CN111443354A - 一种用于提高激光测距精度的多点投影装置及其测量方法 - Google Patents

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CN111443354A CN202010421679.7A CN202010421679A CN111443354A CN 111443354 A CN111443354 A CN 111443354A CN 202010421679 A CN202010421679 A CN 202010421679A CN 111443354 A CN111443354 A CN 111443354A
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Abstract

本发明公开了一种用于提高激光测距精度的多点投影装置及其测量方法，属于激光测距技术领域；其包括先通过激光发射单元依次发出最少三束激光光束，激光通过光学扫描单元依次以不同角度照射至被测物体表面，经被测物体表面反射后通过光学接收单元被激光接收单元接收；数据处理单元根据所接收的数据得出每一束激光光束的测距数值，结合每束光束的射出角度计算得出每个测量点的空间坐标数据；将得出的空间坐标数据构造埃尔米特矩阵得出最小特征值和特征向量，根据最小特征值和特征向量得出平面方程的系数；将得出的平面方程系数代入点到平面的投影距离公式得到激光测距装置到被测物体之间的实际距离；最大限度地消除了外部误差，提高了测距精度。

Description

一种用于提高激光测距精度的多点投影装置及其测量方法
技术领域
本发明属于激光测距技术领域，具体涉及一种用于提高激光测距精度的多点投影装置及其测量方法。
背景技术
激光测距装置是现有技术中常用的测量仪器，其原理是在工作的过程中向目标发射一束很细的激光，根据光电元器件接收到的回波信号来计算收发时间，从而计算出从激光测距装置到目标的距离；目前常见的激光测距装置采用脉冲法或相位法进行距离测量，不论采用何种测量方式，其测距结果本身具有非常高的精度，市面上常见的激光测距装置的测距精度是1mm；这个过程是测量点到点的距离，常见的手持式激光测距装置的测距原理可以保证1mm级别的测距精度。
现有技术中的激光测距装置主要有手持测距仪和激光投影仪；手持测距仪在实际的工作环境下测量的是从手持测距仪到墙面的垂直距离，但因测距过程中无法保证手持测距仪发射出的激光光束完全垂直于墙面，从而导致实际的激光束相对于墙面是一条斜线而不是垂线，造成测量结果不准确的情况；而激光投影仪在工作的时候,由于被投射的墙面与激光投影仪的位置关系不确定，会出现激光投影仪的投射画面产生畸变的情形，因此需要对投射画面进行畸变校正和重新对焦，而畸变矫正和重新对焦都是以激光投影仪所测量的墙面数据作为基准的，因此如何提高激光投影仪的测量基准极为重要。
无论激光测距装置为何种具体结构，其真正要测量的距离是垂直于被测墙面的直线距离，如图1所示，激光测距装置真正要测量的距离是垂直于墙面的SO1，其长度为R，但由于不可避免的角度误差，激光测距装置实际测量的长度是SO2，长度为L，通常激光测距装置的测量角度θ大约为5-8度，所以SO1和SO2之间的长度差ΔR＝L-R≈L×sinθ，假设激光测距尺的测量范围是10m—60m，可以估计长度差ΔR为20mm到100mm量级；也就是说激光测距装置的测距精度虽然可以达到1mm量级，但是实际的测距准确度只有20mm到100mm。所以尽管激光测距装置的测距精度很高，但在实际使用过程中却很难得到垂直于被测墙面的投影距离，从而导致激光测距装置的实际测距精度不高的问题。
发明内容
现有技术中的激光测距装置在使用过程中会出现角度偏移导致测量结果不准确的情况；本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种多点投影装置及其测量方法，其通过激光测距装置发射出至少三条激光，并由光学扫描单元将其折射为不同角度的激光来确定待测平面，通过几何投影的方式计算出激光测距装置距离待测平面的垂直投影距离和对焦焦距距离，最大限度地消除了外部误差，提高了测距装置的测量精度，并为激光投影仪提供了待投影面的平面方程，使得激光投影仪可以进行自动对焦及畸变校正。
