CN115265377A - 一种单目相机测距方法、装置、电子设备及系统 - Google Patents

一种单目相机测距方法、装置、电子设备及系统 Download PDF

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CN115265377A CN202211121644.7A CN202211121644A CN115265377A CN 115265377 A CN115265377 A CN 115265377A CN 202211121644 A CN202211121644 A CN 202211121644A CN 115265377 A CN115265377 A CN 115265377A
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Ji Hua Laboratory
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Abstract

本申请属于视觉定位技术领域，公开了一种单目相机测距方法、装置、电子设备及系统，所述方法包括：获取相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；光阑设置在相机的镜头前焦面处，且光阑具有两个光阑孔；获取双影像图像的两个影像之间的错位距离；根据错位距离计算被测物体与相机的镜头之间的距离值；从而只需一台相机即可实现测距，准确性较高，且无需增加额外的约束信息，灵活性好。

Description

一种单目相机测距方法、装置、电子设备及系统
技术领域
本申请涉及视觉定位技术领域，具体而言，涉及一种单目相机测距方法、装置、电子设备及系统。
背景技术
传统的视觉测距主要有双目相机测距和单目相机测距两种方式，双目相机测距要求两台相机的光学参数要完全一致、光轴要保持平行，否则还需要额外标定双目相机的内外参数，但标定过程本身也存在误差，因此将会影响目标测距的准确性；传统的单目相机测距需要增加额外的约束信息，比如地面已知点的位置信息、特定形状的标志物的位置信息等，不但增加了实际测量的复杂度，且需要事先设置好标志物，灵活性差，工程应用受限。
发明内容
本申请的目的在于提供一种单目相机测距方法、装置、电子设备及系统，只需一台相机即可实现测距，准确性较高，且无需增加额外的约束信息，灵活性好。
第一方面，本申请提供了一种单目相机测距方法，通过一个相机对物体进行测距，包括步骤：
A1.获取所述相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；所述光阑设置在所述相机的镜头前焦面处，且所述光阑具有两个光阑孔；
A2.获取所述双影像图像的两个影像之间的错位距离；
A3.根据所述错位距离计算所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值。
由于只需要使用一个相机进行测距，与传统的双目相机测距方式相比，无需对两个相机进行标定，更加简便，且不会因为两个相机之间的光学参数偏差、光轴平行度误差和标定误差而影响测距结果的准确性，因此测距结果的准确性更高，与传统的单目相机测距方式相比，只需要在相机的镜头前焦面处设置具有两个光阑孔的光阑，无需增加额外的约束信息，测距过程更加简单，灵活性更好，更适用于工程应用。
优选地，所述的单目相机测距方法，还包括步骤：
A4.循环执行步骤A1-步骤A3多次，以获取多个所述距离值；各次循环的两个所述光阑孔之间的距离不同；
A5.根据多个所述距离值计算距离平均值作为测距结果。
与用根据一个双影像图像计算得到的距离值作为测距结果的方式相比，测距结果的准确性更高。
优选地，步骤A2包括：
A201.对所述双影像图像进行图像自相关性计算，以得到所述双影像图像在两个所述光阑孔的连线方向上的自相关曲线；
A202.提取所述自相关曲线的主峰和次峰之间的距离，作为所述错位距离。
通过该方式得到两个影像之间的错位距离，逻辑简单，易于实现，且计算结果比较准确。
优选地，步骤A201包括：
用窗口沿两个所述光阑孔的连线方向在所述双影像图像进行滑窗，以得到多个子区域的位置；所述子区域为所述窗口包围的区域；
通过对以下目标优化函数进行优化以对核函数进行估计：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
为近似后验概率分布，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为所述核函数，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为用于表征所述子区域的表征符号，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为在真实图像中的所述子区域的梯度矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为真实图像梯度的概率
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为真实图像梯度；
其中，
Figure 694870DEST_PATH_IMAGE002
满足以下关系：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE009
；
Figure DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为核函数
Figure 658016DEST_PATH_IMAGE003
和图像子区域的梯度
Figure 844278DEST_PATH_IMAGE005
条件下的真实图像梯度
Figure 973908DEST_PATH_IMAGE007
的概率，
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为真实图像中的所述子区域的梯度矩阵概率，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为核函数
Figure 467510DEST_PATH_IMAGE003
的概率，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为高斯正态分布函数，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为卷积符号，
Figure DEST_PATH_IMAGE018
为传感器噪声方差，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
为在所述双影像图像中的所述子区域的梯度矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
为
Figure 178720DEST_PATH_IMAGE019
中对应所述子区域第
