CN114046768A - 激光测距方法、装置、激光测距设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种激光测距方法、装置、激光测距设备及存储介质，涉及视频监控领域。该方法应用于激光测距设备，激光测距设备和激光云台相机通信连接，激光云台相机包括机芯镜头和激光器。首先，在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离，其中，激光光斑中心是指激光器发出的激光在被拍摄区域所形成的光斑的中心点，视场画面中心是指机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的中心点；然后，在待测距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第二距离；最后，根据预设距离、第一距离、第二距离，计算得到待测距离。该方法在不额外增加测距设备的前提下，通过激光云台相机自身所带的激光器和机芯镜头实现远距离测距。

Description

激光测距方法、装置、激光测距设备及存储介质

技术领域

本发明涉及视频监控领域，具体而言，涉及一种激光测距方法、装置、激光测距设备及存储介质。

背景技术

安防监控对于远距离监控应用常使用搭配大倍率变焦镜头的快球摄像机或云台摄像机，一般情况下使用LED或红外灯补光，受补光器件光学极限影响，补光距离最远仅能达到三四百米，为达到更远的补光和监控距离，则往往需要使用功率更大且最小角度更小的变焦激光器补光。

对于使用激光器补光的云台摄像机，其监控距离可达近千米或几公里，用户对于所监控的物体的实际距离没有直观掌握。

现有的比较常见的远距离测距设备，都是基于激光器实现的，价格较为昂贵，并且，这些设备通常为独立使用或以组件的形式使用，较难直接应用于监控摄像机中。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种激光测距方法、装置、激光测距设备及存储介质，其能够在不增加额外的测距设备的前提下，通过自身组件实现远距离测距。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供了一种激光测距方法，所述方法包括：

一种激光测距方法，应用于激光测距设备，所述激光测距设备和所述激光云台相机通信连接，所述激光云台相机包括机芯镜头和激光器，所述方法包括：

在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离，其中，所述激光光斑中心是指所述激光器发出的激光在被拍摄区域所形成的光斑的中心点，所述视场画面中心是指所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的中心点；

在待测距离下，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第二距离；

根据所述预设距离、所述第一距离、所述第二距离，计算得到所述待测距离。

在一种可能的实施方式中，所述在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离的步骤，包括：

获得第一视场画面宽度，所述第一视场画面宽度是指在所述预设距离下，所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度；

获取在所述预设距离下对应的视场画面图像，所述视场画面图像是指所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面映射在传感器上所显示的图像；

根据所述预设距离下对应的视场画面图像中所述激光光斑中心的像素点位置和所述视场画面中心的像素点位置，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第一像素距离；

根据所述第一视场画面宽度和所述第一像素距离，按照公式

获得所述第一距离，其中，W₀′为所述第一距离，P_LP₀为所述第一像素距离，M为所述视场画面图像的像素宽度，W₀为所述第一视场画面宽度。

在一种可能的实施方式中，所述获得第一视场画面宽度的步骤，包括：

获取所述机芯镜头在预设倍率下对应的视场角；

根据所述预设距离和所述视场角，按照公式

获得对应的所述第一视场画面宽度，其中，D₀为所述预设距离，α_h为所述视场角。

在一种可能的实施方式中，所述在待测距离下，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第二距离的步骤，包括：

获得第二视场画面宽度，所述第二视场画面宽度是指在待测距离下，所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度；

获取在所述待测距离下对应的视场画面图像；

根据所述待测距离下对应的视场画面图像中的所述激光光斑的像素点位置和所述视场画面中心的像素点位置，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第二像素距离；

根据所述第二视场画面宽度和所述第二像素距离，按照公式

获得所述第二距离，其中，W_L′为所述第二距离，P_L′P₀′为所述第二像素距离，W_L为所述第二视场画面宽度。

在一种可能的实施方式中，所述获得第二视场画面宽度，所述第二视场画面宽度是指在待测距离下，所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度的步骤，包括：

