CN107101623A - 基于坐标变换的测量方法、系统及装置 - Google Patents
基于坐标变换的测量方法、系统及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107101623A CN107101623A CN201710353551.XA CN201710353551A CN107101623A CN 107101623 A CN107101623 A CN 107101623A CN 201710353551 A CN201710353551 A CN 201710353551A CN 107101623 A CN107101623 A CN 107101623A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- target
- laser beam
- camera
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 76
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2,6-diethylphenyl)-n-(methoxymethyl)acetamide;2,6-dinitro-n,n-dipropyl-4-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound CCC1=CC=CC(CC)=C1N(COC)C(=O)CCl.CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/4804—Auxiliary means for detecting or identifying lidar signals or the like, e.g. laser illuminators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及测量领域，尤其涉及一种基于坐标变换的测量方法、系统及装置。若摄像头的光轴与激光测量器的激光束为共面且非同轴，获取待测物位于激光测量器的激光束上的测距距离以及摄像头上的光轴中心点到激光测量器上的激光束发射点的第一间距；将测距距离和第一间距代入反正切函数计算得到角度数；根据所述角度数调节摄像头的转动角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。在不同量程下，激光测量器的激光光斑始终处于摄像头的视频画面的中心，在无法看清激光光斑的情况下，通过视频画面中心锁定目标测量位置，进而完成测量，解决了光线强、距离远等不能确定激光落点位置的问题。
Description
技术领域
本发明涉及测量领域，尤其涉及一种基于坐标变换的测量方法、系统及装置。
背景技术
土地勘测、房屋丈量是各部门关心又费心的工作，勘丈的数据是作为产权的保护对象，具有法律效力。按照传统的测量手段，需要人工跑点，利用皮尺或钢卷尺进行丈量，虽然也能满足基本要求，然而在长距离测量方面，例如测层高以及不易到达地方的测量上，存在效率低、精度差、时间长、实施操作难等问题。
随着高新技术的发展，出现了激光测距仪，该仪器特别适用于建筑结构复杂的中高层、长距离的房屋测量。该仪器使用简便(可非接触测量)，测量数据精确，工作效率提高，完全抛弃了传统的一根皮尺(或钢卷尺)丈量房屋的方法，减少勘丈误差，保证了量算精度，量算结果更加信服。但目前的激光测距仪仍然存在需要提高的方面，如在室内灯光太亮、室外阳光太强或者长距离的情况下，导致无法看清激光测距仪发出的激光点，也就无法将激光点准确定位到目标物体上，此时需借助望远镜等辅助器材。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种在测量环境不佳的情况下实现精准对焦、精确测量的基于坐标变换的测量方法、系统及装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第一技术方案为：
一种基于坐标变换的测量方法，包括对焦步骤：
若摄像头的光轴与激光测量器的激光束为共面且非同轴，获取待测物位于激光测量器的激光束上的测距距离以及摄像头上的光轴中心点到激光测量器上的激光束发射点的第一间距，所述摄像头上的光轴中心点和激光测量器上的激光束发射点的连接线与激光测量器的激光束相垂直；
将测距距离和第一间距代入反正切函数计算得到角度数；
根据所述角度数调节摄像头的转动角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。
本发明采用的第二技术方案为：
一种基于坐标变换的测量系统，包括对焦模块；
所述对焦模块包括第一获取单元、第一计算单元和调节单元；
所述第一获取单元，用于若摄像头的光轴与激光测量器的激光束为共面且非同轴，获取待测物位于激光测量器的激光束上的测距距离以及摄像头上的光轴中心点到激光测量器上的激光束发射点的第一间距，所述摄像头上的光轴中心点和激光测量器上的激光束发射点的连接线与激光测量器的激光束相垂直；
所述第一计算单元，用于将测距距离和第一间距代入反正切函数计算得到角度数；
所述调节单元，用于根据所述角度数调节摄像头的转动角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。
本发明采用的第三技术方案为：
一种基于坐标变换的测量装置，包括测量端；所述测量端包括激光测量器、摄像头和调角器；所述摄像头上的光轴中心点和激光测量器上的激光束发射点的连接线与激光测量器的激光束相垂直；所述调角器与摄像头连接，用于调整摄像头的角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的基于坐标变换的测量方法、系统及装置，通过建立摄像头的光轴、激光测量器的激光束以及摄像头的光轴中心与激光测量器的激光束之间的第一间距之间几何角度关系，计算得到将摄像头的光轴与激光测量器的激光束位于待测目标上相交时两者所成夹角度数，并根据该夹角度数调节摄像头的转动角度，实现精准对焦，在不同量程下，激光测量器的激光光斑始终处于摄像头的视频画面的中心，在无法看清激光光斑的情况下，通过视频画面中心锁定目标测量位置，进而完成测量，解决了光线强、距离远等不能确定激光落点位置的问题。
附图说明
图1为本发明的基于坐标变换的测量方法的对焦步骤流程图；
图2为本发明的基于坐标变换的测量方法的测量步骤流程图；
图3为本发明的基于坐标变换的测量方法的坐标变换示意图；
图4为本发明的基于坐标变换的测量系统的结构示意图；
标号说明：
1、激光测量器；2、摄像头；3、调角器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本发明提供的一种基于坐标变换的测量方法，包括对焦步骤：
