CN107255813A - 基于3d技术的测距方法、移动终端、及存储介质 - Google Patents

基于3d技术的测距方法、移动终端、及存储介质 Download PDF

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CN107255813A CN201710532472.5A CN201710532472A CN107255813A CN 107255813 A CN107255813 A CN 107255813A CN 201710532472 A CN201710532472 A CN 201710532472A CN 107255813 A CN107255813 A CN 107255813A
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Nubia Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于3D技术的测距方法，该方法包括：利用预置的摄像头采集被测物体对应的3D图像，并根据接收到的触发指令，在3D图像中选取测量起点和测量终点；根据3D图像对应的图像深度信息，分别提取测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离；根据摄像头对应的镜头视角，以及测量起点和测量终点在3D图像中的位置，计算出测量起点和测量终点与摄像头连线的夹角；根据上述距离及夹角，计算出测量起点与测量终点之间的距离。本发明还公开了一种移动终端，以及一种存储介质。本发明解决了现有技术中在测量物体大小时，现有的非接触式测量仪器体型较为笨重，并且测量过程也比较复杂的技术问题。

Description

基于3D技术的测距方法、移动终端、及存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于3D(3-Dimensional，三维立体)技术的测距方法、移动终端、及存储介质。
背景技术
在日常生活中，有时需要测量某些东西，比如建筑物或者物体的长度、高度和面积，其中，对物体大小的测量，一般有接触式测量和非接触式测量两种。
其中，接触式测量需要利用直尺或者卷尺等测量工具，直接在被测物体的表面进行测量，例如测量家具、书桌或类似的物体。但是，对于一些物体而言，却无法采用接触式测量，比如，置于放置于博物馆展览橱窗内的文物，博物馆一般都不会允许参观者对文物进行接触式测量，另外，还比如当用户想要知道某处建筑物的真实高度时，也无法采用接触式测量。
非接触测量方法通常都以光电、电磁、超声波等技术为基础，在测量仪器的感受元件不与被测物体表面接触的情况下，即可获取被测物体的各种外表或内在的数据特征。然而上述测量仪器一般都是基于专业技术人员进行设计制造的，体型较为笨重，并且测量过程也比较复杂，对非专业人员来说，很难完成。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种基于3D技术的测距方法、移动终端、及存储介质，旨在解决现有技术中使用的非接触式测量仪器，体型较为笨重，并且测量过程也比较复杂的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于3D技术的测距方法，所述基于3D技术的测距方法包括：
利用预置的摄像头采集被测物体对应的3D图像，并根据接收到的触发指令，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点；
根据所述3D图像对应的图像深度信息，分别提取所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离；
根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角；
根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离。
可选的，所述触发指令包括自定义选取指令和自动选取指令，所述根据接收到的触发指令，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点的步骤包括：
当接收到自定义选取指令时，则根据检测到的用户在所述3D图像中的触发操作，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点；
当接收到自动选取指令时，则根据预设的特征选取规则，在所述3D图像中自动选取测量起点和测量终点。
可选的，根据所述3D图像对应的图像深度信息，分别提取所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离的步骤包括：
根据所述3D图像对应的图像深度信息，提取所述测量起点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第一拍摄距离，以及提取所述测量终点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第二拍摄距离。
可选的，根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的步骤包括：
根据测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，分别测量所述测量起点和测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，及到3D图像第二边沿的第二垂直距离，所述第一边沿与第二边沿平行；
计算所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值；
根据所述比值与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
可选的，在计算所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值之后还包括：
根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离。
可选的，所述根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离的步骤包括：
调用计算公式：
