CN113027075A - 一种标线装置和标线方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种标线装置，涉及定位技术领域，该标线装置包括结构体、交互模块、空间距离及方位角感知模块、控制模块和投影模块，通过设置空间距离及方位角感知模块，能够获取到目标面与空间距离及方位角感知模块之间空间距离及方位角信息，控制模块依据空间距离及方位角信息和预设的标记线图计算图像结构数据，投影模块再依据图像结构数据在目标面上投影标线图像。由于采用了空间距离及方位角感知模块，并利用空间距离以及方位角信息进行补偿，使得标记线图与述标线图像能够等同，用户只需要给定待标记的图形样式以及尺寸，装置可以自动将它投影标记到目标面上，且标记图形的尺寸与用户给定的标记尺寸完合一致，保证了标记效果。

Description

一种标线装置和标线方法

技术领域

本发明涉及标记定位技术领域，具体而言，涉及一种标线装置和标线方法。

背景技术

目前，在建筑施工以及人们日常生活等场景中都普遍存在着标记打标需求，例如：铺设墙砖、地砖，需要在墙/地面上标记出拼接图案线条，然后再一一铺设各独立砖块；日常生活中，墙上挂贴装饰品以及画作等等，也需要根据画作的尺寸大小在墙面上来回比划，才能选择到合适的位置挂贴。而现实的建筑施工过程中，都是完全依赖建筑工人的工艺能力，或先用标记笔在墙/地面上画出贴装图再施工，过程繁琐复杂，而且由于铺设图案复杂等原因，极容易出错，从而导致返工；在日常生活中的挂贴则更麻烦，需要搬来梯子爬上去，还要找到相近尺寸的东西来回比划，甚至把珍贵的画作直接在墙体上比划，过程麻烦，一不小心就会把珍贵的画作破坏，损失惨重。

进一步，出现了激光标记装置，然而，常规的激光标记装置无法墙面上标示出用户所需的实际标示尺寸线图，影响标记效果，难以满足用户的需求。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种标线装置和标线方法，其能够对标记图像进行补偿，使得标记图像与预设的标记线图等同，能够可以直接在墙面上标示出用户所需的实际标示尺寸线图，以满足用户的需要。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种标线装置，包括：

结构体；

设置在所述结构体内的交互模块，所述交互模块用于获取预设的标记线图；

设置在所述结构体前侧的空间距离及方位角感知模块，用于检测目标面的空间距离及方位角信息；

设置在所述结构体内的控制模块，所述控制模块同时与所述空间距离及方位角感知模块连接和所述交互模块连接，用于依据所述空间距离及方位角信息和所述标记线图计算图像结构数据；

设置在所述结构体前侧的投影模块，所述投影模块与所述控制模块连接，用于依据所述计算图像结构数据在所述目标面上投影标线图像；

其中，所述标记线图与所述标线图像相同。

在可选的实施方式中，所述控制模块用于依据空间距离及方位角信息计算得到所述目标面与所述标线装置的坐标变换系数矩阵，并结合预设的标记线图计算得到所述图像结构数据。

在可选的实施方式中，所述控制模块还用于依据所述标记线图构建像面坐标系，所述目标面上的标线图像形成标记坐标系，所述像面坐标系与所述标记坐标系之间满足以下关系：

其中，X₁、Y₁、Z₁构成所述像面坐标系，X₂、Y₂、Z₂构成所述标记坐标系，m为坐标系间尺度变化参数；

为坐标系间的平移量，

为所述坐标变换系数矩阵。

在可选的实施方式中，所述标线装置还包括交互模块，所述交互模块与所述控制模块连接，所述交互模块用于获取预设的所述标记线图。

在可选的实施方式中，所述空间距离及方位角感知模块至少包括第一测距传感器、第二测距传感器以及第三测距传感器，所述第一测距传感器靠近所述投影模块设置，且所述第一测距传感器的出光轴与所述空间距离及方位角感知模块的出光轴相平行；所述第二测距传感器设置在所述第一测距传感器远离所述空间距离及方位角感知模块的一侧，且所述第二测距传感器的出光轴与所述第一测距传感器的出光轴夹锐角设置；所述第三测距传感器设置在所述第一测距传感器的顶侧，且所述第三测距传感器的出光轴与所述第一测距传感器的出光轴夹锐角设置。