本发明的技术方案是这样实现的：一种用于提高激光测距精度的多点投影装置，包括激光测距装置，所述激光测距装置内部设有数据处理单元、信号控制单元、激光发射单元、激光接收单元、光学扫描单元和光学接收单元，所述激光发射单元、激光接收单元、光学扫描单元分别电连接信号控制单元，所述信号控制单元、激光接收单元分别电连接数据处理单元，所述光学扫描单元设置在激光发射单元的输出端，光学接收单元设置在激光接收单元的输入端，所述光学扫描单元包括准直透镜组、光束多点调制模组和模组控制器，所述准直透镜组设置在激光发射单元的输出端，将激光发射单元发射出的激光光束转换为平行光束，所述光束多点调制模组设置在准直透镜组的输出端，将上述平行光束转化为一定角度的光束，所述模组控制器分别电连接信号控制单元和光束多点调制模组，用于调整光束多点调制模组射出光束的角度。
作为优选方案，所述光束多点调制模组为MEMS振镜，所述模组控制器为振镜电机驱动板。
作为优选方案，所述光束多点调制模组包括最少一个棱镜，所述模组控制器为用于测量棱镜偏移角度的码盘和用于驱动棱镜发生角度偏移的驱动器，所述码盘和驱动器分别连接至数据处理单元。
作为优选方案，所述光束多点调制模组包括偏振光栅和液晶盒，所述液晶盒级联在偏振光栅的入射面，所述模组控制器为电压调制电路板，所述电压调制电路板电连接液晶盒。
一种测量检测激光测距装置到被测物体之间的实际距离的测量方法，依次包含以下步骤：
S1、通过激光发射单元依次发出最少三束激光光束，三束所述激光通过光学扫描单元依次以不同角度照射至被测物体表面，经被测物体表面反射后通过光学接收单元被激光接收单元接收；
S2、数据处理单元根据激光接收单元所采集的数据分别得出每一束激光光束的测距数值，结合每束光束的射出角度计算得出每个测量点的空间坐标数据；
S3、将S2得出的空间坐标数据求平均后得到该空间坐标的平均值数据，并将S2得出的空间坐标数据减去其平均值数据后构造埃尔米特矩阵，得出最小特征值和特征向量，并根据最小特征值和特征向量得出平面方程的系数；
S4、将S3得出的平面方程系数代入点到平面的投影距离公式得到激光测距装置到被测物体之间的实际距离。
作为优选方案，所述步骤S2中的空间坐标数据包括X轴、Y轴、Z轴的数据；进一步的，步骤S3中先将得到的空间坐标数据构造列向量矩阵A，然后计算得出X、Y、Z方向的平均值，并重新构造除去平均值的列向量矩阵B，根据列向量矩阵B构造埃米尔特矩阵，计算得到埃米尔特矩阵中各子项的数据，并对该数据进行分解得到特征值矩阵和特征向量矩阵，计算后得出平面方程系数。
一种用于测量激光测距装置到被测物体之间的焦距距离的测量方法，依次包含以下步骤：
S11、通过激光发射单元依次发出最少三束激光光束，三束所述激光通过光学扫描单元依次以不同角度照射至被测物体表面，经被测物体表面反射后通过光学接收单元被激光接收单元接收；
S12、数据处理单元根据激光接收单元所采集的数据分别得出每一束激光光束的测距数值，结合每束光束的射出角度计算得出每个测量点的空间坐标数据；
S13、将S12得出的空间坐标数据求平均后得到该空间坐标的平均值数据；
S14、将S13得出的空间坐标平均值数据求欧式距离得到焦距距离。
本发明采用上述结构及方法后的有益效果为：通过多束激光来确定平面方程，和通过几何投影的算法，避免了因手持角度错误或者摆放角度错误带来的测量误差，最大限度的消除了外部误差，提高了测距精度，并可为激光投影仪提供待投影面的平面方程，使得激光投影仪可以进行自动对焦及畸变校正。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1为现有技术中激光测距装置测距时的原理图；
图2为本发明实施例的整体结构连接示意图；
图3为本发明实施例中光学扫描单元的连接原理图；
图4为本发明实施例中偏振光栅对光线的折射原理图；
图5为本发明实施例中激光照射平面后形成的空间矢量坐标示意图；
图6为本发明实施例中多点投影装置测距时的原理图；
图7为本发明实施例中多点投影装置的运算原理图。
