CN115683046A - 测距方法、装置、传感器及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种测距方法、装置、测距传感器及计算机可读存储介质，具体涉及测距技术领域，该测距方法包括：获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点；计算第一目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第一距离以及第二目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第二距离；根据第一距离、第二距离以及获取目标图像的图像采集器的图像采集方向与目标图像之间的夹角，确定出第一目标的标定点与第二目标的标定点之间的距离。
Description
技术领域
本申请涉及测距技术领域，具体涉及测距方法、装置、传感器及计算机可读存储介质。
背景技术
在生活中，时常遇到要求测量物体间距的情况，例如：在排队时，安保人员会要求人与人之间间隔1米距离；又或者为了配合产线的产品组装速度，在进行设备组装时，会将摆放在流水线上的零部件进行预设距离的间隔放置。但在现有技术中，大多是通过人工测量物体间距，然而通过人工测量既费时又费力。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种测距方法、装置、测距传感器及计算机可读存储介质，以解决人工测量物体间距费时费力的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种测距方法，所述测距方法包括：
获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点；
计算所述第一目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第一距离以及所述第二目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第二距离；
根据所述第一距离、所述第二距离以及所述获取目标图像的图像采集器的图像采集方向与所述目标图像之间的夹角，确定出所述第一目标的标定点与所述第二目标的标定点之间的距离。
可选的，所述计算所述第一目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第一距离以及所述第二目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第二距离，还包括：
获取所述图像采集器的光学参数、所述第一目标的标定点的弥散圆直径、所述第一目标的标定点的像距以及所述第二目标的标定点的像距，所述光学参数包括光圈值和焦距值；
根据所述光学参数、所述第一目标的标定点的弥散圆直径以及所述第一目标的标定点的像距，获得所述第一距离；
根据所述光学参数以及所述第二目标的标定点的像距，获得所述第二距离。
可选的，所述光学参数包括所述图像采集器的光圈以及焦距，所述根据所述光学参数、所述第一目标的标定点的弥散圆直径以及所述第一目标的标定点的像距，获得所述第一距离的计算公式表示为：
其中，S1用于表示第一距离，r用于表示第一目标的标定点的弥散圆直径，F为所述图像采集器的光圈值，V1为所述第一目标的标定点的像距，f为所述图像采集器的焦距值。
可选的，所述光学参数包括所述图像采集器的光圈以及焦距，所述根据所述光学参数以及所述第二目标的标定点的像距，获得所述第二距离的计算公式表示为：
其中，S2用于表示第二距离，V2为所述第二目标的标定点的像距，f为所述图像采集器的焦距值。
可选的，获取所述第一目标的标定点的弥散圆直径，包括：
确定所述第一目标的标定点映射在所述图像采集器中的像素点及像素点数量；
根据所述像素点、所述像素点数量以及各所述像素点之间的间隙，确定出所述第一目标的标定点的弥散圆直径。
可选的，在所述获取目标图像的图像采集器的第二距离之前，还包括：
判断所述第一目标与所述第二目标是否重叠；
若所述第一目标与所述第二目标重叠，则等待预设时长后重新获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点。
若所述第一目标与所述第二目标不重叠，则计算所述第一距离和所述第二距离。
可选的，所述确定出所述第一目标的标定点与所述第二目标的标定点之间的距离的公式可以表示为：
其中，S2为所述第二距离，S1为所述第一距离，α为所述图像采集装置的图像采集方向与车道之间的水平夹角。
根据第二方面，本申请实施例提供了一种测距装置，包括：
获取模块，用于获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点；
计算模块，用于计算所述第一目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第一距离以及所述第二目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第二距离，所述第一目标与所述第二目标不重叠；
确定模块，用于根据所述第一距离、所述第二距离以及所述获取目标图像的图像采集器的图像采集方向与所述目标图像之间的夹角，确定出所述第一目标的标定点与所述第二目标的标定点之间的距离。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种测距传感器，包括：图像采集器、存储器和处理器，所述图像采集器与所述处理器连接，所述处理器和所述存储器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的测距方法。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的测距方法。
相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：