根据所述预设距离、所述待测距离和所述第一视场画面宽度，按照公式

获得对应的第二视场画面宽度，其中，D为未知的所述待测距离。

在一种可能的实施方式中，所述机芯镜头和所述激光器呈固定夹角固定在同一水平面内，且相距固定距离；

所述根据所述预设距离、所述第一距离、所述第二距离，计算得到所述待测距离的步骤，包括：

根据公式

得到

其中，θ为机芯镜头光轴和激光器光轴的固定夹角，d为所述固定距离；

根据公式

公式

和公式

得到

将所述固定距离，所述预设距离，所述第一像素距离，所述第二像素距离，所述第一视场画面宽度代入上述公式，计算出待测距离。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

将计算出的所述待测距离D代入公式

得到所述第二视场画面宽度；

根据所述第二视场画面宽度和在待测距离下对应的视场画面图像中的待测物体的像素宽度，按照公式

得到待测物体的实际宽度，其中W_OBJ为所述待测物体的实际宽度，P_AP_B为所述待测物体的像素宽度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种激光测距装置，应用于激光测距设备，所述激光测距设备和所述激光云台相机通信连接，所述激光云台相机包括机芯镜头和激光器，所述装置包括：

第一获取模块，用于在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离，其中，所述激光光斑中心是指所述激光器发出的激光在被拍摄区域所形成的光斑的中心点，所述视场画面中心是指所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的中心点；

第二获取模块，用于在待测距离下，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第二距离；

计算模块，用于根据所述预设距离、所述第一距离、所述第二距离，计算得到所述待测距离。

第三方面，本发明实施例还提供了一种混沌测试平台，所述混沌测试平台包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的混沌测试方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述的激光测距方法。

相对现有技术，本发明实施例提供的一种激光测距方法、装置、激光测距设备及存储介质，该方法应用于激光测距设备，激光测距设备和激光云台相机通信连接，激光云台相机包括机芯镜头和激光器。首先，在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离，其中，激光光斑中心是指激光器发出的激光在被拍摄区域所形成的光斑的中心点，视场画面中心是指机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的中心点；然后，在待测距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第二距离；最后，根据预设距离、第一距离、第二距离，计算得到待测距离。该方法在不额外增加测距设备的前提下，通过激光云台相机自身所带的激光器和机芯镜头实现远距离测距。

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为本发明实施例提供的激光测距设备的方框示意图。

图2为本发明实施例提供的激光云台相机的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的激光器和机芯镜头的位置关系示意图。

图4为本发明实施例提供的经过调轴后的激光器和机芯镜头的位置关系示意图。

图5为本发明实施例提供的一种激光测距方法的流程示意图。

图6为本发明实施例提供的一种激光器和机芯镜头的测距示意图。

图7为图5示出的激光测距方法中步骤S101的流程示意图。

图8为本发明实施例提供激光测距方法中的视场示意图。

图9为本发明实施例提供激光测距方法中的第一视场画面图像示意图。

图10为图5示出的激光测距方法中步骤S102的流程示意图。

图11为本发明实施例提供的另一种激光器和机芯镜头的测距示意图。

图12为本发明实施例提供的另一种激光测距方法的流程示意图。

图13为本发明实施例提供的第二视场画面中待测物体的示意图。

图14为本发明实施例提供的激光测距装置的方框示意图。

图标：100-激光测距设备；101-存储器；102-处理器；103-总线；200-激光测距装置；201-第一获取模块；202-第二获取模块；203-计算模块。

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。

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。

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。

现有的比较常见的测距设备，都是基于激光器实现的，以激光器发射一条平行光束到被测物体并通过接收端接收到激光信号的相位偏移或三角关系进行测算得到距离结果。这类测距设备多为手持式，近距离的设备多应用于建筑测绘，远距离的设备距离可达500-1000m，价格从几百元到上千元不等。较远距离的激光测距设备能够达到上千米甚至几公里的测试距离，价格也随测试距离达到上万元。且这类测距设备都为独立使用或以组件的形式，较难直接应用于监控摄像机中。

针对上述问题，本发明实施例提供一种在不额外增加测距设备的前提下，通过激光云台相机的自身固件实现远距离测距的激光测距方法。

请参考图1，图1为本实施例提供的激光测距设备100的方框示意图，激光测距设备100可以是，但不限于，手机、平板电脑、笔记本电脑、服务器或其它具有处理能力的电子设备。激光测距设备100包括存储器101、处理器102及总线103。该存储器101和处理器102通过总线103连接。