若摄像头的光轴与激光测量器的激光束为共面且非同轴，获取待测物位于激光测量器的激光束上的测距距离L以及摄像头上的光轴中心点到激光测量器上的激光束发射点的第一间距H，所述摄像头上的光轴中心点和激光测量器上的激光束发射点的连接线与激光测量器的激光束相垂直；
将测距距离和第一间距代入反正切函数计算得到角度数arctan(H/L)；
根据所述角度数调节摄像头的转动角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。
本发明提供的基于坐标变换的测量方法，通过建立摄像头的光轴、激光测量器的激光束以及摄像头的光轴中心与激光测量器的激光束之间的第一间距之间几何角度关系，计算得到将摄像头的光轴与激光测量器的激光束位于待测目标上相交时两者所成夹角度数，并根据该夹角度数调节摄像头的转动角度，实现精准对焦，在不同量程下，激光测量器的激光光斑始终处于摄像头的视频画面的中心，在无法看清激光光斑的情况下，通过视频画面中心锁定目标测量位置，进而完成测量，解决了光线强、距离远等不能确定激光落点位置的问题。
如图2和图3，进一步的，还包括测量步骤：
当待测目标的起始点位于摄像头的光轴中心点时，执行第一次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的起始点上相交，获取待测目标的起始点到激光测量器上的激光束发射点的第一距离；
以激光测量器的激光束为Z坐标轴，建立三维空间的第一坐标系，根据第一距离得到待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值；
在本实施例中，通过摄像头的视频画面中心定位激光测量器的激光光斑到待测目标的起始点P，以激光测量器为原点Ow，以激光束为Zw轴，建立三维空间第一坐标系XwYwZw，通过激光测量器获得起始点到激光测量器的距离的长度Z1w，得到起始点P在第一坐标系XwYwZw下的坐标为(0，0，Z1w)，假定此时待测目标的终止点Q在第一坐标系XwYwZw下的坐标为(X2w，Y2w，Z2w)。
当待测目标的终止点位于摄像头的光轴中心点时，执行第二次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的终止点上相交，获取待测目标的终止点到激光测量器上的激光束发射点的第二距离；
以激光测量器的激光束为Z坐标轴，建立三维空间的第二坐标系，根据第二距离得到待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值；
在本实施例中，以待测目标的起始点为参考点，激光束转动垂直角度α、水平角度β后到达待测目标的终止点Q，同样以激光测量器为原点Ow′，以激光束为Zw′轴，建立三维空间第二坐标系Xw′Yw′Zw′，通过激光测量器获得终止点到激光测量器的距离的长度Zrw，得到终止点Q在第二坐标系Xw′Yw′Zw′下的坐标为(0，0，Zrw)。
根据第一坐标系与第二坐标系的转换关系，将待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值转换为在第一坐标系下的第三坐标值；或者根据第一坐标系与第二坐标系的转换关系，将待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值转换为在第二坐标系下的第三坐标值；
在本实施例中，从第一坐标系XwYwZw到第二坐标系Xw′Yw′Zw′，坐标原点没有移动(即Ow与Ow′重合)，只进行绕x轴与绕y轴的变换，所以空间点Q在坐标系XwYwZw与坐标系Xw′Yw′Zw′之间的变换满足以下关系：
其中，R(x，α)为绕OwXw轴旋转α度的变换矩阵形式表示，R(y，β)为绕OwYw轴旋转β度的变换矩阵形式表示。由于α、β、Zrw为已知量，则可以计算出空间点Q在第一坐标系XwYwZw下的坐标(X2w，Y2w，Z2w)；
根据第一坐标系下的第一坐标值和第三坐标值，计算得到待测目标的起始点与终止点之间的距离。或者根据第二坐标系下的第二坐标值和第三坐标值，计算得到待测目标的起始点与终止点之间的距离。
在本实施例中，根据公式可以计算出P、Q两点在空间中的距离L；
进一步的，还包括：
接收到操作指令，执行对应操作；所述操作指令包括对焦指令和测量指令。
本发明还提供的一种基于坐标变换的测量系统，包括对焦模块；所述对焦模块包括第一获取单元、第一计算单元和调节单元；
所述第一获取单元，用于若摄像头的光轴与激光测量器的激光束为共面且非同轴，获取待测物位于激光测量器的激光束上的测距距离以及摄像头上的光轴中心点到激光测量器上的激光束发射点的第一间距，所述摄像头上的光轴中心点和激光测量器上的激光束发射点的连接线与激光测量器的激光束相垂直；
所述第一计算单元，用于将测距距离和第一间距代入反正切函数计算得到角度数；
所述调节单元，用于根据所述角度数调节摄像头的转动角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。
本发明提供的基于坐标变换的测量系统，通过建立摄像头的光轴、激光测量器的激光束以及摄像头的光轴中心与激光测量器的激光束之间的第一间距之间几何角度关系，计算得到将摄像头的光轴与激光测量器的激光束位于待测目标上相交时两者所成夹角度数，并根据该夹角度数调节摄像头的转动角度，实现精准对焦，在不同量程下，激光测量器的激光光斑始终处于摄像头的视频画面的中心，在无法看清激光光斑的情况下，通过视频画面中心锁定目标测量位置，进而完成测量，解决了光线强、距离远等不能确定激光落点位置的问题。
进一步的，还包括测量模块；所述测量模块包括第二获取单元、第一建立单元、第三获取单元、第二建立单元、转换单元和第二计算单元；
所述第二获取单元，用于当待测目标的起始点位于摄像头的光轴中心点时，执行第一次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的起始点上相交，获取待测目标的起始点到激光测量器上的激光束发射点的第一距离；
所述第一建立单元，用于以激光测量器的激光束为Z坐标轴，建立三维空间的第一坐标系，根据第一距离得到待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值；
所述第三获取单元，用于当待测目标的终止点位于摄像头的光轴中心点时，执行第二次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的终止点上相交，获取待测目标的终止点到激光测量器上的激光束发射点的第二距离；