通过获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点，根据第一目标的标定点和第二目标的标定点确定出第一距离和第二距离，利用第一距离、第二距离及第一距离和第二距离在目标图像中的夹角计算得到第一目标的标定点和第二目标的标定点之间的距离，可见，通过对目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点之间的距离进行识别，可以确定出第一目标和第二目标之间的距离，该方法可以自动对第一目标和第二目标之间的距离进行测量，从而提高测量的效率。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本申请实施例提供的测距方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的测距方法的步骤S21至步骤S23的流程图；
图3为本申请实施例提供的测距方法的步骤S221至步骤S222的流程图；
图4为本申请实施例提供的测距方法的步骤S41至步骤S42的流程图；
图5为本申请实施例提供的测距装置的结构框图；
图6为本申请实施例提供的传感器的结构框图。
附图标记：
1-获取模块；计算模块-2；确定模块-3；图像采集器-4；处理器-51；存储器-52。
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。基于本发明中的实施例，本领域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。
为了解决现有技术中，通过人工测量物体间距，既费时又费力，且测量结果受限与人工测量数据的问题；和在现有技术中，为了获得较好的测量结果，也可以通过超声波或是红外线进行物体间距测量，但设置超声波传感器或是红外线传感器，增加成本还占用空间的问题。
本申请实施例提供了一种测距方法，如图1所示，为本申请实施例提供的测距方法的流程图，此外，本申请实施例的测距方法可以应用在测距装置、传感器及测距系统中，其实施该测距方法的相应硬件可以包括：图像采集设备，例如：摄像机，和控制器，例如：由AMR芯片搭建的控制电路，具体的该测距方法包括如下步骤：
S1,获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点。
在本实施例中，可以通过图像采集设备，采集目标场景的目标图像，例如：行人排队的场景或物体排列的场景；其中，目标图像中包括第一目标和第二目标，其第一目标和第二目标均可是人或物。当确定出第一目标和第二目标之后，可以通过标定软件，也可以通过运行标定算法，确定出第一目标的标定点和第二目标的标定点，可选的，第一目标的标定点和第二标定点可以取第一目标的中心点，也可以取第一目标的边界点。在本实施例中，第一目标的标定点和第二标定点的确定，可以决定第一目标和第二目标的距离，因此，为能获得准确的第一目标和第二目标的距离，其第一目标的标定点和第二目标的标定点均为相同位置的标定点，例如：在进行物体距离测量时，第一目标取中心点为标定点，其第二目标也同样要取中心点位标定点。
具体的，目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点可以通过标记软件获取，也可以目标图像为基准，建立直角坐标系，输出在直角坐标系下的第一目标的标定点坐标和第二目标的标定点坐标。
S2,计算第一目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第一距离以及第二目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第二距离。
在本实施例中，可以是利用图像采集器自身的硬件参数(如：镜头光圈值)以及第一标定点和第二标定点对应的清晰度确定出第一距离和第二距离，例如：根据图像采集器的焦距，并以第一标定点为对焦基准(清晰度最高)，第二标定点的清晰度相对于第一标定点的清晰度相对较弱，此时可以根据图像采集器的焦距和第一标定点计算出第一距离，之后根据清晰度，确定出第二距离。又例如：当第一标定点距离为2米时，获取第二标定点相对于第一标定点清晰度的百分比，如90％，则根据清晰度的百分比计算第二标定点距离为1.8米。
S3,根据第一距离、第二距离以及获取目标图像的图像采集器的图像采集方向与目标图像之间的夹角，确定出第一目标的标定点与第二目标的标定点之间的距离。
本申请实施例提供的测距方法，通过获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点，根据第一目标的标定点和第二目标的标定点确定出第一距离和第二距离，利用第一距离、第二距离及第一距离和第二距离在目标图像中的夹角计算得到第一目标的标定点和第二目标的标定点之间的距离，可见，通过对目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点之间的距离进行识别，可以确定出第一目标和第二目标之间的距离，该方法可以自动对第一目标和第二目标之间的距离进行测量，从而提高测量的效率。
为便于理解，将以行人排队为例，进行阐述，当需要对行人排队的间隔距离进行检测时，设置在行人上方或两侧的摄像机将采集行人排队的目标图像，其次，从目标图像中提取中第一目标行人和第二目标行人，并对第一目标行人图像的中心点和第二目标行人图像的中心点进行标定，得到第一目标的标定点和第二目标的标定点，之后获取摄像机的硬件参数根据硬件参数，并根据第一目标的标定点和第二目标的标定及摄像机的硬件参数计算出第一距离和第二距离，利用获取目标图像的图像采集器的图像采集方向与目标图像之间的夹角确定出第一目标的标定点和第二目标的标定点之间的距离，即行人之间的距离值，最后，可以根据距离值确定出行人之间的排列是否符合要求，并且在本例中，仅通过获取目标图像就可以获得行人之间的距离，从而避免了因人工测量导致的数据误差，以及减少了测量成本，提高了测量效率。
在本实施例中，为确保第一距离和第二距离的准确，还可以在图像采集器上设置红外测距装置，在计算出第一距离和第二距离，为确保测量数据的准确，还可以获取红外测距装置所测量的数据进行比较，且仅当红外测量数据与计算出的第一距离和第二距离值相同，且在预设误差范围内时，使用第一距离和第二距离计算第一目标的标定点与所述第二目标的标定点之间的距离。其中，由于预设误差范围为±1％。
