CN107588730A - 利用ar设备测量高度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了利用AR设备测量高度的方法及装置，涉及现实技术领域，其中，该利用AR设备测量高度的方法包括：首先，由摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体的轮廓，其次，由激光发射器向轮廓发射距离探测信号，这里需要进行说明的是，激光发射器与摄像头设置在同一个水平面上，之后，由距离计量器根据上述距离探测信号返回的时间计算目标物体的高度，通过上述方法实现了利用AR设备来获取视觉图像中目标物体高度的目的，方便快捷。

Description

利用AR设备测量高度的方法及装置

技术领域

本发明涉及现实技术领域，尤其涉及利用AR设备测量高度的方法及装置。

背景技术

AR(全称为Augmented Reality，增强现实)技术是一种实时计算摄像机拍摄到的影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动，即实现真实世界信息和虚拟世界信息的无缝结合。在体验过程中，首先，是由摄像头来拍摄所处场景的真实画面，之后，将上述拍摄到的画面呈现在屏幕上，通常这里所说的屏幕为头戴式显示器，体验者先要佩戴上头戴式显示器，之后，体验者就能通过头戴式显示器看到经AR处理器处理后得到的在头戴式显示器上的视觉图像，这里的视觉图像常常为三维或者四维的动态视景，体验者在看到视觉图像的同时能够感受到沉浸在其中。

目前，在使用过程中体验者运用感知或者动作向AR设备等发出指令，并能获取到设备发送回来的画面场景，从而获得良好的感受。然而，随着AR技术的不断发展，人们对AR体验的要求越来越高，使用者已经不再单纯满足于观看视觉图像，还想要在体验过程中与视觉图像中的目标物体进行互动，例如，通过获取视觉图像中的目标物体的高度，以便更好的进行互动。

但是，目前关于无法利用AR设备来实时获取视觉图像中目标物体的高度的问题，尚无有效的解决办法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了利用AR设备测量高度的方法及装置，通过设置摄像头和激光发射器等，达到了利用AR设备来测量视觉图像中目标物体高度的目的。

第一方面，本发明实施例提供了利用AR设备测量高度的方法，包括：摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体的轮廓；

激光发射器向轮廓发射距离探测信号，其中，激光发射器与摄像头设置在同一个水平面上；

距离计量器根据距离探测信号返回的时间计算目标物体的高度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，利用AR设备测量高度的方法还包括：

激光发射器向轮廓的顶点发射第一距离探测信号；

激光发射器向轮廓的底端发射第二距离探测信号。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，利用AR设备测量高度的方法还包括：

距离计量器根据第一距离探测信号返回的第一时间计算激光发射器与轮廓顶点的第一距离；

距离计量器根据第二距离探测信号返回的第二时间计算激光发射器与轮廓底端的第二距离；

距离计量器利用三角函数根据第一距离和第二距离计算目标物体的垂直高度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，利用AR设备测量高度的方法还包括：

摄像头将拍摄到的轮廓信息与预先存储的外形信息进行比对；

当比对结果一致时，将轮廓信息对应的物体判别为目标物体。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，利用AR设备测量高度的方法还包括：

激光发射器为高精度激光发射器。

第二方面，本发明实施例提供了利用AR设备测量高度的装置，包括：轮廓识别模块，用于摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体的轮廓；

距离探测模块，用于激光发射器向轮廓发射距离探测信号，其中，激光发射器与摄像头设置在同一个水平面上；

距离计算模块，用于距离计量器根据距离探测信号返回的时间计算目标物体的高度。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，利用AR设备测量高度的装置还包括：

第一距离探测单元，用于激光发射器向轮廓的顶点发射第一距离探测信号；

第二距离探测单元，用于激光发射器向轮廓的底端发射第二距离探测信号。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，利用AR设备测量高度的装置还包括：