存储器101用于存储程序，例如激光测距装置，激光测距装置包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器101中的软件功能模块、处理器102在接收到执行指令后，执行所述程序以实现下述实施例揭示的激光测距方法。

存储器101可能包括高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失存储器(non-volatile memory，NVM)。

处理器102可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，下述方法的各步骤可以通过处理器102中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、复杂可编程逻辑器件(Complex ProgrammableLogic Device，CPLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、嵌入式ARM等芯片。

上述激光测距设备100和激光云台相机通信连接，请参考图2，图2为本实施例提供的激光云台相机的结构示意图。激光云台相机包括云台、机芯镜头、激光器和调轴结构，机芯镜头和激光器固定在云台上，且位于同一平面。

激光器用于为机芯镜头所拍摄的区域提供光照，使得拍摄的画面更加清晰。激光器可以通过调轴结构调整激光器光轴与机芯镜头光轴的夹角，使得激光镜头发出的激光在被拍摄区域形成的光斑位于机芯镜头的视场内。

机芯镜头用于获取被拍摄区域的画面，机芯镜头可以改变倍率，不同倍率对应的视场角不同，其所对应的视场大小也不同。

如图3所示，图3为机芯镜头和激光器的位置关系示意图，机芯镜头和激光器的光轴间距为d。

通过调轴结构调整激光器光轴与机芯镜头光轴的夹角后，机芯镜头和激光器的位置关系如图4所示，其中，D_m为机芯镜头所能拍摄到的最远距离。

在此基础上，请参考图5，图5示出了本实施例提供的激光测距方法的流程示意图，该激光测距方法可以包括以下步骤：

S101，在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离。

在本实施例中，激光光斑中心是指激光器发出的激光在被拍摄区域所形成的光斑的中心点，视场画面中心是指机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的中心点。

通常，激光云台相机在出场时，激光器需要经过调轴校准以保证激光光斑在可监视范围内都处于视场区域并提供良好的补光照明效果，调轴校准完成后可认为激光器光轴与机芯镜头光轴的夹角为固定值。

在对激光器调轴校准的同时，也为云台的测距功能进行定标，即在预设距离下，机芯镜头倍率设置为预设倍率，获取此时激光光斑中心到视场画面中心的第一距离。

为方便理解，请参考图6，图6为激光器和机芯镜头测距示意图，激光器经过调轴校准后，激光器光轴和机芯镜头光轴之间的固定夹角如图所示，D₀为预设距离，AB为在预设距离下，激光光斑中心到视场画面中心的第一距离。

S102，在待测距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第二距离。

在本实施例中，待测距离是指待测的机芯镜头所监控的距离，保持机芯镜头的倍率不变，获取此时激光光斑中心到视场画面中心的第二距离。由于激光器光轴与机芯镜头光轴的夹角为固定值，因此，当机芯镜头所拍摄的距离改变时，激光光斑中心到视场画面中心的距离也会随之改变。

请继续参考图6，图中D为待测距离，A’B’为在待测距离下，激光光斑中心到视场画面中心的第二距离。

S103，根据预设距离、第一距离、第二距离，计算得到待测距离。

以上介绍了本实施例中的激光测距方法的具体步骤，首先，在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离；然后，在待测距离下，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第二距离；最后，根据预设距离、第一距离、第二距离，计算得到待测距离。该方法在不额外增加测距设备的前提下，通过激光云台相机自身所带的激光器和机芯镜头实现远距离测距。

下面对步骤S101进行详细介绍。在图5的基础上，请参考图7，步骤S101可以包括以下详细步骤：

S1011，获得第一视场画面宽度。

在本实施例中，第一视场画面宽度是指在预设距离下，机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度。

如图8所示，图中的W₀即为第一视场画面宽度。

S1012，获取在预设距离下对应的视场画面图像。

在本实施例中，视场画面图像是指机芯镜头采集到的被拍摄区域画面映射在传感器上所显示的图像。机芯镜头对预设距离下对应的视场画面进行拍摄得到视场画面图像，激光测距设备100获取视场画面图像并保存。