计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离d；其中，V表示所述摄像头对应的镜头视角，x表示所述测量起点或测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，m表示所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值。
可选的，根据所述比值与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的步骤包括：
根据所述第三垂直距离与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
可选的，根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离的步骤包括：
调用计算公式：
L2＝a2+b2-2ab cos C
计算出所述测量起点与测量终点之间的距离L，并输出至显示界面进行显示；其中，a表示所述第一拍摄距离，b表示所述第二拍摄距离，C表示所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括：摄像头、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于3D技术的测距程序，所述基于3D技术的测距程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于3D技术的测距方法对应的各个步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有基于3D技术的测距程序，所述基于3D技术的测距程序被处理器执行时实现如上所述的基于3D技术的测距方法对应的各个步骤。
本发明提供的基于3D技术的测距方法、移动终端、及存储介质，利用摄像头采集被测物体对应的3D图像，然后根据该3D图像对应的图像深度信息，分别提取测量起点和测量终点相对于摄像头的距离，以及根据摄像头对应的镜头视角，及测量起点和测量终点在3D图像中的位置，计算出测量起点和测量终点相对于摄像头的夹角；最后依据余弦函数，计算出测量起点与测量终点之间的距离，从而能够在不接触被测物体的情况下，测量出被测物体的大小，由于移动终端便于携带，普及率高，以及测量过程简单且易操作，因此解决了现有技术中非接触式测量仪器体型较为笨重，并且测量过程也比较复杂的技术问题。
附图说明
图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图；
图2为本发明各个实施例提供的一种通信网络系统架构图；
图3为本发明基于3D技术的测距方法第一实施例的流程示意图；
图4为本发明在3D图像中选取测量起点和测量终点的场景示意图；
图5为本发明在3D图像中选取测量起点和测量终点的另一场景示意图；
图6为本发明中测量起点和测量终点与摄像头连线的夹角的场景示意图；
图7为本发明第二实施例中所述的第一垂直距离与第二垂直距离的示意图；
图8为本发明第二实施例中所述的计算摄像头与3D图像第三垂直距离的场景示意图；
图9为本发明第二实施例中所述的计算测量起点和测量终点与摄像头连线的夹角的场景示意图；
图10为本发明移动终端涉及的软件运行环境的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。
后续描述中将以移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图，该移动终端100可以包括：A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍：
A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中，并且能够将这样的声音处理为音频数据。
移动终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在移动终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。
用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种，具体此处不做限定。
进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。
接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。
存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器110是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
尽管图1未示出，移动终端100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。
为了便于理解本发明实施例，下面对本发明的移动终端所基于的通信网络系统进行描述。
请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图，该通信网络系统为通用移动通信技术的LTE系统，该LTE系统包括依次通讯连接的UE(User Equipment，用户设备)201，E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进式UMTS陆地无线接入网)202，EPC(Evolved Packet Core，演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。
具体地，UE201可以是上述终端100，此处不再赘述。
E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。其中，eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接，eNodeB2021连接到EPC203，eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。
EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)2031，HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)2032，其它MME2033，SGW(Serving Gate Way，服务网关)2034，PGW(PDN Gate Way，分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function，政策和资费功能实体)2036等。其中，MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点，提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能，并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送，PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能，PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。
IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)或其它IP业务等。
虽然上述以LTE系统为例进行了介绍，但本领域技术人员应当知晓，本发明不仅仅适用于LTE系统，也可以适用于其他无线通信系统，例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA以及未来新的网络系统等，此处不做限定。
基于上述移动终端硬件结构以及通信网络系统，提出本发明方法各个实施例。
本发明以下实施例提供一种基于3D技术的测距方法，该方法利用摄像头采集被测物体对应的3D图像，然后根据该3D图像对应的图像深度信息，分别提取测量起点和测量终点相对于摄像头的距离，以及根据摄像头对应的镜头视角，及测量起点和测量终点在3D图像中的位置，计算出测量起点和测量终点与摄像头连线的夹角；最后依据余弦定理，计算出测量起点与测量终点之间的距离，从而能够在不接触被测物体的情况下，测量出被测物体的大小。
参见图3，图3为本发明基于3D技术的测距方法第一实施例的流程示意图，本实施例中，上述基于3D技术的测距方法包括：
步骤S10，利用预置的摄像头采集被测物体对应的3D图像，并根据接收到的触发指令，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点。
本实施例中，首先利用预置的摄像头采集被测物体对应的3D图像，其中，上述摄像头捕捉的像素带有距离信息，即图像深度信息，优选地，上述摄像头可采用3D摄像头。
其中，上述摄像头可安装于上述移动终端100，由移动终端100直接通过该摄像头采集被测物体对应的3D图像，或者，也可以由其他安装有摄像头的图像采集设备采集被测物体对应的3D图像，然后将采集到的3D图像发送至上述移动终端100。
其中，在采集被测物体对应的3D图像之后，便根据接收到的用户触发的触发指令，在该3D图像中选取与所述被测物体对应的测量起点和测量终点。
具体的，上述触发指令包括自定义选取指令和自动选取指令，上述步骤S10中所述的根据接收到的触发指令，在3D图像中选取与被测物体对应的测量起点和测量终点的步骤包括：
当接收到自定义选取指令时，则根据检测到的用户在所述3D图像中的触发操作，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点；
当接收到自动选取指令时，则根据预设的特征选取规则，在所述3D图像中自动选取测量起点和测量终点。
本实施例中，在采集被测物体对应的3D图像之后，用户可以在自行在移动终端显示屏幕中点击选取上述测量起点和测量终点；另外，移动终端也可以自动检测被测物体的外围轮廓，然后选择测量外围轮廓中任意两点之间的距离，例如，测量被测物体外围轮廓的宽度、长度/高度等。
为了更好的理解本发明，参照图4，图4为本发明在3D图像中选取测量起点和测量终点的场景示意图，图4中，可以选取A点作为测量起点，选取B点作为测量终点。
本实施例中，如图4所示，优选3D图像中心位置中竖直方向的两点作为测量起点和测量终点，或者，在采集被测物体对应的3D图像时，优选的将被测物体竖直成像在3D图像中心位置，即被测物体在3D图像的中心位置竖直显示。
其中，对于3D图像中非竖直显示的被测物体，则选取与该被测物体对应的测量起点和测量终点，可参照图5，图5为本发明在3D图像中选取测量起点和测量终点的另一场景示意图，在图5中，可选取P点作为测量起点，选取Q点作为测量终点。
步骤S20，根据所述3D图像对应的图像深度信息，分别提取所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离。
本实施例中，在选取与被测物体对应的测量起点和测量终点之后，则根据该3D图像对应的图像深度信息，分别提取上述测量起点和测量终点相对于摄像头的距离。
其中，上述3D图像对应的图像深度信息包括摄像头的传感器距离拍摄物的实际距离，提取图像深度信息的方法主要分为单目深度估计方法和双目深度估计方法，单目是基于一个镜头，而双目是基于两个镜头，具体的：
单目深度估计方法是基于一幅图像来估计它的深度信息，相对于双目深度估计的方法，有一定的难度，有基于图像内容理解，基于聚焦，基于散焦，基于明暗变化等估计方法，如基于图像内容理解的深度估计方法主要是通过对图像中的各个景物分块进行分类，然后对每个类别的景物分别用各自适用的方法估计它们的深度信息；基于聚焦的深度估计方法主要使摄像机相对于被测点处于聚焦位，然后根据透镜成像公式可求得被测点相对于摄像机的距离。
双目深度估计方法是基于双镜头视差的深度估计方法，它是用两个摄像头成像，因为两个摄像头之间存在一定的距离，所以同一景物通过两个镜头所成的像有一定的差别，即视差，根据视差信息，便可以估计出景物的大体深度信息。
具体的，上述步骤S20中所述的根据3D图像对应的图像深度信息，分别提取测量起点和测量终点相对于摄像头的距离的步骤包括：
根据所述3D图像对应的图像深度信息，提取所述测量起点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第一拍摄距离，以及提取所述测量终点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第二拍摄距离。
其中，像素对应的拍摄物与摄像头之间的拍摄距离主要是指：摄像头中的各个感光元件或各个感光传感器距离实际拍摄物的距离。
其中，上述第一拍摄距离为测量起点对应各个像素中的拍摄物与所述摄像头之间平均距离，上述第二拍摄距离为测量终点对应各个像素中的拍摄物与所述摄像头之间平均距离。
步骤S30，根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
本实施例中，可根据上述摄像头对应的镜头视角，以及测量起点和测量终点在3D图像中的位置，计算出测量起点和测量终点相对于摄像头的夹角。
