正下方位置至所述拟测定的监控设备的前端点的距离记为S3，将陀螺仪模块测到的转动角度记为B，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：

S4＝S3×sinB

CosC＝S4÷S5

其中，S5为监控设备的前端点至固定点的距离；则C即为拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据。

8.根据权利要求6所述的基于智能手机和测距仪的监控设备方位确定方法，其特征在于：所述获取拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据为采用如下方式获得：选择在该监控设备的侧下方位置，将智能手机与该监控设备在水平面的投影大致平行，将智能手机的测距仪的光点指到拟测定的监控设备的正下方，转动智能手机使测距仪的光点由拟测定的监控设备的正下方移到拟测定的监控设备的固定点，将测距仪测到的所述侧下方位置至所述拟测定的监控设备的固定点的距离记为S6，将陀螺仪模块测到的转动角度记为D，再将智能手机的测距仪的光点指到拟测定的监控设备的正下方，转动智能手机使测距仪的光点由拟测定的监控设备的正下方移到拟测定的监控设备的前端点，将测距仪测到的所述侧下方位置至所述拟测定的监控设备的前端点的距离记为S7，将陀螺仪模块测到的转动角度记为E，再由智能手机的计算模块按如下公式进行计算：

H3＝S6×sinD

H4＝S7×sinE

H5＝H3-H4

sinEF＝H5÷S5

其中，S5为监控设备的前端点至固定点的距离；则F即为拟测定的监控设备的俯仰角度信息数据。