视场画面图像由若干像素点组成，其像素分布由传感器的分辨率决定，以400W分辨率的传感器为例，其显示的视场画面图像的像素分布为2560*1440。

S1013，根据预设距离下对应的视场画面图像中激光光斑图像中心的像素点位置和视场画面图像中心的像素点位置，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一像素距离。

在本实施例中，视场画面图像中包括激光光斑图像，由于激光器和机芯镜头位于同一水平面内，因此，激光光斑图像中心和视场画面图像中心在同一水平线上，那么，激光光斑图像中心的像素点位置和视场画面图像中心的像素点位置可用横坐标表示。

第一像素距离是指在视场画面图像中，激光光斑图像中心和视场画面图像中心之间的像素点个数，可以通过计算激光光斑图像中心的横坐标和视场画面图像中心的横坐标之差的绝对值获得。

S1014，根据第一视场画面宽度和第一像素距离，按照公式

获得第一距离。

在本实施例中，W₀′为第一距离，P_LP₀为第一像素距离，M为视场画面图像的像素宽度，W₀为第一视场画面宽度，其中，视场画面图像的像素宽度是指视场画面图像的水平方向所占的像素点，例如400W分辨率的传感器显示的视场画面图像的像素宽度为2560。

首先根据第一像素距离和视场画面图像的像素宽度计算第一像素距离在视场画面图像的水平方向上所占的比例，得到

由于视场画面图像是机芯镜头采集到的被拍摄区域画面映射在传感器上所显示的图像，所以视场画面图像和被拍摄区域画面是成比例的，那么激光光斑中心到视场画面中心的第一距离为：

例如，400W分辨率的传感器所显示的视场画面图像如图9所示，激光光斑图像中心的像素点位置为P_L，视场画面图像中心的像素点位置为P₀，视场画面图像的宽度为M，这里M为2560，那么根据公式(1)计算得到的第一距离就为

下面对步骤S1011进行详细介绍，获得第一视场画面宽度的步骤还包括以下详细步骤：

第一步，获取机芯镜头在预设倍率下对应的视场角；

第二步，根据预设距离和所述视场角，按照公式

获得对应的所述第一视场画面宽度，其中，D₀为预设距离，α_h为视场角。

在本实施例中，机芯镜头的倍率对应不同大小的视场角，在测距的过程中，保持机芯镜头的倍率为预设倍率不变，获取对应的视场角。

机芯镜头的视场角如图8所示，图中α_h为预设倍率对应的视场角，其在预设距离D₀下对应的第一视场画面宽度为W₀，W₀可以按照上述公式计算得到。

上面介绍了在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离的具体步骤，下面对步骤S102做详细介绍，在图5的基础上，请参考图10，步骤S102可以包括以下详细步骤：

S1021，获得第二视场画面宽度。

在本实施例中，第二视场画面宽度是指在待测距离下，机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度。

如图8所示，图中W_L即为第二视场画面宽度。

S1022，获取在待测距离下对应的视场画面图像。

S1023，根据待测距离下对应的视场画面图像中的激光光斑图像中心的像素点位置和视场画面图像中心的像素点位置，获取激光光斑图像中心到视场画面图像中心的第二像素距离。

S1024，根据第二视场画面宽度和第二像素距离，按照公式

获得第二距离。

在本实施例中，W_L′为第二距离，P_L′P₀′为第二像素距离，W_L为第二视场画面宽度。

在本实施例中，获取第二距离的步骤和获取第一距离的步骤类似，具体可参照前述内容，在此不再赘述。

其中，步骤S1021中的获得第二视场画面宽度可以按照下述方式实现：

根据预设距离、待测距离和第一视场画面宽度，按照公式

获得对应的第二视场画面宽度，其中，D为未知的所述待测距离。

在本实施例中，上述公式的原理可参考图8，由于视场角固定，根据相似三角形原理，有：

变换形式即可得到上述公式。

并且，所获得的第一视场画面宽度为一个含有未知数D的表达式，进一步的，将公式

代入公式

则公式

中所获得的第二距离也为一个含有未知数D的表达式。

以上介绍了在待测距离下，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第二距离的具体步骤，在获得第一距离和第二距离之后，就可以根据预设距离、第一距离及第二距离，计算出待测距离。