在可选的实施方式中，所述第一测距传感器、所述第二测距传感器以及所述第三测距传感器的出光方向反向交汇于一点，所述第一测距传感器的出光轴对准所述目标面的中心位置，以采集所述第一测距传感器与所述目标面的中心位置之间的第一向量距离，所述第二测距传感器的出光轴对准所述目标面的侧边缘，以采集所述第二测距传感器与所述目标面的侧边缘之间的第二向量距离，所述第三测距传感器的出光轴对准所述目标面的顶边缘，以采集所述第三测距传感器与所述目标面的顶边缘之间的第三向量距离，所述第一向量距离、所述第二向量距离以及所述第三向量距离共同构成所述空间距离及方位角信息。

在可选的实施方式中，所述第一测距传感器的出光轴与所述第二测距传感器的出光轴构成第一出光面，所述第一测距传感器的出光轴与所述第三测距传感器的出光轴构成第二出光面，所述第一出光面与所述第二出光面相互垂直。

在可选的实施方式中，所述结构体的前侧设置有安装支架，所述第一测距传感器和所述投影模块相邻设置在所述安装支架的中部，所述第二测距传感器设置在所述安装支架的侧壁上，所述第三测距传感器设置在所述安装支架的顶壁上。

在可选的实施方式中，所述投影模块和所述空间距离及方位角感知模块均采用激光作为光源。

在可选的实施方式中，所述标线装置还包括存储模块，所述存储模块用于记录所述图像结构数据。

第二方面，本发明还提供了一种标记方法，适用于前述的标线装置，包括以下步骤：

获取预设的标记线图；

检测目标面的空间距离及方位角信息；

依据所述空间距离及方位角信息和所述标记线图计算图像结构数据；

依据所述图像结构数据在所述目标面上投影标线图像；

其中，所述标记线图与所述标线图像相同。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明提供的标线装置，通过设置空间距离及方位角感知模块，能够获取到目标面与空间距离及方位角感知模块之间的多点距离，并生成空间距离及方位角信息，控制模块依据空间距离及方位角信息和预设的标记线图计算图像结构数据，投影模块再依据图像结构数据在目标面上投影标线图像。由于采用了空间距离及方位角感知模块，并利用空间距离及方位角信息进行补偿，使得标记线图与述标线图像能够等同，从而避免了畸变。用户只需要给定待标记的图形样式以及尺寸，装置可以自动将它投影标记到目标面上，且标记图形的尺寸与用户给定的标记尺寸完合一致。本装置不对安装有特别要求，工作过程中的目标面形感知以及标记定位，均为非接触式，只要摆放固定，即可自动完成标记任务，无需用户来回调整装置，或者搬梯子爬上爬下，特别是，当对标线位置不满意时，只需要转动装置重新标线即可，省心省力，可以极大地提高工程作业效率，对一般用户，也有了一种更加简单直接的标记方法，工作更有成就感，更有DIY的乐趣。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明提供的标线装置的结构框图；

图2为本发明提供的标线装置的分解结构示意图；

图3为空间距离及方位角感知模块的光路模拟图；

图4为投影模块的光路模拟图；

图5为坐标转换示意图。

图标：100-标线装置；110-结构体；111-安装支架；130-交互模块；131-触摸屏；133-数据接口；150-空间距离及方位角感知模块；151-第一测距传感器；153-第二测距传感器；155-第三测距传感器；170-控制模块；190-投影模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

正如背景技术中所公开的，现有的标线装置100，一般只能完成一组或多组十字线标记，且只适用于找平与对齐，无法实现目标位置实际尺寸标记。在实际投影时，容易造成图像的畸变，影响标记效果。