其中，摄像头对应的镜头视角(FOV)是指摄像头镜头所能覆盖的范围，(物体超过这个角就不会被收在镜头里)，镜头能涵盖多大范围的景物，通常以角度来表示，这个角度就叫镜头的镜头视角。
其中，根据测量起点和测量终点在3D图像中的位置，便可以计算出测量起点和测量终点相对于摄像头的夹角。
为了更好的理解本发明，参照图6，图6为本发明中测量起点和测量终点与摄像头连线的夹角的场景示意图，图6中，角FCH表示摄像头镜头视角对应的角度值，由于测量起点A到3D图像第二边沿F点的距离，以及测量终点B到3D图像第一边沿H点的距离为固定的，并且测量起点A与摄像头之间的距离AC(即上述第一拍摄距离)，以及测量终点B与摄像头之间的距离AC(即上述第二拍摄距离)均已知，因此，可以通过C点作直线FH的垂线，然后根据正切函数，即可计算出测量起点A和测量终点B与摄像头C点连线的夹角，即角ACB的大小。
步骤S40，根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离。
本实施例中，在计算出测量起点A和测量终点B相对于摄像头的距离及夹角之后，即可根据余弦定理，计算出所述测量起点A与测量终点B之间的距离。
本实施例提供的基于3D技术的测距方法，利用摄像头采集被测物体对应的3D图像，然后根据该3D图像对应的图像深度信息，分别提取测量起点和测量终点相对于摄像头的距离，以及根据摄像头对应的镜头视角，及测量起点和测量终点在3D图像中的位置，计算出测量起点和测量终点相对于摄像头的夹角；最后依据余弦定理，计算出测量起点与测量终点之间的距离，从而能够在不接触被测物体的情况下，测量出被测物体的大小，由于上述方法可以通过如手机等移动终端即可实现，测量过程简单且易操作，故解决了现有技术中非接触式测量仪器体型较为笨重，并且测量过程也比较复杂的技术问题。
进一步地，基于上述图3所述的本发明基于3D技术的测距方法第一实施例，提出本发明基于3D技术的测距方法第二实施例，本实施例中，上述图3所示步骤S30中所述的根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的步骤包括：
根据测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，分别测量所述测量起点和测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，及到3D图像第二边沿的第二垂直距离，所述第一边沿与第二边沿平行；
计算所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值；
根据所述比值与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
为了更好的理解本发明，参照图7，图7为本发明第二实施例中所述的第一垂直距离与第二垂直距离的示意图，在图7中，以测量终点B为例，假设测量终点B到3D图像第一边沿H的第一垂直距离为x，到3D图像第二边沿F的第二垂直距离为y，则第二垂直距离与第一垂直距离的比值m＝y/x。
进一步地，在计算第二垂直距离与第一垂直距离的比值之后还包括：
根据所述比值，计算出所述摄像头所述3D图像的第三垂直距离。
其中，所述第三垂直距离为所述摄像头与所述3D图像的中心的垂直距离，根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离的步骤可包括：
根据所述比值，确定所述3D图像的中心与所述第一边沿或第二边沿的垂直距离，并计算出所述摄像头二分之一的镜头视角对应的正切值；
根据所述垂直距离与所述正切值的比值，计算出所述第三垂直距离。
具体的，本实施例中，根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离的步骤包括：
调用计算公式：
计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离d；其中，V表示所述摄像头对应的镜头视角，x表示所述测量起点或测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，m表示所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值。
为了更好的理解本发明，参照图8，图8为本发明第二实施例中所述的计算摄像头与3D图像第三垂直距离的场景示意图，在图8中，以测量终点B为例，假设测量终点B到3D图像第一边沿H点的第一垂直距离为x，则测量终点B到3D图像第二边沿F点的第二垂直距离为mx；同时，以摄像头为原点C，作直线AB的垂线，E点为垂点，可以理解的是，由于上述摄像头处于3D图像的中心位置，因此E点到3D图像第一边沿与第二边沿相等，均为(1+m)x/2，且直线CE平分角FCH；故由此可计算出上述第三垂直距离CE的大小d。
进一步地，在计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离之后还包括：
根据所述第三垂直距离与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
本实施例中，参照图9，图9为本发明第二实施例中所述的计算测量起点和测量终点与摄像头连线的夹角的场景示意图，在图9中，CE＝d；∠BEC＝90°；因此由此便可以计算出角BCE的大小。
利用同样的方法，计算出角ACE的大小，当A点和B点位于E点的两侧时，将角BCE与角ACE相加即可得到角ACB的大小；当A点和B点位于E点的同侧时，将角BCE与角ACE相减即可得到角ACB的大小，其中，角ACB即测量起点A和测量终点B相对于所述摄像头的夹角。
另外，也可以根据角BCE的大小和角ACE的大小，计算出角BCH和角ACF的大小，然后将角FCH(即摄像头的镜头视角)减去角BCH和角ACF的大小，即可得到角ACB的大小。
本实施例所述的基于3D技术的测距方法，根据摄像头对应的镜头视角，以及测量起点和测量终点在3D图像中的位置，可计算出测量起点和测量终点相对于摄像头的夹角，然后根据测量起点和测量终点相对于摄像头的距离，依据余弦定理，便可计算出测量起点与测量终点之间的距离，从而能够在不接触被测物体的情况下，测量出被测物体的大小，测量过程可以通过如手机等移动终端实现，不需要人员参与计算，方便快捷。
进一步地，进一步地，基于上述本发明基于3D技术的测距方法第一、第二实施例，提出本发明基于3D技术的测距方法第三实施例，本实施例中，上述图3所示步骤S30中所述的根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离的步骤包括：