所述第二建立单元，用于以激光测量器的激光束为Z坐标轴，建立三维空间的第二坐标系，根据第二距离得到待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值；
所述转换单元，用于根据第一坐标系与第二坐标系的转换关系，将待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值转换为在第一坐标系下的第三坐标值；
所述第二计算单元，用于根据第一坐标系下的第一坐标值和第三坐标值，计算得到待测目标的起始点与终止点之间的距离。
进一步的，还包括测量模块；所述测量模块包括第二获取单元、第一建立单元、第三获取单元、第二建立单元、转换单元和第二计算单元；
所述第二获取单元，用于当待测目标的起始点位于摄像头的光轴中心点时，执行第一次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的起始点上相交，获取待测目标的起始点到激光测量器上的激光束发射点的第一距离；
所述第一建立单元，用于以激光测量器的激光束为Z坐标轴，建立三维空间的第一坐标系，根据第一距离得到待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值；
所述第三获取单元，用于当待测目标的终止点位于摄像头的光轴中心点时，执行第二次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的终止点上相交，获取待测目标的终止点到激光测量器上的激光束发射点的第二距离；
所述第二建立单元，用于以激光测量器的激光束为Z坐标轴，建立三维空间的第二坐标系，根据第二距离得到待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值；
所述转换单元，用于根据第一坐标系与第二坐标系的转换关系，将待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值转换为在第二坐标系下的第三坐标值；
所述第二计算单元，用于根据第二坐标系下的第二坐标值和第三坐标值，计算得到待测目标的起始点与终止点之间的距离。
进一步的，还包括接收模块，用于接收到操作指令，执行对应操作；所述操作指令包括对焦指令和测量指令。
如图4，本发明还提供的一种基于坐标变换的测量装置，包括测量端；所述测量端包括激光测量器1、摄像头2和调角器3；所述摄像头上的光轴中心点和激光测量器上的激光束发射点的连接线与激光测量器的激光束相垂直；所述调角器与摄像头连接，用于调整摄像头的角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。摄像头实时采集待测目标及激光光斑的图像，通过调焦实现视频画面缩放调整采集图像的大小。
调角器与摄像头连接，用于调整摄像头的角度，在不同量程下摄像头的光轴与激光测量器的激光束形成不同的几何角度关系，使得目标上的激光光斑落在摄像头的光轴上。激光测量器测距获得目标上的激光光斑到激光测量器的距离L，摄像头与激光测量器的物理间距为H，调角器只要调整摄像头的光轴与激光测量器的激光束成角度arctan(H/L)，目标上的激光光斑即可落在摄像头的光轴上。校准完成后，通过视频画面中心来锁定远处测量位置，视频画面中心显示可视化的瞄准靶心，来辅助锁定远处测量位置。
进一步的，所述测量端还包括处理器、云台和设置在云台上的角度传感器；所述摄像头、激光测量器和调角器设置在云台上；所述处理器通过通信总线或信号线分别与激光测量器、摄像头、云台、调角器和角度传感器连接；
在本实施例中，云台带动激光测量器与摄像头进行转动，由角度传感器检测云台转动的角度。处理器通过通信总线或信号线分别与激光测量器、摄像头、云台、调角器及角度传感器连接。处理器控制这些连接器件，例如，控制云台进行转动，获取角度传感器检测的云台转动角度，控制摄像头执行图像缩放，控制调角器调整摄像头的角度，控制激光测量器执行测量操作。
所述基于坐标变换的测量装置还包括服务端和至少一个以上的终端；所述服务端通过网络分别与测量端和终端连接。
在具体实施方式中，本装置还包括服务端及终端。服务端分别与测量端及终端通过网络连接。服务端提供测量端和终端之间的通信接口，服务端接收来自/发送去往测量端或终端的电信号。终端向用户显示可视输出，包括视频画面、测量过程/结果的文本信息、图形信息及其任意组合。终端接收用户的控制输入，向测量端发送控制信号，执行目标测量。
综上所述，本发明提供的基于坐标变换的测量方法、系统及装置，通过建立摄像头的光轴、激光测量器的激光束以及摄像头的光轴中心与激光测量器的激光束之间的第一间距之间几何角度关系，计算得到将摄像头的光轴与激光测量器的激光束位于待测目标上相交时两者所成夹角度数，并根据该夹角度数调节摄像头的转动角度，实现精准对焦，在不同量程下，激光测量器的激光光斑始终处于摄像头的视频画面的中心，在无法看清激光光斑的情况下，通过视频画面中心锁定目标测量位置，进而完成测量，解决了光线强、距离远等不能确定激光落点位置的问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于坐标变换的测量方法，其特征在于，包括对焦步骤：
若摄像头的光轴与激光测量器的激光束为共面且非同轴，获取待测物位于激光测量器的激光束上的测距距离以及摄像头上的光轴中心点到激光测量器上的激光束发射点的第一间距，所述摄像头上的光轴中心点和激光测量器上的激光束发射点的连接线与激光测量器的激光束相垂直；
将测距距离和第一间距代入反正切函数计算得到角度数；
根据所述角度数调节摄像头的转动角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。
2.根据权利要求1所述的基于坐标变换的测量方法，其特征在于，还包括测量步骤：
当待测目标的起始点位于摄像头的光轴中心点时，执行第一次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的起始点上相交，获取待测目标的起始点到激光测量器上的激光束发射点的第一距离；
以激光测量器的激光束为坐标轴，建立三维空间的第一坐标系，根据第一距离得到待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值；
当待测目标的终止点位于摄像头的光轴中心点时，执行第二次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的终止点上相交，获取待测目标的终止点到激光测量器上的激光束发射点的第二距离；
以激光测量器的激光束为坐标轴，建立三维空间的第二坐标系，根据第二距离得到待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值；