Figure DEST_PATH_IMAGE022
个像素点的梯度值，
Figure DEST_PATH_IMAGE023
为
Figure 180174DEST_PATH_IMAGE005
中对应所述子区域第
Figure DEST_PATH_IMAGE022A
个像素点的梯度值；
根据以下公式估算真实图像各像素点的像素值：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
为所述真实图像的像素值矩阵的估算值，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
为所述双影像图像的像素值矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
为传感器噪声；
根据以下公式计算各子区域的自相关系数：
Figure DEST_PATH_IMAGE028
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
为表征目标子区域的表征符号，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
为子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030A
的所述自相关系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE032
为
Figure 284134DEST_PATH_IMAGE026
中对应子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030AA
第
Figure DEST_PATH_IMAGE022AA
行第
Figure DEST_PATH_IMAGE033
列的像素点的像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
为
Figure 467860DEST_PATH_IMAGE025
中对应子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030AAA
第
Figure DEST_PATH_IMAGE022AAA
行第
Figure 569546DEST_PATH_IMAGE033
列的像素点的像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE035
为所述双影像图像对应的子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030AAAA
的平均像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE036
为所述真实图像对应的子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_5A
的平均像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE038
为子区域的像素点总数；
根据各子区域的自相关系数和各所述子区域的位置，生成所述自相关系数随两个所述光阑孔的连线方向的位置变化的曲线，得到所述自相关曲线。
优选地，步骤A3包括：
根据以下公式计算所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值：
Figure DEST_PATH_IMAGE039
；
Figure DEST_PATH_IMAGE040
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE042
为所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值，
Figure DEST_PATH_IMAGE044
为所述被测物体与所述光阑之间的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE045
为所述相机的镜头的焦距，
Figure DEST_PATH_IMAGE046
为两个所述光阑孔之间的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE048
为所述错位距离。
第二方面，本申请提供了一种单目相机测距装置，通过一个相机对物体进行测距，包括：
第一获取模块，用于获取所述相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；所述光阑设置在所述相机的镜头前焦面处，且所述光阑具有两个光阑孔；
第二获取模块，用于获取所述双影像图像的两个影像之间的错位距离；
第一计算模块，用于根据所述错位距离计算所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值。
优选地，所述的单目相机测距装置，还包括：
第三获取模块，用于获取多个所述距离值；多个所述距离值由所述第一获取模块、所述第二获取模块和所述第一计算模块循环执行相应的功能操作多次而得到，各次循环的两个所述光阑孔之间的距离不同；
第二计算模块，用于根据多个所述距离值计算距离平均值作为测距结果。
第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，运行如前文所述单目相机测距方法中的步骤。
第四方面，本申请提供了一种单目相机测距系统，包括一个相机和上位机，还包括设置在所述相机的镜头前焦面处的光阑，所述光阑具有两个光阑孔；
所述相机用于通过所述光阑采集被测物体的双影像图像，并发送至所述上位机；
所述上位机用于获取所述双影像图像的两个影像之间的错位距离，根据所述错位距离计算所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值。
优选地，所述光阑的两个所述光阑孔之间的距离可调；
所述相机在通过所述光阑采集被测物体的双影像图像的时候，采集所述被测物体的多帧所述双影像图像；所述光阑用于在所述相机每采集一帧所述双影像图像后调节两个所述光阑孔之间的距离，使各帧所述双影像图像对应的两个所述光阑孔之间的距离不同；
所述上位机还用于根据多帧所述双影像图像计算多个所述距离值，根据多个所述距离值计算距离平均值作为测距结果。
由于光阑的两个所述光阑孔之间的距离可调，可方便地获取多帧双影像图像，以便根据多帧双影像图像进行测距，提高测距结果的准确性。
有益效果：
本申请提供的单目相机测距方法、装置、电子设备及系统，由于只需要使用一个相机进行测距，与传统的双目相机测距方式相比，无需对两个相机进行标定，更加简便，且不会因为两个相机之间的光学参数偏差、光轴平行度误差和标定误差而影响测距结果的准确性，因此测距结果的准确性更高，与传统的单目相机测距方式相比，只需要在相机的镜头前焦面处设置具有两个光阑孔的光阑，无需增加额外的约束信息，测距过程更加简单，灵活性更好，更适用于工程应用。