第一距离计算单元，用于距离计量器根据第一距离探测信号返回的第一时间计算激光发射器与轮廓顶点的第一距离；

第二距离计算单元，用于距离计量器根据第二距离探测信号返回的第二时间计算激光发射器与轮廓底端的第二距离；

高度计算单元，用于距离计量器利用三角函数根据第一距离和第二距离计算目标物体的垂直高度。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，利用AR设备测量高度的装置还包括：

轮廓比对单元，用于摄像头将拍摄到的轮廓信息与预先存储的外形信息进行比对；

轮廓判定单元，用于当比对结果一致时，将轮廓信息对应的物体判别为目标物体。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，利用AR设备测量高度的装置还包括：

激光发射器为高精度激光发射器。

本发明实施例提供的利用AR设备测量高度的方法及装置，其中，该利用AR设备测量高度的方法包括：第一步是由摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体的轮廓，这里需要进行说明的是，需要事先将摄像头设置在现实头套上，第二步是由激光发射器向在第一步中测得的轮廓发射距离探测信号，这里需要进行说明的是，激光发射器与摄像头设置在同一个水平面上，以保证激光发射器的射程能完整覆盖上述目标物体的整个轮廓，第三步是由距离计量器根据距离探测信号返回的时间计算目标物体的高度，在这里还需要进行说明的是，激光发射器发射的距离探测信号的速度是已知的，根据距离探测信号返回的时间和已知的速度即可测算出目标物体的高度，方便快捷。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的利用AR设备测量高度的方法的流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的利用AR设备测量高度的方法的示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的利用AR设备测量高度的装置的结构图；

图4示出了本发明实施例所提供的利用AR设备测量高度的装置的结构框架图；

图5示出了本发明实施例所提供的利用AR设备测量高度的装置的结构连接图。

图标：1-轮廓识别模块；2-距离探测模块；3-距离计算模块；21-第一距离探测单元；22-第二距离探测单元；31-第一距离计算单元；32-第二距离计算单元；33-高度计算单元；4-AR设备；5-目标物体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，在AR设备的使用过程中，体验者运用感知或者动作向头戴式显示器等发出指令，并获取到设备发送回来的画面场景，从而获得良好的体验感受。然而，随着AR技术的不断发展，人们对AR体验的要求越来越高，使用者已经不再单纯满足于观看的视觉图像，还想要在体验过程中与的视觉图像中的目标物体进行互动，例如，通过获取视觉图像中的目标物体的高度，来更好的进行场景互动等。

基于此，本发明实施例提供了利用AR设备测量高度的方法及装置，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1，本实施例提出的利用AR设备测量高度的方法具体包括以下步骤：

步骤S101：摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体5的轮廓；在使用过程中，该摄像头可以设置在AR设备的头套上，摄像头能够对所处的视觉场景进行拍摄，并获取到多个拍摄到的视觉图像，摄像头对周围环境实时扫描获取到被测目标物的轮廓。

具体的，利用AR设备测量高度的方法还包括：摄像头将拍摄到的多个物体的轮廓信息与预先存储的外形信息进行比对，这里需要进行说明的是，预先存储的外形信息即所要测定的目标物体5的外形信息。当比对结果一致时，将该轮廓信息对应的物体判别为目标物体5。当比对结果不一致时，摄像头将继续拍摄视觉图像中的物体的轮廓信息，并继续将轮廓信息与预先存储的外形信息进行比对。

另外，在测量过程中，遮挡物的存在会影响激光发射器的发射波长，导致测得的距离有偏差，从而会影响到高度的测试结果。因此，当比对结果不一致时，即判定该物体为遮挡物。在下次测量时，摄像头运用图像识别技术将已经被判定为遮挡物的物体进行剔除，从而在最大程度上保证了测量的精确性。

步骤S102：激光发射器向轮廓发射距离探测信号，其中，激光发射器与摄像头设置在同一个水平面上。

通常，在AR设备4中激光发射器和摄像头的距离较近，设置在同一个水平面上是保证激光发射器的射程能完整覆盖步骤S101中的目标物体5的整个轮廓，以完整测得目标物体5的高度。