根据第一坐标系与第二坐标系的转换关系，将待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值转换为在第一坐标系下的第三坐标值；
根据第一坐标系下的第一坐标值和第三坐标值，计算得到待测目标的起始点与终止点之间的距离。
3.根据权利要求1所述的基于坐标变换的测量方法，其特征在于，还包括测量步骤：
当待测目标的起始点位于摄像头的光轴中心点时，执行第一次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的起始点上相交，获取待测目标的起始点到激光测量器上的激光束发射点的第一距离；
以激光测量器的激光束为坐标轴，建立三维空间的第一坐标系，根据第一距离得到待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值；
当待测目标的终止点位于摄像头的光轴中心点时，执行第二次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的终止点上相交，获取待测目标的终止点到激光测量器上的激光束发射点的第二距离；
以激光测量器的激光束为坐标轴，建立三维空间的第二坐标系，根据第二距离得到待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值；
根据第一坐标系与第二坐标系的转换关系，将待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值转换为在第二坐标系下的第三坐标值；
根据第二坐标系下的第二坐标值和第三坐标值，计算得到待测目标的起始点与终止点之间的距离。
4.根据权利要求1所述的基于坐标变换的测量方法，其特征在于，还包括：
接收到操作指令，执行对应操作；所述操作指令包括对焦指令和测量指令。
5.一种基于坐标变换的测量系统，其特征在于，包括对焦模块；所述对焦模块包括第一获取单元、第一计算单元和调节单元；
所述第一获取单元，用于若摄像头的光轴与激光测量器的激光束为共面且非同轴，获取待测物位于激光测量器的激光束上的测距距离以及摄像头上的光轴中心点到激光测量器上的激光束发射点的第一间距，所述摄像头上的光轴中心点和激光测量器上的激光束发射点的连接线与激光测量器的激光束相垂直；
所述第一计算单元，用于将测距距离和第一间距代入反正切函数计算得到角度数；
所述调节单元，用于根据所述角度数调节摄像头的转动角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。
6.根据权利要求5所述的基于坐标变换的测量系统，其特征在于，还包括测量模块；所述测量模块包括第二获取单元、第一建立单元、第三获取单元、第二建立单元、转换单元和第二计算单元；
所述第二获取单元，用于当待测目标的起始点位于摄像头的光轴中心点时，执行第一次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的起始点上相交，获取待测目标的起始点到激光测量器上的激光束发射点的第一距离；
所述第一建立单元，用于以激光测量器的激光束为坐标轴，建立三维空间的第一坐标系，根据第一距离得到待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值；
所述第三获取单元，用于当待测目标的终止点位于摄像头的光轴中心点时，执行第二次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的终止点上相交，获取待测目标的终止点到激光测量器上的激光束发射点的第二距离；
所述第二建立单元，用于以激光测量器的激光束为坐标轴，建立三维空间的第二坐标系，根据第二距离得到待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值；
所述转换单元，用于根据第一坐标系与第二坐标系的转换关系，将待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值转换为在第一坐标系下的第三坐标值；
所述第二计算单元，用于根据第一坐标系下的第一坐标值和第三坐标值，计算得到待测目标的起始点与终止点之间的距离。
7.根据权利要求5所述的基于坐标变换的测量系统，其特征在于，还包括测量模块；所述测量模块包括第二获取单元、第一建立单元、第三获取单元、第二建立单元、转换单元和第二计算单元；
所述第二获取单元，用于当待测目标的起始点位于摄像头的光轴中心点时，执行第一次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的起始点上相交，获取待测目标的起始点到激光测量器上的激光束发射点的第一距离；
所述第一建立单元，用于以激光测量器的激光束为坐标轴，建立三维空间的第一坐标系，根据第一距离得到待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值；
所述第三获取单元，用于当待测目标的终止点位于摄像头的光轴中心点时，执行第二次的对焦步骤，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测目标的终止点上相交，获取待测目标的终止点到激光测量器上的激光束发射点的第二距离；
所述第二建立单元，用于以激光测量器的激光束为坐标轴，建立三维空间的第二坐标系，根据第二距离得到待测目标的终止点在第二坐标系下的第二坐标值；
所述转换单元，用于根据第一坐标系与第二坐标系的转换关系，将待测目标的起始点在第一坐标系下的第一坐标值转换为在第二坐标系下的第三坐标值；
所述第二计算单元，用于根据第二坐标系下的第二坐标值和第三坐标值，计算得到待测目标的起始点与终止点之间的距离。
8.根据权利要求5所述的基于坐标变换的测量系统，其特征在于，还包括接收模块，用于接收到操作指令，执行对应操作；所述操作指令包括对焦指令和测量指令。
9.一种基于坐标变换的测量装置，其特征在于，包括测量端；所述测量端包括激光测量器、摄像头和调角器；所述摄像头上的光轴中心点和激光测量器上的激光束发射点的连接线与激光测量器的激光束相垂直；所述调角器与摄像头连接，用于调整摄像头的角度，使摄像头上的光轴与激光测量器上的激光束在待测物上相交。
10.根据权利要求9所述的基于坐标变换的测量装置，其特征在于，所述测量端还包括处理器、云台和设置在云台上的角度传感器；所述摄像头、激光测量器和调角器设置在云台上；所述处理器通过通信总线或信号线分别与激光测量器、摄像头、云台、调角器和角度传感器连接；