为了解决上述问题，本发明提供了一种标线装置100，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

请参考图1和图2，本实施例提供了一种标线装置100，其能够对标记图像进行补偿，使得标记图像与预设的标记线图等比例放大、缩小或等同，能够可以直接在墙面上标示出用户所需的实际标示尺寸线图，以满足用户的需要。

本实施例提供的标线装置100，包括结构体110、交互模块130、空间距离及方位角感知模块150、控制模块170和投影模块190，其中交互模块130设置在结构体110内的交互模块130，用于获取预设的标记线图；空间距离及方位角感知模块150设置在结构体110前侧，用于检测目标面与空间距离及方位角感知模块150之间的距离，并生成空间距离及方位角信息；控制模块170设置在结构体110内，控制模块170同时与空间距离及方位角感知模块150连接和交互模块130连接，用于依据空间距离及方位角信息和标记线图计算图像结构数据；投影模块190设置在结构体110前侧，投影模块190与控制模块170连接，用于依据计算图像结构数据在目标面上投影标线图像；其中，标记线图与标线图像相同。

在本实施例中，目标面与投影模块190的出光轴方向相垂直或倾斜，优选地，无论目标面的倾斜角度如何，在目标面上形成的标线图像与预设的标记线图均完全等同，即能够实现目标位置实际尺寸标记。

在本实施例中，交互模块130包括设置在结构体110上并外露的触摸屏131和数据接口133，且触摸屏131和数据接口133均与控制模块170电连接，其中触摸屏131可以位于结构体110的上侧表面，其具体结构可参考现有的手机屏幕、平板屏幕等屏幕输入设备，数据接口133可以位于结构体110的后端。具体地，数据接口133可以是USB接口、雷电接口等数据输入端口，且数据接口133可以是一个也可以是多个。数据接口133和触摸屏131均是用于获取用户所需标示的标记线图，具体地，用于接收用户的标记图形的形状以及尺寸的定义，例如可以是十字形标记线或矩形标记线，控制模块170通过数据接口133或触摸屏131来接收预设的标记线图。当然，在本发明其他较佳的实施例中，也可以仅仅在结构体110上单独设置触摸屏131，并仅仅通过触摸屏131输入标记线图。或者，也可以仅仅在结构体110上单独设置数据接口133，并仅仅通过数据接口133输入标记线图。

在本实施例中，数据接口133为有线接口，即需要插入外部数据线，当然，此处也可以采用无线的数据接口133，例如，数据接口133也可以利用蓝牙、局域网、GPRS流量等方式实现无线输入。

在本实施例中，空间距离及方位角感知模块150用于感知并计算目标面上多点相对于本体的空间方位角，具体地，通过空间距离及方位角感知模块150检测到的多点距离数据，能够计算出相对的空间距离及方位角信息。控制模块170用于数据获取、分析以及处理，具体地，可通过空间距离及方位角信息结合标线装置100的其他固有参数建立标线装置100与目标面的空间坐标转换的函数关系，并在此基础上结合获取到的标记线图，计算出在目标面上的用户所期望标线图形所对应的投影坐标下的图像结构数据。投影模块190用于依据图像结构数据进行投影，实现等同。其中，本实施例中标记线图与标线图像为相同结构。

需要说明的是，本实施例中通过触摸屏131实现数据输入时，可直接用手、手写笔或者绘图笔等外部画图工具在触摸屏131上画出标记线图，十分方便。在通过数据接口133实现数据输入时，可以通过插入U盘等外部存储设备，或者插入外部输入设备，例如上位机电脑、手机、平板等传输到数据接口133中，来实现标记线图数据的输入，对于其输入方式，在此不作具体限定。