图中：1-激光测距装置，2-数据处理单元，3-信号控制单元，4-激光发射单元，5-激光接收单元，6-光学扫描单元，7-光学接收单元，8-墙面，61-准直透镜组，62-光束多点调制模组，63-模组控制器，621-偏振光栅，622-液晶盒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
如图1-3所示的一种用于提高激光测距精度的多点投影装置，包括激光测距装置1，所述激光测距装置1内部设有数据处理单元2、信号控制单元3、激光发射单元4、激光接收单元5、光学扫描单元6和光学接收单元7，所述激光发射单元4、激光接收单元5、光学扫描单元6分别电连接信号控制单元3，所述信号控制单元3、激光接收单元5分别电连接数据处理单元2，所述光学扫描单元6设置在激光发射单元4的输出端，光学接收单元7设置在激光接收单元5的输入端，所述光学扫描单元6包括准直透镜组61、光束多点调制模组62和模组控制器63，所述准直透镜组61设置在激光发射单元4的输出端，将激光发射单元4散射出的激光光束转换为平行光束，所述光束多点调制模组62设置在准直透镜组61的输出端，将上述平行光束转化为一定角度的光束，所述模组控制器63分别电连接信号控制单元3和光束多点调制模组62，用于调整光束多点调制模组62射出光束的角度，所述数据处理单元2用于数据运算和协调各单元之间的配合，所述信号控制单元3用于发出相参的同步控制信号分别给激光发射单元4和激光接收单元5，确保激光发射单元4与激光接收单元5的相参同步，所述激光发射单元4用于产生激光光束，所述激光接收单元5用于接收激光光束并将所接收的激光光束转换为数据处理单元2可解读的数据信号，所述光学扫描单元6用于将激光发射单元4发出的散射激光光束转换为平行激光光束，所述光学接收单元7用于接收经被测物体表面反射回来的激光光束，并将其转换为聚焦的激光光束，使激光接收单元5对激光进行接收；所述数据处理单元2可采用M68HC16型单片机或者其它型号的单片机，所述激光发射单元4可采用激光器，所述激光接收单元5可采用探测器，所述光学接收单元7包括聚焦透镜组，工作时，由激光发射单元4依次发出最少三束激光光束，然后由模组控制器63依次改变光束多点调制模组62的折射角度，使上述激光光束分别以不同角度射出，然后由激光接收单元5依次接收反射后的激光光束，并其数据信号发送至数据处理器进行分析处理。本发明的目的是在现有激光测距装置1上增加光束多点调制模组和模组控制器，使激光测距装置1可依次射出多条不同角度的激光光束，并通过算法求解激光测距装置1到被测量面的距离，从而提高激光测距装置1的检测精度。需要说明的是上述数据处理单元2、信号控制单元3、激光接收单元5、光学扫描单元6、光学接收单元7均为现有技术，其并非本发明中的改进点，其可采用现有技术中任何一种结构，所述光束多点调制模组包括但不限于如下几种结构：
1、采用振镜偏转法：所述光束多点调制模组为MEMS振镜，所述模组控制器为振镜电机驱动板，采用MEMS振镜进行水平和垂直方向上的光束偏转，在不同的角度上发射激光进行测量，获得待测平面的空间点集，后通过算法对其平面方程计算，得出激光测距装置1到被测物体表面的投影距离。
2、采用棱镜偏转法：所述光束多点调制模组包括最少一个棱镜，所述模组控制器为用于测量棱镜偏移角度的码盘和用于驱动棱镜发生角度偏移的驱动器，所述码盘和驱动器分别连接至数据处理单元2，采用一个或者多个棱镜对光束进行偏转，通过码盘测量一个或者多个棱镜的角度的矢量合成，来计算激光的空间偏转角，从而获得待测平面的空间点集，后端算法处理同上；所述驱动器可采用偏转电机。
3、采用偏振光栅法：所述光束多点调制模组包括偏振光栅621和液晶盒622，所述液晶盒622级联在偏振光栅621的入射面，所述模组控制器为电压调制电路板，所述电压调制电路板电连接液晶盒622；偏振光栅621可以将左旋入射光衍射到+1级，将右旋偏振光衍射到-1级；基于这个原理，可以在每一个偏振光栅621的入射面级联一个液晶盒622，通过液晶盒622上电压调控入射光的左右旋特性，左旋圆偏振光(Left handed circularpolarization)，右旋圆偏振光(right handed circular polarization)，在通常情况下，偏振光栅621可以将左旋圆偏振光衍射到+1级光，将右旋圆偏振光衍射到-1级光，从而产生角度的转变，而液晶盒622内的液晶结构半波片(LC