所述基于坐标变换的测量装置还包括服务端和至少一个以上的终端；所述服务端通过网络分别与测量端和终端连接。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810683233.4A CN108828554B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 无需激光落点的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
| CN201810683315.9A CN108827260B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 通过画面定位的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
| CN201810683217.5A CN108709542B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的快速测量方法、系统及装置 |
| CN201810683734.2A CN109029391B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的实物测量方法、系统及装置 |
| CN201810683249.5A CN108828555B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的精确测量方法、系统及装置 |
| CN201710353551.XA CN107101623B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 测量方法、系统及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710353551.XA CN107101623B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 测量方法、系统及装置 |
Related Child Applications (5)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810683734.2A Division CN109029391B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的实物测量方法、系统及装置 |
| CN201810683233.4A Division CN108828554B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 无需激光落点的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
| CN201810683249.5A Division CN108828555B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的精确测量方法、系统及装置 |
| CN201810683217.5A Division CN108709542B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的快速测量方法、系统及装置 |
| CN201810683315.9A Division CN108827260B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 通过画面定位的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107101623A true CN107101623A (zh) | 2017-08-29 |
| CN107101623B CN107101623B (zh) | 2018-07-27 |
Family
ID=59669358
Family Applications (6)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810683233.4A Active CN108828554B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 无需激光落点的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
| CN201810683217.5A Active CN108709542B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的快速测量方法、系统及装置 |
| CN201710353551.XA Active CN107101623B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 测量方法、系统及装置 |
| CN201810683734.2A Active CN109029391B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的实物测量方法、系统及装置 |
| CN201810683315.9A Active CN108827260B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 通过画面定位的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
| CN201810683249.5A Active CN108828555B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的精确测量方法、系统及装置 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810683233.4A Active CN108828554B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 无需激光落点的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
| CN201810683217.5A Active CN108709542B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的快速测量方法、系统及装置 |
Family Applications After (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810683734.2A Active CN109029391B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的实物测量方法、系统及装置 |