如图2所示，本申请实施例提供的测距方法，除包括上述实施例提出的步骤S1至步骤S4之外，步骤S2中还包括：
S21，获取图像采集器的光学参数、第一目标的标定点的弥散圆直径、第一目标的标定点的像距以及第二目标的标定点的像距。
在本实施例中，光学参数包括图像采集器的光圈以及焦距，根据光学参数、第一目标的标定点的弥散圆直径以及第一目标的标定点的像距，获得第一距离的计算公式表示为：
其中，S1用于表示第一距离，r用于表示第一目标的标定点的弥散圆直径，F为图像采集器的光圈值，V1为第一目标的标定点的像距，f为图像采集器的焦距值。
可选的，光学参数包括图像采集器的光圈以及焦距，根据光学参数以及第二目标的标定点的像距，获得第二距离的计算公式表示为：
其中，S2用于表示第二距离，V2为第二目标的标定点的像距，f为图像采集器的焦距值。
S22，根据光学参数、第一目标的标定点的弥散圆直径以及第一目标的标定点的像距，获得第一距离。
S23，根据光学参数以及第二目标的标定点的像距，获得第二距离。
在本实施例中，确定出第一目标的标定点与第二目标的标定点之间的距离的公式可以表示为：
其中，S2为第二距离，S1为第一距离，α为图像采集装置的图像采集方向与车道之间的水平夹角。
如图3所示，本申请实施例提供的测距方法，步骤S22还包括：
S221，确定第一目标的标定点映射在图像采集器中的像素点及像素点数量。
在本实施例中，图像采集器中的像素点可以理解为图像采集器的图像传感器上的方格，其像素点数量用于表示第一目标的标定点，可选的，该标定点可以由单个或多个像素点组成。
S222，根据像素点、像素点数量以及各像素点之间的间隙，确定出第一目标的标定点的弥散圆直径。
如图4所示，本申请实施例提供的测距方法，在执行步骤S3之前还包括：
S41,判断第一目标与第二目标是否重叠；
S42,若第一目标与第二目标重叠，则等待预设时长后重新获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点。
在本实施例中，预设时长可以由用户确定，而设置预设时长是为了进行二次判断，第一目标与第二目标是否存在重叠，进行进一步确认。
可选的，若在等待预设时长后所获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点依然重叠，还可以输出第一目标与第二目标之间的距离为0。
S43,若第一目标与第二目标不重叠，则计算第一距离和第二距离。
本实施例提供的测距方法，通过为了实现对第一目标和第二目标之间的距离进行检测，以及提高测距效率，在第一目标与第二目标重叠时可以不执行其他动作。
此外还应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
相应地，本申请实施例还提供了一种测距装置，如图5所示，该测距装置包括：
获取模块1，用于获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点，详细内容参考步骤S1所述；
计算模块2，用于计算所述第一目标的标定点与获取目标图像的摄像头的第一距离以及所述第二目标的标定点与获取目标图像的摄像头的第二距离，所述第一目标与所述第二目标不重叠，详细内容参考步骤S2所述。
确定模块3，用于根据所述第一距离、所述第二距离以及所述获取目标图像的摄像头的图像采集方向与所述目标图像之间的夹角，确定出所述第一目标的标定点与所述第二目标的标定点之间的距离，详细内容参考步骤S3所述。
本申请实施例提供的测距装置，通过获取模块1获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点，利用计算模块2根据第一目标的标定点和第二目标的标定点确定出第一距离和第二距离，利用确定模块3得到第一距离、第二距离及第一距离和第二距离并在目标图像中的夹角计算得到第一目标的标定点和第二目标的标定点之间的距离，可见，获取模块1和计算模块2获取对目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点之间的距离进行识别，由确定模块3确定出第一目标和第二目标之间的距离，该装置可以自动对第一目标和第二目标之间的距离进行测量，从而提高测量的效率。
本发明实施例还提供了一种测距传感器，如图6所示，该测距传感器可以包括处理器51和存储器52、图像采集器53，其中图像采集器53与处理器51连接，处理器51与存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
图像采集器53可以为摄像机或其他记录图像设备。
处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的测距方法对应的程序指令/模块(例如，图5所示的获取模块1、计算模块2、确定模块3)。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的测距方法。
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述处理器51执行时，执行如图1-4所示实施例中的测距方法。
上述测距传感器具体细节可以对应参阅图1至图4所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种测距方法，其特征在于，所述测距方法包括：
获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点；
计算所述第一目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第一距离以及所述第二目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第二距离；
根据所述第一距离、所述第二距离以及所述图像采集器的图像采集方向与所述目标图像之间的夹角，确定出所述第一目标的标定点与所述第二目标的标定点之间的距离。