下面对步骤S103做详细介绍，步骤S103可以包括以下详细步骤：

第一步，根据公式

得到

其中，θ为机芯镜头光轴和激光器光轴的固定夹角，d为固定距离。

在本实施例中，为了方便理解，请参考图11，图11中的各个标号都已经在前文中做出解释，在此不再进行说明。

如图11所示，由于激光器光轴和机芯镜头光轴的夹角为θ，由图中的几何关系可以得到

变换得到待测距离

其中，由前文的内容可知W_L′为一个含有未知数D的表达式，因此式子

是一个等式两边均含有未知数D的方程式。

S1032，根据公式

公式

和公式

得到

在本实施例中，具体的推导过程如下：

将公式

代入公式

得到：

再将公式

和公式

代入公式

得到：

将上述式子简化得到：

上述式子的左边为未知的待测距离，右边表达式中的M为视场画面图像的像素宽度，d为激光器的光轴和机芯镜头的光轴之间的固定距离，D₀为预设距离，P_LP₀为第一像素距离，P_L′P₀′为第二像素距离，W₀为第一视场画面宽度。

S1033，将固定距离，预设距离，第一像素距离，第二像素距离，第一视场画面宽度代入上述公式，计算出待测距离。

在本实施例中，固定距离，预设距离，第一像素距离，第二像素距离及第一视场画面宽度均已通过前文中的步骤得到，将他们代入公式即可计算出待测距离。

在实际的测量过程中，由于待测距离D是变化的，因此其对应的第二像素距离P_L′P₀′需要实时获取，预设距离D₀在激光云台相机出厂时，就已经固定，因此预设距离D₀和其对应的第一视场画面宽度W₀及第一像素距离P_LP₀可以视为已知，其余数据由激光云台相机自身的固件所决定，也视为已知。

因此，上述所揭示的激光测距方法为原理性的展示，在实际的测量过程中，只需要将机芯镜头对准待测物体，拍摄第二视场画面图像，激光测距设备100获取第二视场画面图像后，得到P_L′P₀′为第二像素距离，将其代入公式

即可得到待测物体的距离。

例如，当采用本实施例中的激光测距设备100和激光云台相机进行测距时，具体的步骤可以如下：

第一步：镜头中心对准被测试物体(如建筑物，车辆等)；

第二步：发起测距(点击测距按钮或输入测距指令)；

第三步：机芯镜头及激光器拉远至预设倍率，并待画面自动聚清；

第四步：激光测距设备100对当前画面进行图像处理，并提取第二像素宽度P_L′P′；

第五步：通过前文所述的计算方法得出被拍摄物体到激光云台的距离；

第六步：完成激光测距并输出距离数据。

以上就是本实施例中提供的激光测距方法的详细过程，该方法简单易实现，可以在不额外增加测距设备的前提下，通过激光云台相机自身所带的激光器和机芯镜头实现远距离测距。

在一种可能的情形下，用户使用激光云台相机对物体进行拍摄时，除了获取被拍摄物体的距离外，如果对被拍摄物体的大小有大概的掌握的话，将极大地提高用户体验。

因此，在前文的激光测距方法的基础上，本实施例还能够对被拍摄物体的尺寸(如高度，宽度等)进行粗略地计算，请参考图12，该方法还可以包括以下步骤：

S104，将计算出的待测距离D代入公式

得到第二视场画面宽度。

在本实施例中，上述公式的具体解释，可参照步骤S1021。

S105，根据在待测距离下对应的视场画面图像中的待测物体的像素宽度，按照公式

得到待测物体的实际宽度，其中W_OBJ为待测物体的实际宽度，P_AP_B为待测物体的像素宽度。

在本实施例中，待测物体的像素宽度是指，视场画面图像中，待测物体的水平宽度所占的像素点的总数，公式

中，

表示待测物体的像素宽度占视场画面图像的像素宽度的比例，由于视场画面图像和视场画面是等比例的，因此待测物体的实际宽度为

具体来说，请参照图13，图中的标号已在前文做出解释，根据视场画面图像得到待测物体的像素宽度占视场画面图像的像素宽度的比例

后，又根据第二视场画面宽度W_L，可计算得到

类似的，可按照同样的方法计算出待测物体的高度，在此不再赘述。

为了执行上述激光测距方法实施例中的相应步骤，下面给出一种应用于激光测距装置的实现方式。

请参考图14，图14示出了本实施例提供的激光测距装置200的方框示意图。激光测距装置应用于激光测距设备100，包括：第一获取模块201，第二获取模块202，计算模块203。