half-wave plate)可以调制偏振光的左右旋状态，在不同的电压调制情况下，可以将左旋圆偏振光和右旋圆偏振光相互转变，从而可以调制出射光的方向，由于偏振光栅621的本身的衍射特性，在无偏转的角度，即0级光(θ＝0)一直会存在漏光，偏振光栅621的理论极限可以将0级光减少到0，但是工程实际中，0级光只能减少非常微弱，可以忽略不计，但是永恒存在；如图4所示为一个调制光出射方向的单元，一个单元可以将一束光衍射到两个角度，如果将两个调制单元级联，则可以将光束调制到4个角度，通过电压调制液晶结构的半波片，可实现光束无机械特点的转向。
一种测量检测激光测距装置1到被测物体之间的实际距离及焦距距离的测量方法，依次包含以下步骤：
S1、通过激光发射单元4依次发出最少三束激光光束，三束所述激光通过光学扫描单元6依次以不同角度照射至被测物体表面，经被测物体表面反射后通过光学接收单元7被激光接收单元5接收；
S2、数据处理单元2根据激光接收单元5所采集的数据分别得出每一束激光光束的测距数值，结合每束光束的射出角度计算得出每个测量点的空间坐标数据；
S3、将S2得出的空间坐标数据求平均后得到该空间坐标的平均值数据，并将S2得出的空间坐标数据减去其平均值数据后构造埃尔米特矩阵，得出最小特征值和特征向量，并根据最小特征值和特征向量得出平面方程的系数；
S4、将S3得出的平面方程系数代入点到平面的投影距离公式得到激光测距装置1到被测物体之间的实际距离；通过将S3得出的空间坐标的平均值数据求欧式距离得到焦距距离。
上述方法通过激光测距装置1发射至少三个或者更多不同角度的激光来确定待测平面，再通过几何投影的方式计算出激光测距装置1距离墙面8的垂直投影距离，可提高激光测距装置1的测距精度，避免因手持角度错误或者摆放角度错误带来的测量误差，最大限度的消除了外部误差。
作为优选方案，所述步骤S2中的空间坐标数据包括X轴、Y轴、Z轴的数据；进一步的，步骤S3中先将得到的空间坐标数据构造列向量矩阵A，然后计算得出X、Y、Z方向的平均值，并重新构造除去平均值的列向量矩阵B，根据列向量矩阵B构造埃米尔特矩阵，计算得到埃米尔特矩阵中各子项的数据，并对该数据进行分解得到特征值矩阵和特征向量矩阵，计算后得出平面方程系数。
以下为该方法中的计算流程：本方案实施过程是由信号控制单元3控制光学扫描单元6按照某种方法让激光测距装置1依次射出多条指定角度的激光线；后由信号控制单元3控制激光发射单元4、激光接收单元5进行测距，再将采集的数据交给信号处理单元，依次计算出每束激光的精确长度，由于我们知道激光发射单元的发射角度，因此可以已知激光发射单元矢量表达式：
Figure BDA0002497194170000061
式中Li表示激光发射的列向量，xi、yi、zi分别表示发射的矢量方向，i表示第i次发射，并且满足单位矢量条件
Figure BDA0002497194170000062
第i次激光后，测量到的距离为一个标量Ri，以下目的是获得平面方程，因此建立空间直角坐标系，并规定激光器位于原点坐标(0，0，0)上，按照平面的一般表达式ax+by+cz+d＝0建立方程。经过多次测量后，由于Li是标准矢量，并且第i次测量的空间矢量方向已知，因此测量的平面空间坐标为
Figure BDA0002497194170000063
以四次发射为例，激光照射平面后得到的空间矢量坐标如图5所示。
以下目的是求解平面方程，平面的方程由其四个系数a、b、c、d决定。计算X方向，Y方向和Z方向的距离平均值，分别为：
Figure BDA0002497194170000064
Figure BDA0002497194170000065
Figure BDA0002497194170000066
由于至少三个点确定一个平面，因此在测量过程中，我们获得了N次测量数据，则N必须满足N≥3；将x，y，z方向的平均值求欧式距离即可得到激光测距装置1到被测物体的焦距距离为
Figure BDA0002497194170000071
去掉x、y、z方向上的期望值，重新表示为xi、yi、zi，我们得到：
Figure BDA0002497194170000072
Figure BDA0002497194170000073