步骤S103：距离计量器根据距离探测信号返回的时间计算目标物体5的高度。在激光发射器向轮廓发射距离探测信号后，距离计量器开始计时，当距离探测信号到达上述目标物体5后被反射到激光发射器时，结束计时，结束计时的时刻和开始计时的时刻之间的差值记作返回的时间。

具体的计算过程参见图2，利用AR设备测量高度的方法还包括：激光发射器向上述轮廓的顶点发射第一距离探测信号，同时，距离计量器开始计时，之后，当第一距离探测信号到达上述目标物体5后被反射到激光发射器时，结束计时，结束计时的时刻和开始计时的时刻之间的差值记作返回的第一时间。距离计量器根据第一距离探测信号返回的第一时间计算激光发射器与轮廓顶点的第一距离，即由预先存储的第一距离探测信号的速度乘以第一时间来得到第一距离，并将第一距离记作c。

之后，激光发射器向上述轮廓的底端发射第二距离探测信号，同时，距离计量器开始计时，之后，当第二距离探测信号到达上述目标物体5后被反射到激光发射器时，结束计时，结束计时的时刻和开始计时的时刻之间的差值记作返回的第二时间。距离计量器根据第二距离探测信号返回的第一时间计算激光发射器与轮廓底端的第二距离，即由预先存储的第二距离探测信号的速度乘以第二时间来得到第二距离，并将第二距离记作a。

得到上述第一距离和第二距离后通过三角函数的计算公式可得，距离计量器利用三角函数根据第一距离和第二距离计算目标物体5的垂直高度，将目标物体5的垂直高度用b来表示，

此外，利用AR设备测量高度的方法还包括：激光发射器为高精度激光发射器，这里需要进行说明的是，其精度要求至少1mm，高精度激光发射器发射方向准确、射程远、能量高、易于接收，用作距离测定时，稳定性好，方便快捷。

综上所述，本实施例提供的利用AR设备测量高度的方法包括：首先，是由摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体5的轮廓，之后，是由激光发射器向轮廓发射距离探测信号，其中，激光发射器与摄像头设置在同一个水平面上，之后，是由距离计量器根据距离探测信号返回的时间计算目标物体5的高度，通过上述处理过程实现了在体验过程中利用AR设备4来实时获取视觉图像中目标物体5的高度的目的，通过上述摄像头和激光发射器等的配合使用，能够方便快捷的计算出视觉图像中待测量高度的目标物体5的高度，从而进一步提升了用户体验。

实施例2

参见图3、图4和图5，本实施例提供了利用AR设备4测量高度的装置包括：依次相连的轮廓识别模块1、距离探测模块2和距离计算模块3，使用时，轮廓识别模块1用于摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体5的轮廓，距离探测模块2用于激光发射器向轮廓发射距离探测信号，其中，激光发射器与摄像头设置在同一个水平面上，距离计算模块3用于距离计量器根据距离探测信号返回的时间计算目标物体5的高度。

此外，利用AR设备4测量高度的装置还包括：依次相连的第一距离探测单元21和第二距离探测单元22，使用时，第一距离探测单元21用于激光发射器向轮廓的顶点发射第一距离探测信号，第二距离探测单元22用于激光发射器向轮廓的底端发射第二距离探测信号。

此外，利用AR设备4测量高度的装置还包括：依次相连的第一距离计算单元31、第二距离计算单元32和高度计算单元33，使用时，第一距离计算单元31用于距离计量器根据第一距离探测信号返回的第一时间计算激光发射器与轮廓顶点的第一距离，第二距离计算单元32用于距离计量器根据第二距离探测信号返回的第二时间计算激光发射器与轮廓底端的第二距离，高度计算单元33用于距离计量器利用三角函数根据第一距离和第二距离计算目标物体5的垂直高度。

此外，利用AR设备4测量高度的装置还包括：依次相连的轮廓比对单元和轮廓判定单元，使用时，轮廓比对单元用于摄像头将拍摄到的轮廓信息与预先存储的外形信息进行比对，轮廓判定单元用于当比对结果一致时，将轮廓信息对应的物体判别为目标物体5。

此外需要进行说明的是，利用AR设备4测量高度的装置还包括：激光发射器为高精度激光发射器，高精度激光发射器发射方向准确、射程远、能量高、易于接收，用作距离测定时，稳定性好，方便快捷。

综上所述，本实施例提供的利用AR设备4测量高度的装置包括：依次相连的轮廓识别模块1、距离探测模块2和距离计算模块3，工作时，由轮廓识别模块1用于摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体5的轮廓，由距离探测模块2用于激光发射器向轮廓发射距离探测信号，其中，激光发射器与摄像头设置在同一个水平面上，由距离计算模块3用于距离计量器根据距离探测信号返回的时间计算目标物体5的高度，通过上述设置，实现了在AR设备4使用过程中对视觉图像中目标物体5的高度的测量，方便快捷，进而提升了体验者的体验感受。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.利用AR设备测量高度的方法，其特征在于，包括：

摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体的轮廓；

激光发射器向所述轮廓发射距离探测信号，其中，所述激光发射器与所述摄像头设置在同一个水平面上；

距离计量器根据所述距离探测信号返回的时间计算目标物体的高度。

2.根据权利要求1所述的利用AR设备测量高度的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述激光发射器向所述轮廓的顶点发射第一距离探测信号；

所述激光发射器向所述轮廓的底端发射第二距离探测信号。

3.根据权利要求2所述的利用AR设备测量高度的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述距离计量器根据所述第一距离探测信号返回的第一时间计算所述激光发射器与所述轮廓顶点的第一距离；

所述距离计量器根据所述第二距离探测信号返回的第二时间计算所述激光发射器与所述轮廓底端的第二距离；

所述距离计量器利用三角函数根据所述第一距离和所述第二距离计算目标物体的垂直高度。

4.根据权利要求1所述的利用AR设备测量高度的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述摄像头将拍摄到的轮廓信息与预先存储的外形信息进行比对；

当比对结果一致时，将所述轮廓信息对应的物体判别为目标物体。

5.根据权利要求4所述的利用AR设备测量高度的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述激光发射器为高精度激光发射器。

6.利用AR设备测量高度的装置，其特征在于，包括：

轮廓识别模块，用于摄像头识别视觉图像中待测量高度的目标物体的轮廓；

距离探测模块，用于激光发射器向所述轮廓发射距离探测信号，其中，所述激光发射器与所述摄像头设置在同一个水平面上；

距离计算模块，用于距离计量器根据所述距离探测信号返回的时间计算目标物体的高度。

7.根据权利要求6所述的利用AR设备测量高度的装置，其特征在于，还包括：

第一距离探测单元，用于所述激光发射器向所述轮廓的顶点发射第一距离探测信号；

第二距离探测单元，用于所述激光发射器向所述轮廓的底端发射第二距离探测信号。

8.根据权利要求7所述的利用AR设备测量高度的装置，其特征在于，还包括：

第一距离计算单元，用于所述距离计量器根据所述第一距离探测信号返回的第一时间计算所述激光发射器与所述轮廓顶点的第一距离；

第二距离计算单元，用于所述距离计量器根据所述第二距离探测信号返回的第二时间计算所述激光发射器与所述轮廓底端的第二距离；

高度计算单元，用于所述距离计量器利用三角函数根据所述第一距离和所述第二距离计算目标物体的垂直高度。

9.根据权利要求6所述的利用AR设备测量高度的装置，其特征在于，还包括：

轮廓比对单元，用于所述摄像头将拍摄到的轮廓信息与预先存储的外形信息进行比对；

轮廓判定单元，用于当比对结果一致时，将所述轮廓信息对应的物体判别为目标物体。

10.根据权利要求9所述的利用AR设备测量高度的装置，其特征在于，还包括：

所述激光发射器为高精度激光发射器。