调用预置的余弦函数，计算所述第一拍摄距离与所述第二拍摄距离的平方和，以及计算所述第一拍摄距离、所述第二拍摄距离及所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的余弦值的两倍积；
通过计算所述平方和与所述两倍积的差值，得到所述测量起点与测量终点之间的距离。
具体的，调用计算公式：
L2＝a2+b2-2ab cos C
计算出所述测量起点与测量终点之间的距离L，并输出至显示界面进行显示；其中，a表示所述第一拍摄距离，b表示所述第二拍摄距离，C表示所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
其中，对于在3D图像中非竖直显示的被测物体，可参照图5，通过上述方法，可计算出PQ的距离，然后根据被测物体与直线PQ之间的夹角，即可计算出被测物体的实际长度。
本实施例所述的基于3D技术的测距方法，在得到测量起点和测量终点相对于摄像头的距离及夹角之后，根据余弦函数，即可计算出测量起点与测量终点之间的距离，从而能够在不接触被测物体的情况下，测量出被测物体的大小，计算过程简单，因此可适用于各种用户群体。
进一步地，本发明还提供一种移动终端，该移动终端包括：摄像头、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于3D技术的测距程序，所述基于3D技术的测距程序被所述处理器执行时实现下步骤：
利用预置的摄像头采集被测物体对应的3D图像，并根据接收到的触发指令，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点；
根据所述3D图像对应的图像深度信息，分别提取所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离；
根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角；
根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离。
进一步地，上述触发指令包括自定义选取指令和自动选取指令，上述根据接收到的触发指令，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点的步骤包括：
当接收到自定义选取指令时，则根据检测到的用户在所述3D图像中的触发操作，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点；
当接收到自动选取指令时，则根据预设的特征选取规则，在所述3D图像中自动选取测量起点和测量终点。
进一步地，上述根据所述3D图像对应的图像深度信息，分别提取所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离的步骤包括：
根据所述3D图像对应的图像深度信息，提取所述测量起点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第一拍摄距离，以及提取所述测量终点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第二拍摄距离。
进一步地，上述根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的步骤包括：
根据测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，分别测量所述测量起点和测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，及到3D图像第二边沿的第二垂直距离，所述第一边沿与第二边沿平行；
计算所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值；
根据所述比值与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
进一步地，在计算所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值之后，上述基于3D技术的测距程序被处理器执行时，还可以实现如下步骤：
根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离。
进一步地，上述根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离的步骤包括：
调用计算公式：
计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离d；其中，V表示所述摄像头对应的镜头视角，x表示所述测量起点或测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，m表示所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值。
进一步地，上述根据所述比值与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的步骤包括：
根据所述第三垂直距离与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
进一步地，上述根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离的步骤包括：
调用计算公式：
L2＝a2+b2-2ab cos C
计算出所述测量起点与测量终点之间的距离L，并输出至显示界面进行显示；其中，a表示所述第一拍摄距离，b表示所述第二拍摄距离，C表示所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