Figure BDA0002497194170000074
此时点集坐标平移到原点中心对称，因此可以将上述数据构造一个正定二次型来求解平面方程f＝vTS v，式中v＝[a b c]T，S是一个埃尔米特矩阵，S中的各个子项分别为:
Figure BDA0002497194170000075
对矩阵S做特征分解，得到特征向量D和特征值Λ。由于最大的2个特征向量与平面共线，因此其最小特征值对应的特征向量必然是平面的法线方向，即为我们求解的系数，假设第k个特征值Λkk最小，则直线方程的各个系数a、b、c、d可以表示为：
a＝D1k,b＝D2k,c＝D3k,
Figure BDA0002497194170000076
通过该系数，我们可以得到待测墙面8的直线方程，再通过点到直线距离方程，计算得到投影距离R为：
Figure BDA0002497194170000077
即该距离为激光测距装置1距离待测平面的垂直投影距离。
下面以实际数值为例：如图6所示，所述信号控制单元3控制光学扫描单元6按照某种方法让激光测距装置1依次射出4条指定角度的激光线，分别记为SO2、SO3、SO4、SO5；后由信号控制单元3控制激光发射单元4、激光接收单元5进行测距，再将采集的数据交给信号处理单元，依次计算出SO2、SO3、SO4、SO5的精确长度。由于激光器发射的指定角度已知，假设四次发射角度分别为一个从原点指向Z的归一化矢量，并分别向X轴的正负半轴偏转30°，向Y轴的正负半轴偏转30°，则四次发射的单位空间矢量
Figure BDA0002497194170000078
Figure BDA0002497194170000079
为
Figure BDA00024971941700000710
和
Figure BDA00024971941700000711
即为射线SO2、SO3、SO4、SO5的方向，由信号处理单元计算后，我们测量出四次的测量距离分别为R1＝1.2991，R2＝1.0186，R3＝1.1742，R4＝1.5633，由单位矢量得到待测平面的空间坐标用列向量矩阵
Figure BDA00024971941700000712
Figure BDA0002497194170000081
为:
Figure BDA0002497194170000082
每一列为一组点的x、y、z坐标，并计算出x、y、z方向的平均值为
Figure BDA0002497194170000083
则激光测距装置1到被测物体的坐标均值点P为:
Figure BDA0002497194170000084
坐标均值点P的焦距距离SO6为P点到原点的欧式距离，即:
Figure BDA0002497194170000085
将x、y、z方向的平均值重新构造坐标系Xi、Yi和Zi表示为：
Figure BDA0002497194170000086
Figure BDA0002497194170000087
Figure BDA0002497194170000088
则去除期望值后的列向量矩阵为B:
Figure BDA0002497194170000089
构造埃米尔特矩阵S:
Figure BDA00024971941700000810
经过计算得到矩阵S各个子项为:
Figure BDA00024971941700000811
对矩阵S进行特征分解，得到特征值矩阵Λ和特征向量矩阵D，分别为:
Figure BDA00024971941700000812
Figure BDA00024971941700000813
由于最小特征值位于矩阵Λ的对角线上，即第1行第1个最小，因此对应的特征向量为矩阵D的第一列，因此得到平面方程a＝-0.0819、b＝0.3420、c＝0.9361、
Figure BDA0002497194170000091
带入点到平面的投影距离公式得到：
Figure BDA0002497194170000092
即可得到激光测距装置1与墙面8的真实距离，算法实现原理如图7所示，图为投影距离计算方法流程图。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (8)