在本实施例中，投影模块190和空间距离及方位角感知模块150均采用激光作为光源，即空间距离及方位角感知模块150为激光测距装置，投影模块190为激光投影装置。

在本实施例中，空间距离及方位角感知模块150至少包括第一测距传感器151、第二测距传感器153以及第三测距传感器155，第一测距传感器151靠近投影模块190设置，且第一测距传感器151的出光轴与空间距离及方位角感知模块150的出光轴相平行；第二测距传感器153设置在第一测距传感器151远离空间距离及方位角感知模块150的一侧，且第二测距传感器153的出光轴与第一测距传感器151的出光轴夹锐角设置；第三测距传感器155设置在第一测距传感器151的顶侧，且第三测距传感器155的出光轴与第一测距传感器151的出光轴夹锐角设置。

需要说明的是，本实施例中第一测距传感器151与投影模块190靠近设置，优选地，二者之间的距离小于或等于5mm，在实际标线时，由于目标面与投影模块190之间的距离通常较大，控制模块170能够考虑到该微小的误差，并在计算时予以修正。

具体地，空间距离及方位角感知模块150在控制模块170的控制下完成3个点位的数据测量，并由此计算出目标面相对于空间距离及方位角感知模块150的空间方位角，控制模块170根据目标面的空间方位角和预设的标记线图生成待投影的标线数据，即计算出图像结构信息。

在本实施例中，第一测距传感器151、第二测距传感器153以及第三测距传感器155的出光方向反向交汇于一点，第一测距传感器151的出光轴对准目标面的中心位置，以采集第一测距传感器151与目标面的中心位置之间的第一向量距离，第二测距传感器153的出光轴对准目标面的侧边缘，以采集第二测距传感器153与目标面的侧边缘之间的第二向量距离，第三测距传感器155的出光轴对准目标面的顶边缘，以采集第三测距传感器155与目标面的顶边缘之间的第三向量距离，第一向量距离、第二向量距离以及第三向量距离共同构成空间距离及方位角信息。具体地，将投影模块190的出光点设为O，并以O为原点建立坐标系，如图3所示，将第一测距传感器151、第二测距传感器153以及第三测距传感器155的反向交汇点设为L，目标面与第一测距传感器151的出光交点设为C，第二测距传感器153与目标面的出光交点为B，第三测距传感器155与目标面的出光交点为A。

在本实施例中，第一测距传感器151的出光轴与第二测距传感器153的出光轴构成第一出光面，第一测距传感器151的出光轴与第三测距传感器155的出光轴构成第二出光面，第一出光面与第二出光面相互垂直。

具体地，为简单起见，先设定目标面与激光投影的投影面平行，那么激光投影的有效区域为一矩形，激光测距模组在此实施例中使用3个激光测距传感探头，其中1个尽量靠近激光投影模块190，且其激光出光轴与激光投影光轴平行，用以达到在有效工作距离范围内它的测距目标点尽量靠近于矩形投影区域中心，而且，由于两光轴相互平行，在进行坐标转换时难度更低，计算效率更高；另外两个激光测距传感器则分别对准激光投影有效区域的右边缘及上边缘，3个激光测距传感器的激光光轴延长交汇于图3中的点L。第三测距传感器155的激光测量方向在投影模块190的出光轴的垂直面上，对应于图3中的

第二测距传感器153的激光测量方向在投影模块190的水平面上，对应于图3中的

第一测距传感器151的激光测量方向与激光投影模组的法线方向平行，对应于图3中的

3个测距传感器及激光投影模组均装配在结构安装支架111上，形成固定的相对位置及角度关系。

在本实施例中，第一测距传感器151的光轴方向与第二测距传感器153的光轴方向之间的夹角、第一测距传感器151的光轴方向与第三测距传感器155的光轴方向之间的夹角均小于投影模块190视场角的1/2，以保证第二测距传感器153和第三测距传感器155均在投影模块190的视场角内取点进行测量，保证测量的准确性。

需要说明的是，本实施例中空间距离及方位角感知模块150是通过多个激光测距装置来实现方位角的计算的，在其他较佳的实施例中，也可以采用其他装置来获得空间方位角，例如角度测量仪或激光偏角仪等，再配合相应的距离测量装置来实现相同功能，在此不做具体限定。

对于投影模块190的投影原理，其原始图像与投墙后的图像原理关系可以简单按图4来理解，也可以参考现有的投影装置。图4中的光学转换镜片组及投影物镜组均为简化示意图，如图中，DE为待标记的标线合成图，经投影物镜组投影到目标面上的成像为D1E1。在具体的标记工作中，标线装置100首先通过激光测距传感器组完成待标记面的方位角及距离的测定，所以，在这里可以将光源、透镜及标记面理解为固定距离关系，因此，标线D1E1与像图上的DE成唯一比例关系：D1E1＝k·DE，因此，本实施例中，在用户给定的标线尺寸及图形后(即标记线图)，可以计算出激光投影的待投数据图，并结合由空间方位角计算出的坐标系转换关系，得出图像结构数据。

在本实施例中，结构体110的前侧设置有安装支架111，第一测距传感器151和投影模块190相邻设置在安装支架111的中部，第二测距传感器153设置在安装支架111的侧壁上，第三测距传感器155设置在安装支架111的顶壁上。具体地，结构体110为一壳状结构，安装支架111、空间距离及方位角感知模块150、投影模块190、控制模块170均设置在结构体110内部。

参见图5，在本实施例中，控制模块170用于依据空间距离及方位角信息计算得到空间距离及方位角感知模块150的坐标变换系数矩阵，并结合预设的标记线图计算得到图像结构数据。具体地，控制模块170还用于依据标记线图构建像面坐标系，目标面上的标线图像形成标记坐标系，像面坐标系与标记坐标系之间满足以下关系：

其中，X1、Y1、Z1构成像面坐标系，原点为O1；X2、Y2、Z2构成标记坐标系，原点为O2，m为坐标系间尺度变化参数；

为坐标系间的平移量，

为坐标变换系数矩阵。

需要说明的是，在具体工作中，目标面一般情况下都不与激光投影面平行，因此，简单定义激光投影模块190像面为投影坐标系(X1，Y1，Z1)待标记目标面上形成标记坐标系(X2，Y2，Z2)。从标记坐标系(X2，Y2，Z2)到投影坐标系(X1，Y1，Z1)，由于投射距离及标记面方位角原因，需要进行坐标平移及旋转；又因为投影物镜光学原因，两坐标系间还存在缩放关系。假设的用户待标记为一矩形线框，经坐标转换并映射后，在激光投影模块190的像面为一不规则四边形，对于坐标变换系数矩阵的具体计算过程在此不作详细介绍，当标线装置100结构和位置确定后，可以认定坐标变换系数矩阵为一常量，同时，坐标系间尺度变化参数m也可以认为是一常量。而坐标系间的平移量与空间距离及方位角感知模块150与投影模块190的位置差有关，也可以认定为常量。通过以上公式，控制模块170能够计算得到标记坐标系，从而生成了图像结构数据。

在本实施例中，控制模块170为整个装置的控制与分析核心，它在负责协调整个装置内部各模块的工作状态及顺序外，还负责建立各个空间坐标的相互转换关系，并根据用户的标线要求以及待标记面的空间方位角计算出待投影的标线投影像图，并以此驱动投影模块190完成投射功能，实现用户的标线需求。

在本实施例中，标线装置100还包括存储模块，存储模块用于记录图像结构数据。存储模块与控制模块170电连接，具有存储功能，可以记录用户的历史标记数据，并随时调用出来重新标线使用。

在本实施例中，结构体110上还设置有磁传感器以及陀螺仪等功能模块，可以实现装置自身方位角的测量，且控制模块170在计算时可以结合其自身方位角，以进一步保证测量和计算的准确性。

本实施例提供的标线装置100，其工作过程如下：在开机后，第一测距传感器151、第二测距传感器153和第三测距传感器155完成3点距离测量，以仪器自身为坐标原点，根据3个距离值计算出目标面的空间方位角，控制模块170接收到空间距离及方位角信息后结合投影模块190的尺度变换系数，计算出目标面与像面的坐标变换系数矩阵，根据用户设定的标记线图，通过坐标变换系数矩阵计算出图像结构数据，投影模块190依据图像结构数据投影到目标面上，形成与标记线图完全相同的标记图像。

为了进一步解释本实施例提供的标线装置100的技术效果，下面对其具体使用过程进行说明：在具体的使用过程中，比如通过触摸屏131画了一个矩形(也可以为其它任意图形)，定义为1米*2米的矩形标记，则标线装置100自动测算目标面的方位角及距离，完成尺度及坐标变换，最后在目标面上用光标记出一个1米*2米的矩形图。在用户不更改标记信息的情况下，只要将装置对准同一个点，则不管标记装置所处的位置在其它任意位置，标记装置都可以自动重新测量目标面的方位角及距离值，重新生成标记数据源并重新投射至目标面，目标墙体上的矩形标记框始终不变。

再比如，在用户不更改标记信息的情况下，即使调整装置的放置位置及瞄准位置，也不会影响目标墙体上的标记的形状及尺寸(始终是1米*2米的矩形线框)，而只会导致标记图形在待标记墙体上的平移。这种标记图像不变的技术效果，在现有技术中是无法达到的。

本实施例还提供了一种标记方法，适用于前述的标线装置100，该标记方法包括以下步骤：

S1：获取预设的标记线图。

具体地，通过交互模块130直接获取用户输入的标记线图数据。其中可以是通过触摸屏131输入，也可以是通过数据接口133输入。

S2：检测目标面的空间距离及方位角信息。

具体地，通过空间距离及方位角感知模块150获取空间距离及方位角信息，由第一测距传感器151、第二测距传感器153以及第三测距传感器155完成3点距离车辆，并根据3个距离值计算出目标面的空间方位角，具体计算过程可参考前文。

S3：依据空间距离及方位角信息和标记线图计算图像结构数据。

具体地，控制模块170通过空间距离及方位角信息以及投影模块190的尺度变换系数，计算出目标面与投影模块190之间的坐标变换系数矩阵，并结合用户设定的标记线图，通过坐标变换系数矩阵计算出激光投影的像图，即计算出图像结构数据，具体过程可参考前文。

S4：依据图像结构数据在目标面上投影标线图像。

具体地，投影模块依据图像结构数据将像图投影到目标面上，形成标线图像，其中，标记线图与最终形成的标线图像的尺寸、形状均相同。

综上，本实施例提供的标线装置100，通过设置空间距离及方位角感知模块150，能够获取到目标面与空间距离及方位角感知模块150之间的多点距离，并生成空间距离及方位角信息，控制模块170依据空间距离及方位角信息和预设的标记线图计算图像结构数据，投影模块190再依据图像结构数据在目标面上投影标线图像。由于采用了空间距离及方位角感知模块150，并利用空间距离及方位角信息进行补偿，使得标记线图与述标线图像能够等同，从而避免了畸变。用户只需要给定待标记的图形样式以及尺寸，装置可以自动将它投影标记到目标面上，且标记图形的尺寸与用户给定的标记尺寸完合一致。本装置不对安装有特别要求，工作过程中的目标面形感知以及标记定位，均为非接触式，只要摆放固定，即可自动完成标记任务，无需用户来回调整装置，或者搬梯子爬上爬下，特别是，当对标线位置不满意时，只需要转动装置重新标线即可，省心省力，可以极大地提高工程作业效率，对一般用户，也有了一种更加简单直接的标记方法，工作更有成就感，更有DIY的乐趣。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种标线装置，其特征在于，包括：

结构体；

设置在所述结构体内的交互模块，所述交互模块用于获取预设的标记线图；

设置在所述结构体前侧的空间距离及方位角感知模块，用于检测目标面的空间距离及方位角信息；

设置在所述结构体内的控制模块，所述控制模块同时与所述空间距离及方位角感知模块连接和所述交互模块连接，用于依据所述空间距离及方位角信息和所述标记线图计算图像结构数据；

设置在所述结构体前侧的投影模块，所述投影模块与所述控制模块连接，用于依据所述图像结构数据在所述目标面上投影标线图像；

其中，所述标记线图与所述标线图像相同。

2.根据权利要求1所述的标线装置，其特征在于，所述控制模块用于依据空间距离及方位角信息计算得到所述目标面与所述标线装置之间的坐标变换系数矩阵，并结合预设的所述标记线图计算得到所述图像结构数据。

3.根据权利要求2所述的标线装置，其特征在于，所述控制模块还用于依据所述标记线图构建像面坐标系，所述目标面上的标线图像形成标记坐标系，所述像面坐标系与所述标记坐标系之间满足以下关系：

其中，X₁、Y₁、Z₁构成所述像面坐标系，X₂、Y₂、Z₂构成所述标记坐标系，m为坐标系间尺度变化参数；

为坐标系间的平移量，

为所述坐标变换系数矩阵。

4.根据权利要求1-3任一项所述的标线装置，其特征在于，所述空间距离及方位角感知模块至少包括第一测距传感器、第二测距传感器以及第三测距传感器，所述第一测距传感器靠近所述投影模块设置，且所述第一测距传感器的出光轴与所述空间距离及方位角感知模块的出光轴相平行；所述第二测距传感器设置在所述第一测距传感器远离所述空间距离及方位角感知模块的一侧，且所述第二测距传感器的出光轴与所述第一测距传感器的出光轴夹锐角设置；所述第三测距传感器设置在所述第一测距传感器的顶侧，且所述第三测距传感器的出光轴与所述第一测距传感器的出光轴夹锐角设置。

5.根据权利要求4所述的标线装置，其特征在于，所述第一测距传感器、所述第二测距传感器以及所述第三测距传感器的出光方向反向交汇于一点，所述第一测距传感器的出光轴对准所述目标面的中心位置，以采集所述第一测距传感器与所述目标面的中心位置之间的第一向量距离，所述第二测距传感器的出光轴对准所述目标面的侧边缘，以采集所述第二测距传感器与所述目标面的侧边缘之间的第二向量距离，所述第三测距传感器的出光轴对准所述目标面的顶边缘，以采集所述第三测距传感器与所述目标面的顶边缘之间的第三向量距离，所述第一向量距离、所述第二向量距离以及所述第三向量距离共同构成所述空间距离及方位角信息。

6.根据权利要求5所述的标线装置，其特征在于，所述第一测距传感器的出光轴与所述第二测距传感器的出光轴构成第一出光面，所述第一测距传感器的出光轴与所述第三测距传感器的出光轴构成第二出光面，所述第一出光面与所述第二出光面相互垂直。

7.根据权利要求5所述的标线装置，其特征在于，所述结构体的前侧设置有安装支架，所述第一测距传感器和所述投影模块相邻设置在所述安装支架的中部，所述第二测距传感器设置在所述安装支架的侧壁上，所述第三测距传感器设置在所述安装支架的顶壁上。

8.根据权利要求1所述的标线装置，其特征在于，所述投影模块和所述空间距离及方位角感知模块均采用激光作为光源。

9.根据权利要求1所述的标线装置，其特征在于，所述标线装置还包括存储模块，所述存储模块用于记录所述图像结构数据。

10.一种标记方法，适用于如权利要求1-9任一项所述的标线装置，其特征在于，包括以下步骤：

获取预设的标记线图；

检测目标面的空间距离及方位角信息；

依据所述空间距离及方位角信息和所述标记线图计算图像结构数据；

依据所述图像结构数据在所述目标面上投影标线图像；

其中，所述标记线图与所述标线图像相同。

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