| CN201810683315.9A Active CN108827260B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 通过画面定位的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
| CN201810683249.5A Active CN108828555B (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 基于坐标变换的精确测量方法、系统及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (6) | CN108828554B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108398123A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-14 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 一种全站仪及其度盘标定方法 |
| CN109227551A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-01-18 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种视觉定位机器人手眼坐标转换方法 |
| CN112179210A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-05 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种舰炮弹丸命中偏差的修正方法 |
| CN113050113A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-29 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种激光点定位方法和装置 |
| CN113358332A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-09-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种动态成像望远镜性能检测装置及方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108828554B (zh) * | 2017-05-18 | 2020-06-26 | 金钱猫科技股份有限公司 | 无需激光落点的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
| CN111435070A (zh) * | 2019-01-14 | 2020-07-21 | 深圳中科飞测科技有限公司 | 转换关系的获取方法、检测设备及检测方法 |
| CN111256669A (zh) * | 2019-04-29 | 2020-06-09 | 金钱猫科技股份有限公司 | 一种自动化采样装置 |
| CN112099028B (zh) * | 2020-09-03 | 2024-07-30 | 深圳市迈测科技股份有限公司 | 激光点自动追踪方法、装置、存储介质及激光测距装置 |
| CN112731343B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-12-12 | 福建汇川物联网技术科技股份有限公司 | 一种测量摄像机的目标测量方法及装置 |
| CN112817000A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-05-18 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 一种超高检测装置和方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102901448A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-30 | 福建汇川数码技术科技有限公司 | 视频摄像与激光测距仪同轴光电测量装置 |
| CN103426166A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-12-04 | 杭州电子科技大学 | 一种基于激光和单目的机器人手眼协同定位方法 |
| CN105758314A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-07-13 | 清华大学 | 远距离激光测距方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4339166B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2009-10-07 | サンクス株式会社 | 角度測定装置及びその傾き角度測定方法 |
| US7429999B2 (en) * | 2004-05-24 | 2008-09-30 | CENTRE DE RECHERCHE INDUSTRIELLE DU QUéBEC | Camera calibrating apparatus and method |
| CN1333231C (zh) * | 2005-07-01 | 2007-08-22 | 清华大学 | 一种用线阵ccd测量光束中心位置的方法 |
| CN101334277B (zh) * | 2007-06-28 | 2010-12-08 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 点镭射自动对焦扫描影像量测系统及方法 |
| CN101334270B (zh) * | 2008-07-25 | 2010-06-23 | 西安交通大学 | 激光线扫描测头几何变换标定与曲面插值修正方法及装置 |
| CN101699313B (zh) * | 2009-09-30 | 2012-08-22 | 北京理工大学 | 基于摄像机和三维激光雷达的外部参数标定方法及系统 |