为了更好的理解本发明，参照图10，图10为本发明移动终端涉及的软件运行环境的结构示意图，本实施例中，上述移动终端可包括：处理器110，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器109，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括上述图1所示的接口单元108与显示单元106；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)；存储器109可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器；存储器109可选的还可以是独立于前述处理器110的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构并不构成对上述移动终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图10所示，作为一种存储介质的存储器109中，可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于3D技术的测距程序。
如图10所示，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器110可以用于调用存储器109中存储的基于3D技术的测距程序，并执行相应的操作。
上述移动终端可实现：利用摄像头采集被测物体对应的3D图像，然后根据该3D图像对应的图像深度信息，分别提取测量起点和测量终点相对于摄像头的距离，以及根据摄像头对应的镜头视角，及测量起点和测量终点在3D图像中的位置，计算出测量起点和测量终点相对于摄像头的夹角；最后依据余弦定理，计算出测量起点与测量终点之间的距离，从而能够在不接触被测物体的情况下，测量出被测物体的大小，由于上述移动终端便于携带以及普及率高，测量过程简单且易操作，故解决了现有技术中非接触式测量仪器体型较为笨重，并且测量过程也比较复杂的技术问题。
其中，上述移动终端对应的实施例与前述基于3D技术的测距方法对应的各个实施例基本相同，故在此不再赘述。
进一步地，本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有基于3D技术的测距程序，所述基于3D技术的测距程序被处理器执行时实现下步骤：
利用预置的摄像头采集被测物体对应的3D图像，并根据接收到的触发指令，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点；
根据所述3D图像对应的图像深度信息，分别提取所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离；
根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角；
根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离。
进一步地，上述触发指令包括自定义选取指令和自动选取指令，上述根据接收到的触发指令，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点的步骤包括：
当接收到自定义选取指令时，则根据检测到的用户在所述3D图像中的触发操作，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点；
当接收到自动选取指令时，则根据预设的特征选取规则，在所述3D图像中自动选取测量起点和测量终点。
进一步地，上述根据所述3D图像对应的图像深度信息，分别提取所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离的步骤包括：
根据所述3D图像对应的图像深度信息，提取所述测量起点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第一拍摄距离，以及提取所述测量终点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第二拍摄距离。
进一步地，上述根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的步骤包括：
根据测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，分别测量所述测量起点和测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，及到3D图像第二边沿的第二垂直距离，所述第一边沿与第二边沿平行；
计算所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值；
根据所述比值与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
进一步地，在计算所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值之后，上述基于3D技术的测距程序被处理器执行时，还可以实现如下步骤：
根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离。
进一步地，上述根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离的步骤包括：
调用计算公式：
计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离d；其中，V表示所述摄像头对应的镜头视角，x表示所述测量起点或测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，m表示所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值。
进一步地，上述根据所述比值与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的步骤包括：
根据所述第三垂直距离与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
进一步地，上述根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离的步骤包括：
调用计算公式：
L2＝a2+b2-2ab cos C
计算出所述测量起点与测量终点之间的距离L，并输出至显示界面进行显示；其中，a表示所述第一拍摄距离，b表示所述第二拍摄距离，C表示所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
上述存储介质可实现：利用摄像头采集被测物体对应的3D图像，然后根据该3D图像对应的图像深度信息，分别提取测量起点和测量终点相对于摄像头的距离，以及根据摄像头对应的镜头视角，及测量起点和测量终点在3D图像中的位置，计算出测量起点和测量终点相对于摄像头的夹角；最后依据余弦定理，计算出测量起点与测量终点之间的距离，从而能够在不接触被测物体的情况下，测量出被测物体的大小，由于上述存储介质可安装于如手机等移动终端，便于携带以及普及率高，测量过程简单且易操作，故解决了现有技术中非接触式测量仪器体型较为笨重，并且测量过程也比较复杂的技术问题。