第一获取模块201，用于实现上述激光测距方法中的步骤S101，即用于在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离，其中，激光光斑中心是指激光器发出的激光在被拍摄区域所形成的光斑的中心点，视场画面中心是指机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的中心点。

第二获取模块202，用于实现上述激光测距方法中的步骤S102，用于在待测距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第二距离。

计算模块203，用于实现上述激光测距方法中的步骤S103，用于根据预设距离、第一距离、第二距离，计算得到待测距离。

可选的，第一获取模块具体用于：

获得第一视场画面宽度，第一视场画面宽度是指在预设距离下，机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度，对应于上述激光测距方法中的步骤S1011；

获取在预设距离下对应的视场画面图像，视场画面图像是指机芯镜头采集到的被拍摄区域画面映射在传感器上所显示的图像，对应于上述激光测距方法中的步骤S1012；

根据预设距离下对应的视场画面图像中激光光斑图像中心的像素点位置和视场画面图像中心的像素点位置，获取激光光斑图像中心到视场画面图像中心的第一像素距离，对应于上述激光测距方法中的步骤S1013；

根据第一视场画面宽度和第一像素距离，按照公式

获得第一距离，其中，W₀′为第一距离，P_LP₀为第一像素距离，M为视场画面图像的像素宽度，W₀为第一视场画面宽度，对应于上述激光测距方法中的步骤S1014。

可选的，第一获取模块201具体用于：

获取机芯镜头在预设倍率下对应的视场角；

根据预设距离和视场角，按照公式

获得对应的第一视场画面宽度，其中，D₀为预设距离，α_h为视场角。

可选的，第二获取模块202具体用于：

获得第二视场画面宽度，第二视场画面宽度是指在待测距离下，机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度，对应于上述激光测距方法中的步骤S1021；

获取在待测距离下对应的视场画面图像，对应于上述激光测距方法中的步骤S1022；

根据待测距离下对应的视场画面图像中的激光光斑图像中心的像素点位置和视场画面图像中心的像素点位置，获取激光光斑图像中心到视场画面图像中心的第二像素距离，对应于上述激光测距方法中的步骤S1023；

根据第二视场画面宽度和第二像素距离，按照公式

获得第二距离，其中，W_L′为第二距离，P_L′P₀′为第二像素距离，W_L为第二视场画面宽度，对应于上述激光测距方法中的步骤S1024。

可选的，第二获取模块202，具体用于：

根据预设距离、待测距离和第一视场画面宽度，按照公式

获得对应的第二视场画面宽度，其中，D为未知的待测距离。

可选的，计算模块203，具体用于：

根据公式

得到

其中，θ为机芯镜头光轴和激光器光轴的固定夹角，d为固定距离；

根据公式

公式

和公式

得到

将固定距离，预设距离，第一像素距离，第二像素距离，第一视场画面宽度代入上述公式，计算出待测距离。

可选的，计算模块203，具体用于：

将计算出的待测距离D代入公式

得到第二视场画面宽度，对应于上述激光测距方法中的步骤S104；

据第二视场画面宽度和在待测距离下对应的视场画面图像中的待测物体的像素宽度，按照公式

得到待测物体的实际宽度，其中W_OBJ为待测物体的实际宽度，P_AP_B为待测物体的像素宽度，对应于上述激光测距方法中的步骤S105。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的激光测距装置200的具体工作过程。可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器102执行时实现上述实施例揭示的激光测距方法。

综上所述，本发明实施例提供的一种激光测距方法、装置、激光测距设备及存储介质，该方法应用于激光测距设备，激光测距设备和激光云台相机通信连接，激光云台相机包括机芯镜头和激光器。首先，在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离，其中，激光光斑中心是指激光器发出的激光在被拍摄区域所形成的光斑的中心点，视场画面中心是指机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的中心点；然后，在待测距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第二距离；最后，根据预设距离、第一距离、第二距离，计算得到待测距离。该方法在不额外增加测距设备的前提下，通过激光云台相机自身所带的激光器和机芯镜头实现远距离测距。