| WO2011079126A2 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-30 | Laser Biopsy, Inc. | Method and apparatus for microscopic imaging system with wide field of view and high collection efficiency |
| CN102445148A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-05-09 | 西门子公司 | 一种获取位置参数的方法、装置及系统 |
| US9188973B2 (en) * | 2011-07-08 | 2015-11-17 | Restoration Robotics, Inc. | Calibration and transformation of a camera system's coordinate system |
| US9291697B2 (en) * | 2012-04-13 | 2016-03-22 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, and apparatus for spatially directive filtering |
| CN103198524B (zh) * | 2013-04-27 | 2015-08-12 | 清华大学 | 一种大规模室外场景三维重建方法 |
| JP6178127B2 (ja) * | 2013-05-29 | 2017-08-09 | 株式会社Ｃｕｂｉｃ | 建造物の計測装置および計測方法 |
| US9043146B2 (en) * | 2013-06-19 | 2015-05-26 | The Boeing Company | Systems and methods for tracking location of movable target object |
| CN104501779A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-04-08 | 中国人民解放军63961部队 | 基于多站测量的无人机高精度目标定位方法 |
| CN105547295A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-05-04 | 西安应用光学研究所 | 基于陀螺测速的机载光电观瞄系统用地面目标无源测速方法 |
| CN105486289B (zh) * | 2016-01-31 | 2018-03-23 | 山东科技大学 | 一种激光摄影测量系统及相机标定方法 |
| CN105865350A (zh) * | 2016-04-30 | 2016-08-17 | 广东工业大学 | 3d物体点云成像方法 |
| CN106056587B (zh) * | 2016-05-24 | 2018-11-09 | 杭州电子科技大学 | 全视角线激光扫描三维成像标定装置及方法 |
| CN108828554B (zh) * | 2017-05-18 | 2020-06-26 | 金钱猫科技股份有限公司 | 无需激光落点的基于坐标变换的测量方法、系统及装置 |
| CN107339935B (zh) * | 2017-06-27 | 2020-11-06 | 中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所 | 用于全视角扫描测量系统的靶标空间交会测量方法 |
-
2017
- 2017-05-18 CN CN201810683233.4A patent/CN108828554B/zh active Active
- 2017-05-18 CN CN201810683217.5A patent/CN108709542B/zh active Active
- 2017-05-18 CN CN201710353551.XA patent/CN107101623B/zh active Active
- 2017-05-18 CN CN201810683734.2A patent/CN109029391B/zh active Active
- 2017-05-18 CN CN201810683315.9A patent/CN108827260B/zh active Active
- 2017-05-18 CN CN201810683249.5A patent/CN108828555B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102901448A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-30 | 福建汇川数码技术科技有限公司 | 视频摄像与激光测距仪同轴光电测量装置 |
| CN103426166A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-12-04 | 杭州电子科技大学 | 一种基于激光和单目的机器人手眼协同定位方法 |
| CN105758314A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-07-13 | 清华大学 | 远距离激光测距方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108398123A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-14 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 一种全站仪及其度盘标定方法 |
| CN108398123B (zh) * | 2018-02-06 | 2020-10-20 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 一种全站仪及其度盘标定方法 |
| CN109227551A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-01-18 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种视觉定位机器人手眼坐标转换方法 |
| CN112179210A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-05 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种舰炮弹丸命中偏差的修正方法 |