附图说明
图1为本申请实施例提供的单目相机测距方法的流程图。
图2为本申请实施例提供的单目相机测距装置的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的单目相机测距系统的结构示意图。
图5为光阑的结构示意图。
图6为本申请的单目相机测距的原理图。
图7为一个示例性的自相关曲线图。
标号说明：1、第一获取模块；2、第二获取模块；3、第一计算模块；90、被测物体；100、相机；101、镜头；102、后焦面；200、上位机；400、光阑；401、光阑孔；402、旋转圆盘；403、光阑板；404、连杆件；405、第一限位件；406、旋钮；407、限位凸起；408、第二限位件；301、处理器；302、存储器；303、通信总线。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
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。同时，在本申请的描述中，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。
请参照图1，图1是本申请一些实施例中的一种单目相机测距方法，通过一个相机对物体进行测距，包括步骤：
A1.获取相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；光阑设置在相机的镜头前焦面处，且光阑具有两个光阑孔；
A2.获取双影像图像的两个影像之间的错位距离；
A3.根据错位距离计算被测物体与相机的镜头之间的距离值。
由于只需要使用一个相机进行测距，与传统的双目相机测距方式相比，无需对两个相机进行标定，更加简便，且不会因为两个相机之间的光学参数偏差、光轴平行度误差和标定误差而影响测距结果的准确性，因此测距结果的准确性更高，与传统的单目相机测距方式相比，只需要在相机的镜头前焦面处设置具有两个光阑孔的光阑，无需增加额外的约束信息，测距过程更加简单，灵活性更好，更适用于工程应用。
参考图6，根据针孔成像的原理，被测物体90射出的光线分别从光阑400的两个光阑孔穿过后进入相机的镜头101，从而在镜头101的后焦面102上形成两个相互错位的影像；该两个影像共同形成了一帧双影像图像。其中，前焦面为镜头前方与镜头的距离等于该镜头焦距的平面，后焦面为镜头后方与镜头的距离等于该镜头焦距的平面。
在一些实施方式中，仅根据一帧双影像图像计算得到的距离值为最终的测距结果，即在一次测距过程中，仅执行一次步骤A1-步骤A3。
在另一些实施方式中，可根据多帧双影像图像分别计算得到多个距离值（每帧双影像图像对应计算得到一个距离值），然后根据多个距离值计算得到最终的测距结果。例如，在一些具体实施例中，该单目相机测距方法，还包括步骤：
A4.循环执行步骤A1-步骤A3多次，以获取多个距离值；各次循环的两个光阑孔之间的距离不同；
A5.根据多个距离值计算距离平均值作为测距结果。
与用根据一个双影像图像计算得到的距离值作为测距结果的方式相比，测距结果的准确性更高。
其中，在每次循环时，可更换两个光阑孔的距离不同的光阑，以实现各次循环的两个光阑孔之间的距离不同的目的，进而使各帧双影像图像不同。也可使用两个光阑孔之间的距离可调的光阑，在每采集一帧双影像图像后调整一次两个光阑孔之间的距离，以实现各次循环的两个光阑孔之间的距离不同的目的，进而使各帧双影像图像不同；例如，采用图5所示的光阑，其具体结构在后文进行详述。
需要说明的是，当采用多帧双影像图像进行测距时，在采集多帧双影像图像时，应保持相机的位置不变，以保证各帧双影像图像采集时，被测物体与相机之间的距离不变。
当采用多帧双影像图像进行测距时，在采集多帧双影像图像时，可保持两个光阑孔的连线方向（即两个光阑孔的直线连线的延伸方向）不变（例如该连线方向保持与图像坐标的纵轴或横轴平行，但不限于此），以便于简化后续获取双影像图像在两个光阑孔的连线方向上的自相关曲线的过程的计算；也可在每采集一帧双影像图像后，使两个光阑孔的连线方向绕相机镜头的光轴旋转一角度（可以是预设角度），由于光阑与镜头之间的平行度是不可避免地有误差的，导致两个光阑孔与镜头之间的距离不完全相同，若保持两个光阑孔的连线方向不变，两个光阑孔与镜头之间的距离的偏差引起的测量误差无法通过对多个距离值求平均而消除，而通过改变连线方向的旋转角度，两个光阑孔与镜头之间的距离的偏差引起的各次测量误差会存在正负变化，在进行求平均时，由于正负相抵消可减小这种测量误差。
在本实施例中，步骤A2包括：
A201.对双影像图像进行图像自相关性计算，以得到双影像图像在两个光阑孔的连线方向上的自相关曲线；
A202.提取自相关曲线的主峰和次峰之间的距离，作为错位距离。
通过该方式得到两个影像之间的错位距离，逻辑简单，易于实现，且计算结果比较准确。
优选地，步骤A201包括：
用窗口沿两个光阑孔的连线方向在双影像图像进行滑窗，以得到多个子区域的位置（可用窗口中心所在的位置来表示对应个子区域的位置）；子区域为窗口包围的区域；
通过对以下目标优化函数进行优化以对核函数进行估计：
Figure 228935DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 434788DEST_PATH_IMAGE002
为近似后验概率分布，
Figure 551649DEST_PATH_IMAGE003
为核函数，
Figure 450335DEST_PATH_IMAGE004
为用于表征子区域的表征符号，
Figure 472386DEST_PATH_IMAGE005
为在真实图像中的子区域的梯度矩阵，
Figure 606565DEST_PATH_IMAGE006
为真实图像梯度的概率
Figure 718877DEST_PATH_IMAGE007
为真实图像梯度；
其中，
Figure 398251DEST_PATH_IMAGE002
满足以下关系：
Figure 596014DEST_PATH_IMAGE008
Figure 268304DEST_PATH_IMAGE009
；
Figure 235123DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
Figure 318354DEST_PATH_IMAGE013
为核函数
Figure 128048DEST_PATH_IMAGE003
和图像子区域的梯度
Figure 479394DEST_PATH_IMAGE005
条件下的真实图像梯度
Figure 176086DEST_PATH_IMAGE007
的概率，
Figure 915372DEST_PATH_IMAGE014
为真实图像中的子区域的梯度矩阵概率，
Figure 822148DEST_PATH_IMAGE015
为核函数
Figure 819929DEST_PATH_IMAGE003
的概率，
Figure 433444DEST_PATH_IMAGE016
为高斯正态分布函数，
Figure 750156DEST_PATH_IMAGE017
为卷积符号，
Figure 534441DEST_PATH_IMAGE018
为传感器噪声方差，
Figure 227591DEST_PATH_IMAGE019
为在双影像图像中的子区域的梯度矩阵，
Figure 866251DEST_PATH_IMAGE020
为
Figure 744077DEST_PATH_IMAGE019
中对应子区域第
Figure DEST_PATH_IMAGE022AAAA
个像素点的梯度值，
Figure 766391DEST_PATH_IMAGE023
为
Figure 997652DEST_PATH_IMAGE005
中对应子区域第
Figure DEST_PATH_IMAGE022_5A
个像素点的梯度值；
根据以下公式估算真实图像各像素点的像素值：
Figure 162923DEST_PATH_IMAGE024
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为真实图像的像素值矩阵的估算值，
Figure 992077DEST_PATH_IMAGE026
为双影像图像的像素值矩阵，
Figure 688637DEST_PATH_IMAGE027
为传感器噪声；
根据以下公式计算各子区域的自相关系数：
Figure 723589DEST_PATH_IMAGE028
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE030_6A
为表征目标子区域的表征符号，
Figure DEST_PATH_IMAGE051
为子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_7A
的自相关系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE052
为
Figure 805684DEST_PATH_IMAGE026
中对应子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_8A
第
Figure DEST_PATH_IMAGE022_6A
行第
Figure DEST_PATH_IMAGE053
列的像素点的像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE054
为
Figure 111067DEST_PATH_IMAGE050
中对应子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_9A
第
Figure DEST_PATH_IMAGE022_7A
行第
Figure 170290DEST_PATH_IMAGE053
列的像素点的像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE055
为双影像图像对应的子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_10A
的平均像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE056
为真实图像对应的子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_11A
的平均像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE038A
为子区域的像素点总数；
根据各子区域的自相关系数和各子区域的位置，生成自相关系数随两个光阑孔的连线方向的位置变化的曲线，得到自相关曲线。
其中，窗口的大小可根据实际需要设置。滑窗步长可根据实际需要设置。该步长越小越有利于提高测距精度，因此，优选为两个光阑孔的连线方向上的可达的最小步长，例如，当两个光阑孔的连线方向为上下方向时，该最小步长为上下方向的一个像素间隔。在滑窗时，窗口中心的滑动直线为被测物体的影像中心线，该影像中心线平行于两条影像边界直线且与该两条影像边界直线的距离相等，两条影像边界直线为满足以下条件的两条直线：该两条直线平行于两个光阑孔的连线，并把被测物体的影像全部包围在该两条直线之间，且该两条直线之间的距离最小。
针对每个子区域，均可得到一个
Figure 366523DEST_PATH_IMAGE051
值，可以用第一个子区域对应的窗口中心点为原点，以各子区域对应的窗口中心点到该原点的距离（该距离是根据像素距离与实际距离的转换关系转换后的实际距离，该转换关系可预先标定得到）为各子区域沿两个光阑孔的连线方向的等效坐标值，从而以该等效坐标值为横坐标值，以
Figure 991539DEST_PATH_IMAGE051
值为纵坐标值，生成该自相关曲线。
进一步地，自相关曲线的主峰和次峰之间的距离是指主峰和次峰在横坐标上的像素距离对应的实际间隔。例如图7为一个示例性的自相关曲线图，该自相关曲线图为
Figure 382069DEST_PATH_IMAGE051
值随等效坐标值变化的曲线，其主峰为M1点，次峰为M2点，主峰和次峰的距离为M1点与为M2点在横坐标上的像素距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE058
。从而，步骤A202包括：
提取自相关曲线的主峰和次峰在横坐标上的像素距离；
根据以下公式计算错位距离：
Figure DEST_PATH_IMAGE059
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE048A
为错位距离（可参考图6），
Figure DEST_PATH_IMAGE058A
为自相关曲线的主峰和次峰在横坐标上的像素距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE060
为单位像素距离对应的实际间隔尺寸（可预先标定得到）。
在实际应用中，不限于采用上述的图像自相关性算法来获取两个影像之间的错位距离，例如，也可采用现有的图像匹配算法识别两个影像得到两个识别框，然后计算两个识别框的中心点之间的距离，作为错位距离；但不限于此。
具体地，步骤A3包括：
根据以下公式计算被测物体与相机的镜头之间的距离值：
Figure 709014DEST_PATH_IMAGE039
；
Figure 492293DEST_PATH_IMAGE040
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE042A
为被测物体与相机的镜头之间的距离值，
Figure DEST_PATH_IMAGE044A
为被测物体与光阑之间的距离，
Figure 345718DEST_PATH_IMAGE045
为相机的镜头的焦距，
Figure 907149DEST_PATH_IMAGE046
为两个光阑孔之间的距离。
通过该方式计算得到被测物体与相机的镜头之间的距离值，计算过程简单快捷，容易实施。
由上可知，该单目相机测距方法，通过获取相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；光阑设置在相机的镜头前焦面处，且光阑具有两个光阑孔；获取双影像图像的两个影像之间的错位距离；根据错位距离计算被测物体与相机的镜头之间的距离值；从而只需一台相机即可实现测距，准确性较高，且无需增加额外的约束信息，灵活性好。
参考图2，本申请提供了一种单目相机测距装置，通过一个相机对物体进行测距，包括：
第一获取模块1，用于获取相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；光阑设置在相机的镜头前焦面处，且光阑具有两个光阑孔；
第二获取模块2，用于获取双影像图像的两个影像之间的错位距离；
第一计算模块3，用于根据错位距离计算被测物体与相机的镜头之间的距离值。
由于只需要使用一个相机进行测距，与传统的双目相机测距方式相比，无需对两个相机进行标定，更加简便，且不会因为两个相机之间的光学参数偏差、光轴平行度误差和标定误差而影响测距结果的准确性，因此测距结果的准确性更高，与传统的单目相机测距方式相比，只需要在相机的镜头前焦面处设置具有两个光阑孔的光阑，无需增加额外的约束信息，测距过程更加简单，灵活性更好，更适用于工程应用。
参考图6，根据针孔成像的原理，被测物体90射出的光线分别从光阑400的两个光阑孔穿过后进入相机的镜头101，从而在镜头101的后焦面102上形成两个相互错位的影像；该两个影像共同形成了一帧双影像图像。其中，前焦面为镜头前方与镜头的距离等于该镜头焦距的平面，后焦面为镜头后方与镜头的距离等于该镜头焦距的平面。
在一些实施方式中，仅根据一帧双影像图像计算得到的距离值为最终的测距结果，即在一次测距过程中，第一获取模块1、第二获取模块2和第一计算模块3仅执行一次对应的功能操作。
在另一些实施方式中，可根据多帧双影像图像分别计算得到多个距离值（每帧双影像图像对应计算得到一个距离值），然后根据多个距离值计算得到最终的测距结果。例如，在一些具体实施例中，该单目相机测距装置，还包括：
第三获取模块，用于获取多个距离值；多个距离值由第一获取模块1、第二获取模块2和第一计算模块3循环执行相应的功能操作多次而得到，各次循环的两个光阑孔之间的距离不同；
第二计算模块，用于根据多个距离值计算距离平均值作为测距结果。
与用根据一个双影像图像计算得到的距离值作为测距结果的方式相比，测距结果的准确性更高。
其中，在每次循环时，可更换两个光阑孔的距离不同的光阑，以实现各次循环的两个光阑孔之间的距离不同的目的，进而使各帧双影像图像不同。也可使用两个光阑孔之间的距离可调的光阑，在每采集一帧双影像图像后调整一次两个光阑孔之间的距离，以实现各次循环的两个光阑孔之间的距离不同的目的，进而使各帧双影像图像不同；例如，采用图5所示的光阑，其具体结构在后文进行详述。
需要说明的是，当采用多帧双影像图像进行测距时，在采集多帧双影像图像时，应保持相机的位置不变，以保证各帧双影像图像采集时，被测物体与相机之间的距离不变。
当采用多帧双影像图像进行测距时，在采集多帧双影像图像时，可保持两个光阑孔的连线方向（即两个光阑孔的直线连线的延伸方向）不变（例如该连线方向保持与图像坐标的纵轴或横轴平行，但不限于此），以便于简化后续获取双影像图像在两个光阑孔的连线方向上的自相关曲线的过程的计算；也可在每采集一帧双影像图像后，使两个光阑孔的连线方向绕相机镜头的光轴旋转一角度（可以是预设角度），由于光阑与镜头之间的平行度是不可避免地有误差的，导致两个光阑孔与镜头之间的距离不完全相同，若保持两个光阑孔的连线方向不变，两个光阑孔与镜头之间的距离的偏差引起的测量误差无法通过对多个距离值求平均而消除，而通过改变连线方向的旋转角度，两个光阑孔与镜头之间的距离的偏差引起的各次测量误差会存在正负变化，在进行求平均时，由于正负相抵消可减小这种测量误差。
在本实施例中，第二获取模块2用于在获取双影像图像的两个影像之间的错位距离的时候，执行：
对双影像图像进行图像自相关性计算，以得到双影像图像在两个光阑孔的连线方向上的自相关曲线；
提取自相关曲线的主峰和次峰之间的距离，作为错位距离。
通过该方式得到两个影像之间的错位距离，逻辑简单，易于实现，且计算结果比较准确。
优选地，第二获取模块2在对双影像图像进行图像自相关性计算，以得到双影像图像在两个光阑孔的连线方向上的自相关曲线的时候，执行：
用窗口沿两个光阑孔的连线方向在双影像图像进行滑窗，以得到多个子区域的位置（可用窗口中心所在的位置来表示对应个子区域的位置）；子区域为窗口包围的区域；
通过对以下目标优化函数进行优化以对核函数进行估计：
Figure 472122DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 262355DEST_PATH_IMAGE002
为近似后验概率分布，
Figure 861964DEST_PATH_IMAGE003
为核函数，
Figure 594296DEST_PATH_IMAGE004
为用于表征子区域的表征符号，
Figure 646566DEST_PATH_IMAGE005
为在真实图像中的子区域的梯度矩阵，
Figure 739025DEST_PATH_IMAGE006
为真实图像梯度的概率
Figure 193140DEST_PATH_IMAGE007
为真实图像梯度；
其中，
Figure 299636DEST_PATH_IMAGE002
满足以下关系：
Figure 714568DEST_PATH_IMAGE008
Figure 236816DEST_PATH_IMAGE009
；
Figure 670072DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，
Figure 619573DEST_PATH_IMAGE012
Figure 754757DEST_PATH_IMAGE013
为核函数
Figure 80696DEST_PATH_IMAGE003
和图像子区域的梯度
Figure 368458DEST_PATH_IMAGE005
条件下的真实图像梯度
Figure 754440DEST_PATH_IMAGE007
的概率，
Figure 878385DEST_PATH_IMAGE014
为真实图像中的子区域的梯度矩阵概率，
Figure 742436DEST_PATH_IMAGE015
为核函数
Figure 150283DEST_PATH_IMAGE003
的概率，
Figure 707167DEST_PATH_IMAGE016
为高斯正态分布函数，
Figure 816943DEST_PATH_IMAGE017
为卷积符号，
Figure 219105DEST_PATH_IMAGE018
为传感器噪声方差，
Figure 481459DEST_PATH_IMAGE019
为在双影像图像中的子区域的梯度矩阵，
Figure 209244DEST_PATH_IMAGE020
为
Figure 42202DEST_PATH_IMAGE019
中对应子区域第
Figure DEST_PATH_IMAGE022_8A
个像素点的梯度值，
Figure 153115DEST_PATH_IMAGE023
为
Figure 145342DEST_PATH_IMAGE005
中对应子区域第
Figure DEST_PATH_IMAGE022_9A
个像素点的梯度值；
根据以下公式估算真实图像各像素点的像素值：
Figure 716132DEST_PATH_IMAGE024
；
其中，
Figure 426599DEST_PATH_IMAGE050
为真实图像的像素值矩阵的估算值，
Figure 560777DEST_PATH_IMAGE026
为双影像图像的像素值矩阵，
Figure 673089DEST_PATH_IMAGE027
为传感器噪声；
根据以下公式计算各子区域的自相关系数：
Figure 850999DEST_PATH_IMAGE028
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE030_12A
为表征目标子区域的表征符号，
Figure 111079DEST_PATH_IMAGE051
为子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_13A
的自相关系数，
Figure 861997DEST_PATH_IMAGE052
为
Figure 563237DEST_PATH_IMAGE026
中对应子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_14A
第
Figure DEST_PATH_IMAGE022_10A
行第
Figure 52993DEST_PATH_IMAGE053
列的像素点的像素值，
Figure 738052DEST_PATH_IMAGE054
为
Figure 214033DEST_PATH_IMAGE050
中对应子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_15A
第
Figure DEST_PATH_IMAGE022_11A
行第
Figure 409259DEST_PATH_IMAGE053
列的像素点的像素值，
Figure 430436DEST_PATH_IMAGE055
为双影像图像对应的子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_16A
的平均像素值，
Figure 399529DEST_PATH_IMAGE056
为真实图像对应的子区域
Figure DEST_PATH_IMAGE030_17A
的平均像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE038AA
为子区域的像素点总数；
根据各子区域的自相关系数和各子区域的位置，生成自相关系数随两个光阑孔的连线方向的位置变化的曲线，得到自相关曲线。
其中，窗口的大小可根据实际需要设置。滑窗步长可根据实际需要设置。该步长越小越有利于提高测距精度，因此，优选为两个光阑孔的连线方向上的可达的最小步长，例如，当两个光阑孔的连线方向为上下方向时，该最小步长为上下方向的一个像素间隔。在滑窗时，窗口中心的滑动直线为被测物体的影像中心线，该影像中心线平行于两条影像边界直线且与该两条影像边界直线的距离相等，两条影像边界直线为满足以下条件的两条直线：该两条直线平行于两个光阑孔的连线，并把被测物体的影像全部包围在该两条直线之间，且该两条直线之间的距离最小。
针对每个子区域，均可得到一个
Figure 803835DEST_PATH_IMAGE051
值，可以用第一个子区域对应的窗口中心点为原点，以各子区域对应的窗口中心点到该原点的距离（该距离是根据像素距离与实际距离的转换关系转换后的实际距离，该转换关系可预先标定得到）为各子区域沿两个光阑孔的连线方向的等效坐标值，从而以该等效坐标值为横坐标值，以
Figure 479667DEST_PATH_IMAGE051
值为纵坐标值，生成该自相关曲线。
进一步地，自相关曲线的主峰和次峰之间的距离是指主峰和次峰在横坐标上的像素距离对应的实际间隔。例如图7为一个示例性的自相关曲线图，该自相关曲线图为
Figure 389854DEST_PATH_IMAGE051
值随等效坐标值变化的曲线，其主峰为M1点，次峰为M2点，主峰和次峰的距离为M1点与为M2点在横坐标上的像素距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE058AA
。从而，第二获取模块2在提取自相关曲线的主峰和次峰之间的距离，作为错位距离的时候，执行：
提取自相关曲线的主峰和次峰在横坐标上的像素距离；
根据以下公式计算错位距离：
Figure 220144DEST_PATH_IMAGE059
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE048AA
为错位距离（可参考图6），
Figure DEST_PATH_IMAGE058AAA
为自相关曲线的主峰和次峰在横坐标上的像素距离，
Figure 788660DEST_PATH_IMAGE060
为单位像素距离对应的实际间隔尺寸（可预先标定得到）。
在实际应用中，不限于采用上述的图像自相关性算法来获取两个影像之间的错位距离，例如，也可采用现有的图像匹配算法识别两个影像得到两个识别框，然后计算两个识别框的中心点之间的距离，作为错位距离；但不限于此。
具体地，第一计算模块3用于在根据错位距离计算被测物体与相机的镜头之间的距离值的时候，执行：
根据以下公式计算被测物体与相机的镜头之间的距离值：
Figure 958479DEST_PATH_IMAGE039
；
Figure 711671DEST_PATH_IMAGE040
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE042AA
为被测物体与相机的镜头之间的距离值，
Figure DEST_PATH_IMAGE044AA
为被测物体与光阑之间的距离，
Figure 327461DEST_PATH_IMAGE045
为相机的镜头的焦距，
Figure 824301DEST_PATH_IMAGE046
为两个光阑孔之间的距离。
通过该方式计算得到被测物体与相机的镜头之间的距离值，计算过程简单快捷，容易实施。
由上可知，该单目相机测距装置，通过获取相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；光阑设置在相机的镜头前焦面处，且光阑具有两个光阑孔；获取双影像图像的两个影像之间的错位距离；根据错位距离计算被测物体与相机的镜头之间的距离值；从而只需一台相机即可实现测距，准确性较高，且无需增加额外的约束信息，灵活性好。