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)

1.一种激光测距方法，其特征在于，应用于激光测距设备，所述激光测距设备和所述激光云台相机通信连接，所述激光云台相机包括机芯镜头和激光器，所述方法包括：

在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离，其中，所述激光光斑中心是指所述激光器发出的激光在被拍摄区域所形成的光斑的中心点，所述视场画面中心是指所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的中心点；

在待测距离下，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第二距离；

根据所述预设距离、所述第一距离、所述第二距离，计算得到所述待测距离。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离的步骤，包括：

获得第一视场画面宽度，所述第一视场画面宽度是指在所述预设距离下，所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度；

获取在所述预设距离下对应的视场画面图像，所述视场画面图像是指所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面映射在传感器上所显示的图像；

根据所述预设距离下对应的视场画面图像中激光光斑图像中心的像素点位置和视场画面图像中心的像素点位置，获取所述激光光斑图像中心到所述视场画面图像中心的第一像素距离；

根据所述第一视场画面宽度和所述第一像素距离，按照公式

获得所述第一距离，其中，W₀′为所述第一距离，P_LP₀为所述第一像素距离，M为所述视场画面图像的像素宽度，W₀为所述第一视场画面宽度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获得第一视场画面宽度的步骤，包括：

获取所述机芯镜头在预设倍率下对应的视场角；

根据所述预设距离和所述视场角，按照公式

获得对应的所述第一视场画面宽度，其中，D₀为所述预设距离，α_h为所述视场角。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在待测距离下，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第二距离的步骤，包括：

获得第二视场画面宽度，所述第二视场画面宽度是指在待测距离下，所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度；

获取在所述待测距离下对应的视场画面图像；

根据所述待测距离下对应的视场画面图像中的所述激光光斑图像中心的像素点位置和所述视场画面图像中心的像素点位置，获取所述激光光斑图像中心到所述视场画面图像中心的第二像素距离；

根据所述第二视场画面宽度和所述第二像素距离，按照公式

获得所述第二距离，其中，W_L′为所述第二距离，P_L′P₀′为所述第二像素距离，W_L为所述第二视场画面宽度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获得第二视场画面宽度，所述第二视场画面宽度是指在待测距离下，所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的宽度的步骤，包括：

根据所述预设距离、所述待测距离和所述第一视场画面宽度，按照公式

获得对应的第二视场画面宽度，其中，D为未知的所述待测距离。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述机芯镜头和所述激光器呈固定夹角固定在同一水平面内，且相距固定距离；

所述根据所述预设距离、所述第一距离、所述第二距离，计算得到所述待测距离的步骤，包括：

根据公式

得到

其中，θ为机芯镜头光轴和激光器光轴的固定夹角，d为所述固定距离；

根据公式

公式

和公式

得到

将所述固定距离，所述预设距离，所述第一像素距离，所述第二像素距离，所述第一视场画面宽度代入上述公式，计算出待测距离。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将计算出的所述待测距离D代入公式

得到所述第二视场画面宽度；

根据所述第二视场画面宽度和在待测距离下对应的视场画面图像中的待测物体的像素宽度，按照公式

得到待测物体的实际宽度，其中W_OBJ为所述待测物体的实际宽度，P_AP_B为所述待测物体的像素宽度。

8.一种激光测距装置，其特征在于，应用于激光测距设备，所述激光测距设备和所述激光云台相机通信连接，所述激光云台相机包括机芯镜头和激光器，所述装置包括：

第一获取模块，用于在预设距离下，获取激光光斑中心到视场画面中心的第一距离，其中，所述激光光斑中心是指所述激光器发出的激光在被拍摄区域所形成的光斑的中心点，所述视场画面中心是指所述机芯镜头采集到的被拍摄区域画面的中心点；

第二获取模块，用于在待测距离下，获取所述激光光斑中心到所述视场画面中心的第二距离；

计算模块，用于根据所述预设距离、所述第一距离、所述第二距离，计算得到所述待测距离。

9.一种激光测距设备，其特征在于，所述激光测距设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的激光测距方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的激光测距方法。

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