| CN112179210B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-09-02 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种舰炮弹丸命中偏差的修正方法 |
| CN113050113A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-29 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种激光点定位方法和装置 |
| CN113050113B (zh) * | 2021-03-10 | 2023-08-01 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种激光点定位方法和装置 |
| CN113358332A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-09-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种动态成像望远镜性能检测装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108709542A (zh) | 2018-10-26 |
| CN108709542B (zh) | 2020-11-17 |
| CN109029391A (zh) | 2018-12-18 |
| CN108828555A (zh) | 2018-11-16 |
| CN108827260B (zh) | 2019-05-28 |
| CN109029391B (zh) | 2020-09-15 |
| CN108828555B (zh) | 2020-08-04 |
| CN108827260A (zh) | 2018-11-16 |
| CN108828554B (zh) | 2020-06-26 |
| CN107101623B (zh) | 2018-07-27 |
| CN108828554A (zh) | 2018-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107101623B (zh) | 测量方法、系统及装置 | |
| CN102798350B (zh) | 一种臂架挠度的测量方法、装置及系统 | |
| CN112254663B (zh) | 一种基于影像识别的平面变形监测测量方法及其系统 | |
| JP2004163292A (ja) | 測量装置と電子的記憶媒体 | |
| CN112419425B (zh) | 用于结构变形测量的抗扰动高精度相机群测量方法 | |
| CN103090845B (zh) | 一种基于多影像的远程测距方法 | |
| CN106840011A (zh) | 铁塔变形测量装置及其方法 | |
| CN114838668B (zh) | 一种隧道位移监测方法及系统 | |
| KR20120051875A (ko) | 모션 캡처를 이용한 구조물 모니터링 장치 및 방법 | |
| CN105699982A (zh) | 双激光标定的高精度摄像头芯片多点测距装置及方法 | |
| CN105865349A (zh) | 一种大型建筑物位移监测方法 | |
| WO2008098411A1 (fr) | Procédé photogrammétrique à transfert de tracé optique à ligne brisée pour mesure tridimensionnelle de la position et de la disposition d'une cible invisible | |
| CN108154535B (zh) | 基于平行光管的摄像机标定方法 | |
| CN203100724U (zh) | 利用相机拍摄的照片进行测距的装置 | |
| CN204679637U (zh) | 双激光标定的高精度ccd多点测距装置 | |
| JP5365960B2 (ja) | 三次元２点間距離簡易計測装置 | |
| CN105717502B (zh) | 一种基于线阵ccd的高速激光测距装置 | |
| CN110736438A (zh) | 一种高炮检测装置及其检测方法 | |
| CN111964604B (zh) | 一种基于影像识别的平面变形监测测量方法 | |
| CN205300519U (zh) | 铁塔变形测量装置 | |
| CN114754695A (zh) | 多视场桥梁挠度测量装置、方法及存储介质 | |
| CN204613404U (zh) | 基于线束激光器和普通ccd的多点测距装置 | |
| CN212058660U (zh) | 一种实时远程植被监测系统 | |
| CN107784171B (zh) | 一种空间模型构建方法 | |
| CN106643306B (zh) | 一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法及其系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180308 Address after: Riverside Road, Taijiang District of Fuzhou City, Fujian province 350009 No. 58 Building 2 layer 01 eternal Applicant after: JINQIANMAO TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 350200 503 room 503 of Le Sheng District, No. 532, Wu voyage Road, Changle City, Changle City, Fujian Applicant before: Chen Kunlong |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Lin Dajia Inventor after: Huang Zongrong Inventor after: Jiang Shisong Inventor after: Zheng Minzhong Inventor after: Liu Bing Inventor before: Chen Kunlong |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |