CN110285757A - 一种目标物体距离及大小的测量方法及测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种目标物体距离及大小的测量方法及测量系统，所述测量方法包括激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面。本发明无需将各个激光束聚焦到一点，因此其安装精度要求较低，只需保证两个激光束竖直向下，第三个激光束以一定倾斜角度安装即可，可以精确计算出目标物体距离测量设备的高度，通过比例尺功能可以非常直观地估算出目标物体的大小，使用快捷方便。
Description
技术领域
本发明涉及测量技术领域，具体是一种目标物体距离及大小的测量方法及测量系统。
背景技术
在海洋作业中，通常需要确定对目标物体的大小和距离，也即是目标物体自身的面积、尺寸和距离测量设备的距离。而由于海洋环境复杂，通常不能借助于目视等方法直观获得目标物体的距离及大小，但若借助于激光尺测量仪等设备，设备不便于携带，而且使用过程中，要严格按照测量步骤才能测量出，如图1所示，图中A、B、C表示三个激光点，AD、BD、CD表示三个激光束，α表示激光束BD的照射角度，这种采用传统的三点激光测距离，必须确保三个激光束以一定的角度聚焦到一点，不能直观的确定目标物体的大小，操作不便，且成本高昂。因此需要一种方便低廉的测量方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一提供种目标物体距离的测量方法，其能够解决目标距离的测量问题；
本发明的目的之二提供一种目标物体大小的测量方法，其能够解决目标大小的测量问题；
本发明的目的之三提供一种目标物体距离及大小的测量方法，其能够解决目标大小的测量问题；
本发明的目的之四提供一种测量系统，其能够解决目标大小的测量问题。
实现本发明的目的之一的技术方案为：一种目标物体距离的测量方法，包括激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，记为发射点平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，倾斜向下的激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，其中第三个激光发射点产生的激光束对应的激光斑点称为第三激光斑点，并在显示终端显示；
所述测量方法包括如下步骤：
获取第三激光发射点至固定边的高度h，以及第三激光发射点产生的激光束与水平的倾角α，测量计算出第三激光斑点至对边的高度x；判断出第三激光发射点产生的激光束与另两个激光束构成的平面的相交点O，根据相交点O判断出第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧还是异侧，根据公式①计算出目标物体距离发射点平面的高度H：
H＝(h-x)·tanα------①
其中，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧，则x取正值，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的异侧，则x取负值。
进一步地，所述第一三角形为等边三角形或等腰三角形。
实现本发明的目的之二的技术方案为：一种目标物体大小的测量方法，包括激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，并在显示终端显示；
所述测量方法包括如下步骤：
测量计算出竖直向下的激光束对应的两个激光斑点之间的长度L1，从而得出固定边与L1的比值β；
在显示终端测量出第二三角形上目标物体的最大长度L长和最大宽度L宽，按公式②和③将最大长度L长和最大宽度L宽转换成实际的最大长度L′长和最大宽度L′宽，从而得到目标物体的大小：
L′长＝L长·β------②
L′宽＝L宽·β------③
进一步地，所述第一三角形为等边三角形或等腰三角形。
实现本发明的目的之三的技术方案为：一种目标物体距离及大小的测量方法，包括激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，记为发射点平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，倾斜向下的激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，其中第三个激光发射点产生的激光束对应的激光斑点称为第三激光斑点，并在显示终端显示；
所述测量方法包括如下步骤：
获取第三激光发射点至固定边的高度h，以及第三激光发射点产生的激光束与水平的倾角α，测量计算出第三激光斑点至对边的高度x；判断出第三激光发射点产生的激光束与另两个激光束构成的平面的相交点O，根据相交点O判断出第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧还是异侧；测量计算出竖直向下的激光束对应的两个激光斑点之间的长度L1，从而得出固定边与L1的比值β；在显示终端测量出第二三角形上目标物体的最大长度L长和最大宽度L宽；
根据公式①计算出目标物体距离发射点平面的高度H：
H＝(h-x)·tanα------①
其中，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧，则x取正值，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的异侧，则x取负值；
根据公式②和③将最大长度L长和最大宽度L宽转换成实际的最大长度L′长和最大宽度L′宽，从而得到目标物体的大小：
L′长＝L长·β------②
L′宽＝L宽·β------③
进一步地，所述第一三角形为等边三角形或等腰三角形。
实现本发明的目的之四的技术方案为：一种测量系统，其包括激光系统和处理终端，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，并在显示终端显示；
处理终端包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行所述的目标物体距离、大小、目标距离及大小的测量方法的步骤。
本发明的有益效果为：本发明无需将各个激光束聚焦到一点，因此其安装精度要求较低，只需保证两个激光束竖直向下，第三个激光束以一定倾斜角度安装即可，可以精确计算出目标物体距离测量设备的高度，通过比例尺功能可以非常直观地估算出目标物体的大小，本发明具有使用快捷方便。
附图说明
图1为传统的三点激光阵测高原理示意图；
图2为本发明的实施例一的流程图；
图3为本发明的实施例二的流程图；
图4为本发明的实施例三的流程图；
图5为本发明的工作原理示意图；
图6为本发明的工作原理示意图(包括目标物体)。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例一
如图2和图5所示，一种目标物体距离的测量方法，包括如下步骤：
步骤1：所述测量方法应用于激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，在实际使用时，激光束可以通过三个激光器分别产生，也可以通过一个激光器产生的激光束通过激光分束器将一个激光束分成三个激光束，产生的三个激光束中，有两个激光束平行且垂直于海底平面，即两个激光束竖直向下照射海底，第三个激光束倾斜向下照射海底平面，目标物体位于海底表面，激光束照射海底也即是激光束照射目标物体，从而使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，并记为发射点平面，三个激光发射点构成第一三角形的顶点，其中两个激光发射点产生平行的两个激光束，另一个激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边，记录三个激光发射点构成第一三角形的三个边长，以及记录第三激光发射点产生的激光束与水平面的倾角α，倾角α表示第三激光发射点的照射角度，倾角α介于0°至90°之间，如图5中，激光发射点B和C产生平行的两个激光束，分别为激光束BN和CQ，激光发射点A为第三个顶点并产生激光束AP，固定边BC的长度是预设已知的，激光发射点A、B和C构成第一三角形△ABC，在固定边BC的长度确定后，即激光发射点B和C均确定后，激光发射点A可以任意设置，只需确保激光发射点A发射的激光以一定的倾斜角度向下照射，使得激光束AP与激光束BN和CQ构成的竖直平面BCQN相交即可，如图5中，点O即为激光束AP与激光束BN和CQ构成的竖直平面BCQN相交的相交点，而相交点在确定△ABC及第三激光发射点的照射角度确定后，可以通过计算出相交点的位置，也即可以确定出相交点距水平面ABC的高度；
三个激光发射点构成的第一三角形优选为等边三角形或等腰三角形，由于三个激光发射点无需聚焦到一点，因此其安装精度要求较低，只需保证两个激光束竖直向下，第三个激光束以一定倾斜角度安装即可，使得本发明更加方便。
步骤2：获取三个激光束返回的激光斑点，如图5中，三个激光束AP、BN和CQ返回的激光斑点分别为K、M和J，其中第三个激光发射点对应的激光斑点K称为第三激光斑点，激光斑点K、M和J也即是激光照射到海底或物体表面反射回的斑点；将激光斑点K、M和J按照实际的位置投射到显示终端进行显示，并将激光斑点K、M和J连线构成第二三角形△KMJ；
步骤3：通过测量出显示终端上第二三角形△KMJ边KJ与边KM的长度，再通过分别比较边KJ与边KM和边JM的长度比例，从而确定出边KJ与KM的实际长度，第二三角形△KMJ的三个边长均确定后，可以计算出第三激光斑点K到边JM的高度KX，记为x，x的值，可以通过余弦定理计算得到，则可以根据公式①计算出目标物体距离发射点平面的高度H：
H＝(h-x)·tanα------①
式中，α表示第三激光发射点的照射角度，h为第一三角形△ABC的高AD的长度，而AD的高度可以事先实际测量出，也即第三激光发射点到固定边的高度，如果△KMJ位于相交点O的上方，则x取正值，如果△KMJ位于相交点O的下方，则x取负值，也即当得到的返回的激光斑点与激光发射点构成的第一三角形在同侧，则x取正值，当得到的返回的激光斑点与激光发射点构成的第一三角形在异侧，则x取负值，图中△NPQ与△ABC在异侧，△KMJ与△ABC在同侧，判断是同侧还是异侧，采用两个激光束BN和CQ构成的平面BCQN作为分界面。
当三个激光发射点构成的第一三角形为等边三角形，即三角形△ABC为等边三角形时，记△ABC的边长为L，则公式①转换成公式②计算出目标物体距离发射点平面的高度H：
即有这样，只需要测量出激光发射点间的距离就可以计算出高度H，更加方便，同理，如果三角形△ABC为等腰三角形也可以得到更加简洁的计算公式，计算更加方便。
本实施例还涉及一种测量系统，其包括激光系统和处理终端，激光系统包括三个激光发射点，如图5中，激光发射点A、B和C，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束BN和CQ竖直向下，第三个激光束AP倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，记为发射点平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，倾斜向下的激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，如图5中的K、M和J尾三个激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，其中第三个激光发射点产生的激光束对应的激光斑点称为第三激光斑点，即图5中第三激光斑点为K，并在显示终端显示；
处理终端包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如下步骤：
获取第三激光发射点至固定边的高度h，以及第三激光发射点产生的激光束与水平的倾角α，测量计算出第三激光斑点至对边的高度x；判断出第三激光发射点产生的激光束与另两个激光束构成的平面的相交点O，根据相交点O判断出第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧还是异侧，根据公式①计算出目标物体距离发射点平面的高度H：
H＝(h-x)·tanα------①
其中，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧，则x取正值，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的异侧，则x取负值。
实施例二
如图3和图6所示，一种目标物体大小的测量方法，包括如下步骤：
步骤1：所述测量方法应用于激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，产生的三个激光束中，有两个激光束平行且垂直于海底平面，即两个激光束竖直向下照射海底，第三个激光束倾斜向下照射海底平面，目标物体位于海底表面，激光束照射海底也即是激光束照射目标物体，从而使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，并记为发射点平面，三个激光发射点构成第一三角形的顶点，其中两个激光发射点产生平行的两个激光束，另一个激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边，记录三个激光发射点构成第一三角形的三个边长，如图6中，激光发射点B和C产生平行的两个激光束，分别为激光束BN和CQ，激光发射点A为第三个顶点并产生激光束AP，固定边BC的长度是预设已知的，激光发射点A、B和C构成第一三角形△ABC，在固定边BC的长度确定后，即激光发射点B和C均确定后，激光发射点A可以任意设置，只需确保激光发射点A发射的激光以一定的倾斜角度向下照射，使得激光束AP与激光束BN和CQ构成的竖直平面BCQN相交即可，如图6中，点O即为激光束AP与激光束BN和CQ构成的竖直平面BCQN相交的相交点，而相交点在确定△ABC及第三激光发射点的照射角度确定后，可以通过计算出相交点的位置，也即可以确定出相交点距水平面ABC的高度；
三个激光发射点构成的第一三角形优选为等边三角形或等腰三角形，由于三个激光发射点无需聚焦到一点，因此其安装精度要求较低，只需保证两个激光束竖直向下，第三个激光束以一定倾斜角度安装即可，使得本发明更加方便。
步骤2：获取三个激光束返回的激光斑点，如图6中，三个激光束AP、BN和CQ返回的激光斑点分别为K、M和J，其中第三个激光发射点对应的激光斑点K称为第三激光斑点，激光斑点K、M和J也即是激光照射到海底或物体表面反射回的斑点；将激光斑点K、M和J按照实际的位置投射到显示终端进行显示，并将激光斑点K、M和J连线构成第二三角形△KMJ；
步骤3：在实际使用时，通常将激光设备投入海水中进行探测海底目标物体距离当前激光设备的高度，由于激光设备投入海水的深度会根据实际情况调整，即激光设备在海水中深浅不一，使得形成的激光斑点构成的平面(即图6中的平面KMJ)会出现在不同位置，不管出现在什么位置，只需要在显示终端上测量出目标物体的直径等长度参数，并将这些长度参数与边长JM进行比例转换即可估算出目标物体的实际大小，当然如果需要精确计算出目标物体的面积，可以通过数学方法精确计算出目标物体的面积，具体采用如下步骤实现：
首先，测量计算出竖直向下照射的激光束对应的两个激光斑点之间的长度L1，L1为在显示终端上显示的长度，并非实际长度，从而得出固定边与L1的比值，记为比例尺值β，即有通过比例尺值β即可判断出显示终端显示出的长度与实际长度的一个比例，通过比例尺值β可以非常直观的了解水下目标物的大小；
然后，在显示终端测量出第二三角形上目标物体的最大长度L长和最大宽度L宽，L长和L宽是目标物体在终端显示出的长度，该长度受到目标物体与发射点平面的高度影响，目标物体与发射点平面的高度越大，则L长和L宽越长，反之则越小，按公式②和③将最大长度L长和最大宽度L宽转换成实际的最大长度L′长和最大宽度L′宽，从而得到目标物体的大小：
L′长＝L长·β------②
L′宽＝L宽·β------③
即通过显示终端显示的长度通过比例转换成相应的实际长度，即可得到目标物体的实际大小。
本实施例还涉及一种测量系统，包括激光系统，激光系统包括三个激光发射点，如图6中，激光发射点A、B和C，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束BN和CQ竖直向下，第三个激光束AP倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，如图6中的K、M和J尾三个激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，并在显示终端显示
处理终端包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如下步骤：
测量计算出竖直向下的激光束对应的两个激光斑点之间的长度L1，从而得出固定边与L1的比值β；
在显示终端测量出第二三角形上目标物体的最大长度L长和最大宽度L宽，按公式②和③将最大长度L长和最大宽度L宽转换成实际的最大长度L′长和最大宽度L′宽，从而得到目标物体的大小：
L′长＝L长·β------②
L′宽＝L宽·β------③
实施例三
如图4、图5和图6所示，一种目标物体距离及大小的测量方法，包括如下步骤：
步骤1：所述测量方法应用于激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，产生的三个激光束中，有两个激光束平行且垂直于海底平面，即两个激光束竖直向下照射海底，第三个激光束倾斜向下照射海底平面，目标物体位于海底表面，激光束照射海底也即是激光束照射目标物体，从而使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，并记为发射点平面，三个激光发射点构成第一三角形的顶点，其中两个激光发射点产生平行的两个激光束，另一个激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边，记录三个激光发射点构成第一三角形的三个边长，以及记录第三激光发射点产生的激光束与水平面的倾角α，倾角α表示第三激光发射点的照射角度，倾角α介于0°至90°之间，如图5中，激光发射点B和C产生平行的两个激光束，分别为激光束BN和CQ，激光发射点A为第三个顶点并产生激光束AP，固定边BC的长度是预设已知的，激光发射点A、B和C构成第一三角形△ABC，在固定边BC的长度确定后，即激光发射点B和C均确定后，激光发射点A可以任意设置，只需确保激光发射点A发射的激光以一定的倾斜角度向下照射，使得激光束AP与激光束BN和CQ构成的竖直平面BCQN相交即可，如图5中，点O即为激光束AP与激光束BN和CQ构成的竖直平面BCQN相交的相交点，而相交点在确定△ABC及第三激光发射点的照射角度确定后，可以通过计算出相交点的位置，也即可以确定出相交点距水平面ABC的高度；
三个激光发射点构成的第一三角形优选为等边三角形或等腰三角形，由于三个激光发射点无需聚焦到一点，因此其安装精度要求较低，只需保证两个激光束竖直向下，第三个激光束以一定倾斜角度安装即可，使得本发明更加方便。
步骤2：获取三个激光束返回的激光斑点，如图5中，三个激光束AP、BN和CQ返回的激光斑点分别为K、M和J，其中第三个激光发射点对应的激光斑点K称为第三激光斑点，激光斑点K、M和J也即是激光照射到海底或物体表面反射回的斑点；将激光斑点K、M和J按照实际的位置投射到显示终端进行显示，并将激光斑点K、M和J连线构成第二三角形△KMJ；
步骤3：通过测量出显示终端上第二三角形△KMJ边KJ与边KM的长度，再通过分别比较边KJ与边KM和边JM的长度比例，从而确定出边KJ与KM的实际长度，第二三角形△KMJ的三个边长均确定后，可以计算出第三激光斑点K到边JM的高度KX，记为x，x的值，可以通过余弦定理计算得到，则可以根据公式①计算出目标物体距离发射点平面的高度H：
H＝(h-x)·tanα------①
式中，α表示第三激光发射点的照射角度，h为第一三角形△ABC的高AD的长度，而AD的高度可以事先实际测量出，也即第三激光发射点到固定边的高度，如果△KMJ位于相交点O的上方，则x取正值，如果△KMJ位于相交点O的下方，则x取负值，也即当得到的返回的激光斑点与激光发射点构成的第一三角形在同侧，则x取正值，当得到的返回的激光斑点与激光发射点构成的第一三角形在异侧，则x取负值，图中△NPQ与△ABC在异侧，△KMJ与△ABC在同侧，判断是同侧还是异侧，采用两个激光束BN和CQ构成的平面BCQN作为分界面。
通过公式①计算出的高度H即是目标物体距离激光设备的高度，激光设备是指产生三个激光束的设备，在实际使用时，通常将激光设备投入海水中进行探测海底目标物体距离当前激光设备的高度，由于激光设备投入海水的深度会根据实际情况调整，即激光设备在海水中深浅不一，使得形成的激光斑点构成的平面(即图5和图6中的平面KMJ)会出现在不同位置，不管出现在什么位置，只需要在显示终端上测量出目标物体的直径等长度参数，并将这些长度参数与边长JM进行比例转换即可估算出目标物体的实际大小，当然如果需要精确计算出目标物体的面积，可以通过数学方法精确计算出目标物体的面积，具体采用如下步骤实现：
首先，测量计算出竖直向下照射的激光束对应的两个激光斑点之间的长度L1，L1为在显示终端上显示的长度，并非实际长度，从而得出固定边与L1的比值，记为比例尺值β，即有通过比例尺值β即可判断出显示终端显示出的长度与实际长度的一个比例，通过比例尺值β可以非常直观的了解水下目标物的大小；
然后，在显示终端测量出第二三角形上目标物体的最大长度L长和最大宽度L宽，L长和L宽是目标物体在终端显示出的长度，该长度受到目标物体与发射点平面的高度影响，目标物体与发射点平面的高度越大，则L长和L宽越长，反之则越小，按公式②和③将最大长度L长和最大宽度L宽转换成实际的最大长度L′长和最大宽度L′宽，从而得到目标物体的大小：
L′长＝L长·β------②
L′宽＝L宽·β------③
即通过显示终端显示的长度通过比例转换成相应的实际长度，即可得到目标物体的实际大小。
本实施例还涉及一种测量系统，其包括激光系统和处理终端，激光系统包括三个激光发射点，如图5和图6中，激光发射点A、B和C，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束BN和CQ竖直向下，第三个激光束AP倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，记为发射点平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，倾斜向下的激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，如图5和图6中的K、M和J尾三个激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，其中第三个激光发射点产生的激光束对应的激光斑点称为第三激光斑点，即图5中第三激光斑点为K，并在显示终端显示；
处理终端包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如下步骤：
获取第三激光发射点至固定边的高度h，以及第三激光发射点产生的激光束与水平的倾角α，测量计算出第三激光斑点至对边的高度x；判断出第三激光发射点产生的激光束与另两个激光束构成的平面的相交点O，根据相交点O判断出第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧还是异侧；测量计算出竖直向下的激光束对应的两个激光斑点之间的长度L1，从而得出固定边与L1的比值β；在显示终端测量出第二三角形上目标物体的最大长度L长和最大宽度L宽；
根据公式①计算出目标物体距离发射点平面的高度H：
H＝(h-x)·tanα------①
其中，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧，则x取正值，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的异侧，则x取负值；
根据公式②和③将最大长度L长和最大宽度L宽转换成实际的最大长度L′长和最大宽度L′宽，从而得到目标物体的大小：
L′长＝L长·β------②
L′宽＝L宽·β------③
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种目标物体距离的测量方法，其特征在于：其应用于激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，记为发射点平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，倾斜向下的激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，其中第三个激光发射点产生的激光束对应的激光斑点称为第三激光斑点，并在显示终端显示；
所述测量方法包括如下步骤：
获取第三激光发射点至固定边的高度h，以及第三激光发射点产生的激光束与水平的倾角α，测量计算出第三激光斑点至对边的高度x；判断出第三激光发射点产生的激光束与另两个激光束构成的平面的相交点O，根据相交点O判断出第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧还是异侧，根据公式①计算出目标物体距离发射点平面的高度H：
H＝(h-x)·tanα------①
其中，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧，则x取正值，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的异侧，则x取负值。
2.根据权利要求1所述的目标物体距离的测量方法，其特征在于：所述第一三角形为等边三角形或等腰三角形。
3.一种目标物体大小的测量方法，其特征在于：其应用于激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，并在显示终端显示；
所述测量方法包括如下步骤：
测量计算出竖直向下的激光束对应的两个激光斑点之间的长度L1，从而得出固定边与L1的比值β；
在显示终端测量出第二三角形上目标物体的最大长度L长和最大宽度L宽，按公式②和③将最大长度L长和最大宽度L宽转换成实际的最大长度L′长和最大宽度L′宽，从而得到目标物体的大小：
L′长＝L长·β------②
L′宽＝L宽·β------③。
4.根据权利要求3所述的目标物体大小的测量方法，其特征在于：所述第一三角形为等边三角形或等腰三角形。
5.一种目标物体距离及大小的测量方法，其特征在于：其应用于激光系统，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，记为发射点平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，倾斜向下的激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，其中第三个激光发射点产生的激光束对应的激光斑点称为第三激光斑点，并在显示终端显示；
所述测量方法包括如下步骤：
获取第三激光发射点至固定边的高度h，以及第三激光发射点产生的激光束与水平的倾角α，测量计算出第三激光斑点至对边的高度x；判断出第三激光发射点产生的激光束与另两个激光束构成的平面的相交点O，根据相交点O判断出第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧还是异侧；测量计算出竖直向下的激光束对应的两个激光斑点之间的长度L1，从而得出固定边与L1的比值β；在显示终端测量出第二三角形上目标物体的最大长度L长和最大宽度L宽；
根据公式①计算出目标物体距离发射点平面的高度H：
H＝(h-x)·tanα------①
其中，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的同侧，则x取正值，若第二三角形与第一三角形是在竖直激光束构成平面的异侧，则x取负值；
根据公式②和③将最大长度L长和最大宽度L宽转换成实际的最大长度L′长和最大宽度L′宽，从而得到目标物体的大小：
L′长＝L长·β------②
L′宽＝L宽·β------③。
6.根据权利要求5所述的目标物体距离及大小的测量方法，其特征在于：所述第一三角形为等边三角形或等腰三角形。
7.一种测量系统，其特征在于：其包括激光系统和处理终端，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，并在显示终端显示；
处理终端包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如权利要求1或2所述的目标物体距离的测量方法的步骤。
8.一种测量系统，其特征在于：其包括激光系统和处理终端，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，记为发射点平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，倾斜向下的激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，其中第三个激光发射点产生的激光束对应的激光斑点称为第三激光斑点，并在显示终端显示；
处理终端包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如权利要求3或4所述的目标物体大小的测量方法的步骤。
9.一种测量系统，其特征在于：其包括激光系统和处理终端，激光系统包括三个激光发射点，三个激光发射点各自产生一个激光束，其中两个激光束竖直向下，第三个激光束倾斜向下，使得第三个激光束与另两个激光束构成的竖直平面相交，三个激光发射点处于同一个水平面，记为发射点平面，三个激光发射点连接构成第一三角形，倾斜向下的激光发射点记为第三激光发射点，产生平行的两个激光束的两个激光发射点连接构成的边记为固定边；
获取三个激光束返回的激光斑点，三个激光斑点连接构成第二三角形，其中第三个激光发射点产生的激光束对应的激光斑点称为第三激光斑点，并在显示终端显示；
处理终端包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于运行所述程序指令，以执行如权利要求5或6所述的目标物体距离及大小的测量方法的步骤。
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- 2019-07-23 CN CN201910668501.XA patent/CN110285757B/zh active Active
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