请参照图3，图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，本申请提供一种电子设备，包括：处理器301和存储器302，处理器301和存储器302通过通信总线303和/或其他形式的连接机构（未标出）互连并相互通讯，存储器302存储有处理器301可执行的计算机程序，当电子设备运行时，处理器301执行该计算机程序，以执行上述实施例的任一可选的实现方式中的单目相机测距方法，以实现以下功能：获取相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；光阑设置在相机的镜头前焦面处，且光阑具有两个光阑孔；获取双影像图像的两个影像之间的错位距离；根据错位距离计算被测物体与相机的镜头之间的距离值。
参考图4，本申请提供了一种单目相机测距系统，包括一个相机100和上位机200，还包括设置在相机100的镜头101前焦面处的光阑400，光阑400具有两个光阑孔401；
相机100用于通过光阑400采集被测物体的双影像图像，并发送至上位机200；
上位机200用于获取该双影像图像的两个影像之间的错位距离，根据错位距离计算被测物体与相机100的镜头101之间的距离值（具体参考前文的单目相机测距方法的相应步骤）。
由于只需要使用一个相机100进行测距，与传统的双目相机测距方式相比，无需对两个相机进行标定，更加简便，且不会因为两个相机之间的光学参数偏差、光轴平行度误差和标定误差而影响测距结果的准确性，因此测距结果的准确性更高，与传统的单目相机测距方式相比，只需要在相机100的镜头101前焦面处设置具有两个光阑孔401的光阑400，无需增加额外的约束信息，测距过程更加简单，灵活性更好，更适用于工程应用。
在一些实施方式中，光阑400的两个光阑孔401之间的距离可调；
相机100在通过光阑400采集被测物体的双影像图像的时候，采集被测物体的多帧双影像图像；光阑400用于在相机100每采集一帧双影像图像后调节两个光阑孔401之间的距离，使各帧双影像图像对应的两个光阑孔401之间的距离不同；
上位机200还用于根据多帧双影像图像计算多个距离值（针对每帧双影像图像，获取该双影像图像的两个影像之间的错位距离，根据错位距离计算被测物体与相机100的镜头101之间的距离值），根据多个距离值计算距离平均值作为测距结果。
由于光阑400的两个光阑孔401之间的距离可调，可方便地获取多帧双影像图像，以便根据多帧双影像图像进行测距，提高测距结果的准确性。
在一些实施方式中，参考图5，光阑400包括旋转圆盘402、两个分别设置在旋转圆盘402上下侧的光阑板403、两个连杆件404和两个第一限位件405，每个光阑板403上设置有一个光阑孔401，两个光阑板403分别可上下移动地穿设在两个第一限位件405中，两个光阑板403相互靠近的一端分别与一个连杆件404的一端铰接，两个连杆件404的另一端均与旋转圆盘402铰接，两个连杆件404与旋转圆盘402的铰接点以旋转圆盘402的中心为对称中心对称分布。从而，当旋转圆盘402往复转动时，可带动两个光阑板403在上下方向上相互靠近或相互远离运动，从而改变两个光阑孔401之间的距离，通过调节旋转圆盘402的旋转角度，即可调整两个光阑孔401之间的距离，调节方便。需要说明的是，此处的上下是基于图5中的布置方向，并非对实际使用时光阑400的放置方向的限定。
为了方便调节旋转圆盘402的旋转角度，可在旋转圆盘402上设置旋钮406。
在一些实施方式中，见图5，旋转圆盘402上还设置有两个对称的限位凸起407，该光阑400还包括两个第二限位件408，两个第二限位件408分别用于与两个限位凸起407配合以对旋转圆盘402的旋转角度进行限位；以避免由于旋转圆盘402旋转角度过大而导致连杆件404之间或光阑400之间碰撞受损。
优选地，旋转圆盘402设置有两个，两个旋转圆盘402相互平行，两个光阑板403设置在两个旋转圆盘402之间，连杆件404为设置在两个旋转圆盘402之间的板件，且同时与两个旋转圆盘402铰接。从而板状的连杆件404可遮挡两个光阑板403之间的空隙，避免光线从两个光阑板403之间的空隙处射入镜头101而影响双影像图像的清晰度。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单目相机测距方法，通过一个相机对物体进行测距，其特征在于，包括步骤：
A1.获取所述相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；所述光阑设置在所述相机的镜头前焦面处，且所述光阑具有两个光阑孔；
A2.获取所述双影像图像的两个影像之间的错位距离；
A3.根据所述错位距离计算所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值。
2.根据权利要求1所述的单目相机测距方法，其特征在于，还包括步骤：
A4.循环执行步骤A1-步骤A3多次，以获取多个所述距离值；各次循环的两个所述光阑孔之间的距离不同；
A5.根据多个所述距离值计算距离平均值作为测距结果。
3.根据权利要求1所述的单目相机测距方法，其特征在于，步骤A2包括：
A201.对所述双影像图像进行图像自相关性计算，以得到所述双影像图像在两个所述光阑孔的连线方向上的自相关曲线；
A202.提取所述自相关曲线的主峰和次峰之间的距离，作为所述错位距离。
4.根据权利要求3所述的单目相机测距方法，其特征在于，步骤A201包括：
用窗口沿两个所述光阑孔的连线方向在所述双影像图像进行滑窗，以得到多个子区域的位置；所述子区域为所述窗口包围的区域；
通过对以下目标优化函数进行优化以对核函数进行估计：
Figure 554600DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 822770DEST_PATH_IMAGE002
为近似后验概率分布，
Figure 877314DEST_PATH_IMAGE003
为所述核函数，
Figure 838316DEST_PATH_IMAGE004
为用于表征所述子区域的表征符号，
Figure 361833DEST_PATH_IMAGE005
为在真实图像中的所述子区域的梯度矩阵，
Figure 168115DEST_PATH_IMAGE006
为真实图像梯度的概率
Figure 342744DEST_PATH_IMAGE007
为真实图像梯度；
其中，
Figure 209069DEST_PATH_IMAGE002
满足以下关系：
Figure 718417DEST_PATH_IMAGE008
Figure 328389DEST_PATH_IMAGE009
；
Figure 560788DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
Figure 394751DEST_PATH_IMAGE012
为核函数
Figure 627281DEST_PATH_IMAGE003
和图像子区域的梯度
Figure 40945DEST_PATH_IMAGE005
条件下的真实图像梯度
Figure 924587DEST_PATH_IMAGE007
的概率，
Figure 398294DEST_PATH_IMAGE013
为真实图像中的所述子区域的梯度矩阵概率，
Figure 616654DEST_PATH_IMAGE014
为核函数
Figure 568430DEST_PATH_IMAGE003
的概率，
Figure 837737DEST_PATH_IMAGE015
为高斯正态分布函数，
Figure 482345DEST_PATH_IMAGE016
为卷积符号，
Figure 689467DEST_PATH_IMAGE017
为传感器噪声方差，
Figure 444933DEST_PATH_IMAGE018
为在所述双影像图像中的所述子区域的梯度矩阵，
Figure 37588DEST_PATH_IMAGE019
为
Figure 853098DEST_PATH_IMAGE018
中对应所述子区域第
Figure 46050DEST_PATH_IMAGE020
个像素点的梯度值，
Figure DEST_PATH_IMAGE021
为
Figure 136366DEST_PATH_IMAGE005
中对应所述子区域第
Figure 52370DEST_PATH_IMAGE020
个像素点的梯度值；
根据以下公式估算真实图像各像素点的像素值：
Figure 773201DEST_PATH_IMAGE022
；
其中，
Figure 954915DEST_PATH_IMAGE023
为所述真实图像的像素值矩阵的估算值，
Figure 52184DEST_PATH_IMAGE024
为所述双影像图像的像素值矩阵，
Figure 885010DEST_PATH_IMAGE025
为传感器噪声；
根据以下公式计算各子区域的自相关系数：
Figure 776743DEST_PATH_IMAGE026
其中，
Figure 944288DEST_PATH_IMAGE027
为表征目标子区域的表征符号，
Figure 110827DEST_PATH_IMAGE028
为子区域
Figure 532581DEST_PATH_IMAGE027
的所述自相关系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE029
为
Figure 142685DEST_PATH_IMAGE024
中对应子区域
Figure 282680DEST_PATH_IMAGE027
第
Figure 987330DEST_PATH_IMAGE020
行第
Figure 529170DEST_PATH_IMAGE030
列的像素点的像素值，
Figure 300990DEST_PATH_IMAGE031
为
Figure 928280DEST_PATH_IMAGE023
中对应子区域
Figure 905463DEST_PATH_IMAGE027
第
Figure 567389DEST_PATH_IMAGE020
行第
Figure 988137DEST_PATH_IMAGE030
列的像素点的像素值，
Figure 102724DEST_PATH_IMAGE032
为所述双影像图像对应的子区域
Figure 883598DEST_PATH_IMAGE027
的平均像素值，
Figure 400030DEST_PATH_IMAGE033
为所述真实图像对应的子区域
Figure 490214DEST_PATH_IMAGE027
的平均像素值，
Figure 92097DEST_PATH_IMAGE034
为子区域的像素点总数；
根据各子区域的自相关系数和各所述子区域的位置，生成所述自相关系数随两个所述光阑孔的连线方向的位置变化的曲线，得到所述自相关曲线。
5.根据权利要求1所述的单目相机测距方法，其特征在于，步骤A3包括：
根据以下公式计算所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值：
Figure 676662DEST_PATH_IMAGE035
；
Figure 47601DEST_PATH_IMAGE036
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE037
为所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值，
Figure 341310DEST_PATH_IMAGE038
为所述被测物体与所述光阑之间的距离，
Figure 164909DEST_PATH_IMAGE039
为所述相机的镜头的焦距，
Figure 553165DEST_PATH_IMAGE040
为两个所述光阑孔之间的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE041
为所述错位距离。
6.一种单目相机测距装置，通过一个相机对物体进行测距，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取所述相机通过光阑采集到的被测物体的双影像图像；所述光阑设置在所述相机的镜头前焦面处，且所述光阑具有两个光阑孔；
第二获取模块，用于获取所述双影像图像的两个影像之间的错位距离；
第一计算模块，用于根据所述错位距离计算所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值。
7.根据权利要求6所述的单目相机测距装置，其特征在于，还包括：
第三获取模块，用于获取多个所述距离值；多个所述距离值由所述第一获取模块、所述第二获取模块和所述第一计算模块循环执行相应的功能操作多次而得到，各次循环的两个所述光阑孔之间的距离不同；
第二计算模块，用于根据多个所述距离值计算距离平均值作为测距结果。
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，运行如权利要求1-5任一项所述单目相机测距方法中的步骤。
9.一种单目相机测距系统，包括一个相机和上位机，其特征在于，还包括设置在所述相机的镜头前焦面处的光阑，所述光阑具有两个光阑孔；
所述相机用于通过所述光阑采集被测物体的双影像图像，并发送至所述上位机；
所述上位机用于获取所述双影像图像的两个影像之间的错位距离，根据所述错位距离计算所述被测物体与所述相机的镜头之间的距离值。
10.根据权利要求9所述的单目相机测距系统，其特征在于，所述光阑的两个所述光阑孔之间的距离可调；
所述相机在通过所述光阑采集被测物体的双影像图像的时候，采集所述被测物体的多帧所述双影像图像；所述光阑用于在所述相机每采集一帧所述双影像图像后调节两个所述光阑孔之间的距离，使各帧所述双影像图像对应的两个所述光阑孔之间的距离不同；
所述上位机还用于根据多帧所述双影像图像计算多个所述距离值，根据多个所述距离值计算距离平均值作为测距结果。
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