其中，上述存储介质对应的实施例与前述基于3D技术的测距方法对应的各个实施例基本相同，故在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，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效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于3D技术的测距方法，其特征在于，所述基于3D技术的测距方法包括：
利用预置的摄像头采集被测物体对应的3D图像，并根据接收到的触发指令，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点；
根据所述3D图像对应的图像深度信息，分别提取所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离；
根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角；
根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离。
2.如权利要求1所述的基于3D技术的测距方法，其特征在于，所述触发指令包括自定义选取指令和自动选取指令，所述根据接收到的触发指令，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点的步骤包括：
当接收到自定义选取指令时，则根据检测到的用户在所述3D图像中的触发操作，在所述3D图像中选取测量起点和测量终点；
当接收到自动选取指令时，则根据预设的特征选取规则，在所述3D图像中自动选取测量起点和测量终点。
3.如权利要求1所述的基于3D技术的测距方法，其特征在于，根据所述3D图像对应的图像深度信息，分别提取所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离的步骤包括：
根据所述3D图像对应的图像深度信息，提取所述测量起点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第一拍摄距离，以及提取所述测量终点对应像素中的拍摄物与所述摄像头之间的第二拍摄距离。
4.如权利要求1所述的基于3D技术的测距方法，其特征在于，根据所述摄像头对应的镜头视角，以及所述测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的步骤包括：
根据测量起点和测量终点在所述3D图像中的位置，分别测量所述测量起点和测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，及到3D图像第二边沿的第二垂直距离，所述第一边沿与第二边沿平行；
计算所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值；
根据所述比值与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
5.如权利要求4所述的基于3D技术的测距方法，其特征在于，在计算所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值之后还包括：
根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离。
6.如权利要求5所述的基于3D技术的测距方法，其特征在于，所述根据所述比值，计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离的步骤包括：
调用计算公式：
<mrow> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>V</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> <mi>m</mi> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>d</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>
计算出所述摄像头与所述3D图像的第三垂直距离d；其中，V表示所述摄像头对应的镜头视角，x表示所述测量起点或测量终点到3D图像第一边沿的第一垂直距离，m表示所述第二垂直距离与所述第一垂直距离的比值。
7.如权利要求6所述的基于3D技术的测距方法，其特征在于，根据所述比值与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角的步骤包括：
根据所述第三垂直距离与镜头视角，计算出所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
8.如权利要求3至7任意一项所述的基于3D技术的测距方法，其特征在于，根据所述测量起点和测量终点相对于所述摄像头的距离，及与所述摄像头连线的夹角，计算出所述测量起点与测量终点之间的距离的步骤包括：
调用计算公式：
L2＝a2+b2-2ab cos C
计算出所述测量起点与测量终点之间的距离L，并输出至显示界面进行显示；
其中，a表示所述第一拍摄距离，b表示所述第二拍摄距离，C表示所述测量起点和测量终点与所述摄像头连线的夹角。
9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：摄像头、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于3D技术的测距程序，所述基于3D技术的测距程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的基于3D技术的测距方法对应的各个步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有基于3D技术的测距程序，所述基于3D技术的测距程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的基于3D技术的测距方法对应的各个步骤。
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