1.一种用于提高激光测距精度的多点投影装置，包括激光测距装置(1)，所述激光测距装置(1)内部设有数据处理单元(2)、信号控制单元(3)、激光发射单元(4)、激光接收单元(5)、光学扫描单元(6)和光学接收单元(7)，所述激光发射单元(4)、激光接收单元(5)、光学扫描单元(6)分别电连接信号控制单元(3)，所述信号控制单元(3)、激光接收单元(5)分别电连接数据处理单元(2)，所述光学扫描单元(6)设置在激光发射单元(4)的输出端，光学接收单元(7)设置在激光接收单元(5)的输入端，其特征在于：所述光学扫描单元(6)包括准直透镜组(61)、光束多点调制模组(62)和模组控制器(63)，所述准直透镜组(61)设置在激光发射单元(4)的输出端，将激光发射单元(4)散射出的激光光束转换为平行光束，所述光束多点调制模组(62)设置在准直透镜组(61)的输出端，将上述平行光束转化为一定角度的光束，所述模组控制器(63)分别电连接信号控制单元(3)和光束多点调制模组(62)，用于调整光束多点调制模组(62)射出光束的角度。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高激光测距精度的多点投影装置，其特征在于：所述光束多点调制模组(62)为MEMS振镜，所述模组控制器(63)为振镜电机驱动板。
3.根据权利要求1所述的一种用于提高激光测距精度的多点投影装置，其特征在于：所述光束多点调制模组(62)包括最少一个棱镜，所述模组控制器(63)为用于测量棱镜偏移角度的码盘和用于驱动棱镜发生角度偏移的驱动器，所述码盘和驱动器分别连接至数据处理单元(2)。
4.根据权利要求1所述的一种用于提高激光测距精度的多点投影装置，其特征在于：所述光束多点调制模组(62)包括偏振光栅(621)和液晶盒(622)，所述液晶盒(622)级联在偏振光栅(621)的入射面，所述模组控制器(63)为电压调制电路板，所述电压调制电路板电连接液晶盒(622)。
5.一种测量检测激光测距装置到被测物体之间的实际距离的测量方法，其特征在于：依次包含以下步骤：
S1、通过激光发射单元(4)依次发出最少三束激光光束，三束所述激光通过光学扫描单元(6)依次以不同角度照射至被测物体表面，经被测物体表面反射后通过光学接收单元(7)被激光接收单元(5)接收；
S2、数据处理单元(2)根据激光接收单元(5)所采集的数据分别得出每一束激光光束的测距数值，结合每束光束的射出角度计算得出每个测量点的空间坐标数据；
S3、将S2得出的空间坐标数据求平均后得到该空间坐标的平均值数据，并将S2得出的空间坐标数据减去其平均值数据后构造埃尔米特矩阵，得出最小特征值和特征向量，并根据最小特征值和特征向量得出平面方程的系数；
S4、将S3得出的平面方程系数代入点到平面的投影距离公式得到激光测距装置到被测物体之间的实际距离。
6.根据权利要求5所述的一种用于测量激光测距装置到被测物体之间的实际距离的测量方法，其特征在于：所述步骤S2中的空间坐标数据包括X轴、Y轴、Z轴的数据。
7.根据权利要求6所述的一种用于测量激光测距装置到被测物体之间的实际距离的测量方法，其特征在于：步骤S3中先将得到的空间坐标数据构造列向量矩阵A，然后计算得出X、Y、Z方向的平均值，并重新构造除去平均值的列向量矩阵B，根据列向量矩阵B构造埃米尔特矩阵，计算得到埃米尔特矩阵中各子项的数据，并对该数据进行分解得到特征值矩阵和特征向量矩阵，计算后得出平面方程系数。
8.一种用于测量激光测距装置到被测物体之间的焦距距离的测量方法，其特征在于：依次包含以下步骤：
S11、通过激光发射单元(4)依次发出最少三束激光光束，三束所述激光通过光学扫描单元(6)依次以不同角度照射至被测物体表面，经被测物体表面反射后通过光学接收单元(7)被激光接收单元(5)接收；
S12、数据处理单元(2)根据激光接收单元(5)所采集的数据分别得出每一束激光光束的测距数值，结合每束光束的射出角度计算得出每个测量点的空间坐标数据；
S13、将S12得出的空间坐标数据求平均后得到该空间坐标的平均值数据；
S14、将S13得出的空间坐标平均值数据求欧式距离得到焦距距离。
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