2.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述计算所述第一目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第一距离以及所述第二目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第二距离，还包括：
获取所述图像采集器的光学参数、所述第一目标的标定点的弥散圆直径、所述第一目标的标定点的像距以及所述第二目标的标定点的像距，所述光学参数包括光圈值和焦距值；
根据所述光学参数、所述第一目标的标定点的弥散圆直径以及所述第一目标的标定点的像距，获得所述第一距离；
根据所述光学参数以及所述第二目标的标定点的像距，获得所述第二距离。
3.根据权利要求2所述的测距方法，其特征在于，所述光学参数包括所述图像采集器的光圈以及焦距，所述根据所述光学参数、所述第一目标的标定点的弥散圆直径以及所述第一目标的标定点的像距，获得所述第一距离的计算公式表示为：
其中，S1用于表示第一距离，d用于表示第一目标的标定点的弥散圆直径，F为所述图像采集器的光圈值，V1为所述第一目标的标定点的像距，f为所述图像采集器的焦距值。
4.根据权利要求2所述的测距方法，其特征在于，所述光学参数包括所述图像采集器的光圈以及焦距，所述根据所述光学参数以及所述第二目标的标定点的像距，获得所述第二距离的计算公式表示为：
其中，S2用于表示第二距离，V2为所述第二目标的标定点的像距，f为所述图像采集器的焦距值。
5.根据权利要求2所述的测距方法，其特征在于，获取所述第一目标的标定点的弥散圆直径，包括：
确定所述第一目标的标定点映射在所述图像采集器中的像素点及像素点数量；
根据所述像素点、所述像素点数量以及各所述像素点之间的间隙，确定出所述第一目标的标定点的弥散圆直径。
6.根据权利要求2所述的测距方法，其特征在于，在所述获取目标图像的图像采集器的第二距离之前，还包括：
判断所述第一目标与所述第二目标是否重叠；
若所述第一目标与所述第二目标重叠，则等待预设时长后重新获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点；
若所述第一目标与所述第二目标不重叠，则计算所述第一距离和所述第二距离。
7.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述确定出所述第一目标的标定点与所述第二目标的标定点之间的距离的公式可以表示为：
其中，S2为所述第二距离，S1为所述第一距离，α为所述图像采集装置的图像采集方向与车道之间的水平夹角。
8.一种测距装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标图像中第一目标的标定点和第二目标的标定点；
计算模块，用于计算所述第一目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第一距离以及所述第二目标的标定点与获取目标图像的图像采集器的第二距离，所述第一目标与所述第二目标不重叠；
确定模块，用于根据所述第一距离、所述第二距离以及所述获取目标图像的图像采集器的图像采集方向与所述目标图像之间的夹角，确定出所述第一目标的标定点与所述第二目标的标定点之间的距离。
9.一种测距传感器，其特征在于，包括：
图像采集器、存储器和处理器，所述图像采集器与所述处理器连接，所述处理器和所述存储器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7中任一项所述的测距方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7中任一项所述的测距方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211125527.8A CN115683046A (zh) | 2022-09-14 | 2022-09-14 | 测距方法、装置、传感器及计算机可读存储介质 |
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| CN202211125527.8A CN115683046A (zh) | 2022-09-14 | 2022-09-14 | 测距方法、装置、传感器及计算机可读存储介质 |
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| CN115683046A true CN115683046A (zh) | 2023-02-03 |
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ID=85062099
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| CN202211125527.8A Pending CN115683046A (zh) | 2022-09-14 | 2022-09-14 | 测距方法、装置、传感器及计算机可读存储介质 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116403008A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-07-07 | 广州市德赛西威智慧交通技术有限公司 | 驾校训练场地的地图采集方法、装置、设备及存储介质 |
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2022
- 2022-09-14 CN CN202211125527.8A patent/CN115683046A/zh active Pending
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| CN116403008B (zh) * | 2023-05-29 | 2023-09-01 | 广州市德赛西威智慧交通技术有限公司 | 驾校训练场地的地图采集方法、装置、设备及存储介质 |
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