EA028167B1 - Method of determining distance to an object, its height and width - Google Patents
Method of determining distance to an object, its height and width Download PDFInfo
- Publication number
- EA028167B1 EA028167B1 EA201500468A EA201500468A EA028167B1 EA 028167 B1 EA028167 B1 EA 028167B1 EA 201500468 A EA201500468 A EA 201500468A EA 201500468 A EA201500468 A EA 201500468A EA 028167 B1 EA028167 B1 EA 028167B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- distance
- images
- photodetector
- determined
- correlation function
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области информационно-измерительных систем и предназначается для решения задач измерения дальности и линейных размеров объектов по их цифровым фотографическим изображениям.The invention relates to the field of information-measuring systems and is intended to solve the problems of measuring the range and linear dimensions of objects from their digital photographic images.
Известен способ измерения дальности до объекта [1], обладающего осью симметрии, с использованием двух цифровых фотокамер, разнесенных в пространстве по горизонтали на известное расстояние. Дальность определяется по сдвигу между изображениями объекта, при этом необходимо знать расстояние между фотокамерами и фокусное расстояние объективов камер. Недостатком этого устройства является ограниченная точность измерений дальности, обусловленная не параллельностью оптических осей фотокамер.There is a method of measuring the distance to an object [1] with an axis of symmetry using two digital cameras spaced horizontally in space at a known distance. The range is determined by the shift between the images of the object, while you need to know the distance between the cameras and the focal length of the camera lenses. The disadvantage of this device is the limited accuracy of range measurements, due to the non-parallel optical axis of the cameras.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ измерения расстояний на цифровой фотокамере [2], заключающийся в получении двух цифровых фотографических изображений измеряемого объекта из двух точек, разнесенных в пространстве по горизонтали на известное расстояние, а дальность до объекта определяют по сдвигу между изображениями Δχ по горизонтальной оси, который определяют по положению максимума корреляционной функции выделенных изображений. Недостатком этого способа является ограниченная точность измерений дальности. Это обусловлено тем, что при использовании двух фотокамер (или стереокамеры) на точность измерений будет влиять не параллельность оптических осей фотокамер, возможный взаимный наклон плоскостей фотоприемных матриц камер, как показано на фиг. 1, а также оптические аберрации приемных линз фотокамер.Closest to the proposed invention is a method of measuring distances on a digital camera [2], which consists in obtaining two digital photographic images of the measured object from two points spaced apart horizontally by a known distance, and the distance to the object is determined by the horizontal shift Δχ between the images axis, which is determined by the position of the maximum correlation function of the selected images. The disadvantage of this method is the limited accuracy of range measurements. This is due to the fact that when using two cameras (or stereo cameras), the measurement accuracy will be affected not by the parallelism of the optical axes of the cameras, the possible mutual tilt of the planes of the photodetector arrays of the cameras, as shown in FIG. 1, as well as optical aberrations of the receiving lenses of the cameras.
Задача изобретения - повышение точности измерений расстояний. Решение поставленной задачи позволит использовать предлагаемое изобретение для измерения расстояний и размеров объектов для решения задач криминалистики на местах преступлений, занимающих значительные территории (места взрывов, крушений, техногенных аварий и т.д.), а также для решения задач геодезии, картографии, строительства т.п.The objective of the invention is to improve the accuracy of distance measurements. The solution of this problem will allow us to use the present invention to measure the distances and sizes of objects for solving criminalistics tasks in crime scenes that occupy large territories (places of explosions, wrecks, industrial accidents, etc.), as well as for solving problems of geodesy, cartography, and construction .P.
Поставленная задача решается путем того, что в способе определения дальности до объекта, его высоты и ширины, заключающемся в получении двух цифровых фотографических изображений измеряемого объекта с использованием двух фотокамер, разнесенных в пространстве по горизонтали на известное расстояние, размер сканирующего окна с изображением объекта выбирают таким образом, чтобы разность расстояний до отдельных фрагментов объекта была меньше инструментального разрешения по дальности; затем осуществляют сканирование по горизонтали и вертикали; определяют сдвиг между изображениями Δχ по положению максимального значения двухмерной нормированной корреляционной функции К в соответствии с выражениемThe problem is solved by the fact that in the method for determining the distance to the object, its height and width, which consists in obtaining two digital photographic images of the measured object using two cameras spaced apart horizontally at a known distance, the size of the scanning window with the image of the object is chosen so so that the distance difference to individual fragments of the object is less than the instrumental resolution in range; then scan horizontally and vertically; determine the shift between images Δχ by the position of the maximum value of the two-dimensional normalized correlation function K in accordance with the expression
Σ (Х’У) “ А )(72 (х + М У + Ду ) “ Л ) Σ ιη (X, у)Σ ( Х 'У) “А) ( 7 2 (х + М У + Ду)“ Л) Σ ι η (X, у)
.........=................-.................1п = , □0 - Λ)2Σ(72(* + М.У + ДУ) - Ц)2 Упах-Углах х,У где 11 - сигнал окна сканирования первого изображения;......... = ................-................. 1 n =, □ 0 - Λ) 2 Σ ( 7 2 (* + M.U + DU) - C) 2 Upah-Angles x, U where 1 1 is the signal of the scanning window of the first image;
12 - сигнал окна сканирования второго изображения;1 2 - signal window scan of the second image;
/л хтах, Утах - размер сканирующего окна;/ l x tah , Utah - the size of the scanning window;
Δχ, Δу - сдвиги по горизонтали и вертикали соответственно;Δχ, Δу - horizontal and vertical shifts, respectively;
Д’А - средние значения сигнала в первом и втором окне сканирования, соответственно; η = 1, 2; осуществляют уточнение положения максимума корреляционной функции Δχ в субпиксельном диапазоне в соответствии с выражениемD’A - average signal values in the first and second scanning windows, respectively; η = 1, 2; refine the position of the maximum of the correlation function Δχ in the subpixel range in accordance with the expression
7(х + /А, у + у'А) = (1 - /А)(1 - у'А) · /(х, у} + (1 - у‘А)/А · /(χ +1, у) + +(1 - /А)у'А · 7(х, у +1) + /у'А2 · /(χ +1, у +1), где й - шаг сетки уточнения;7 (x + / A, y + y'A) = (1 - / A) (1 - y'A) · / (x, y} + (1 - y'A) / A · / (χ +1 , y) + + (1 - / A) y'A · 7 (x, y + 1) + / y'A 2 · / (χ +1, y + 1), where r is the step of the refinement grid;
ΐ, - горизонтальный и вертикальный индексы узла, соответственно;ΐ, are the horizontal and vertical indices of the node, respectively;
1(х, у) - максимальное значение корреляционной функции, 1(х+1, у), 1(х, у+1), 1(х +1, у +1) - значения интенсивности корреляционной функции в ближайших точках; а дальность К до выделенной области объекта определяют из выражения «=—, ωχ · (Δχ - ΔΑ + 77) где Ь - расстояние между фотокамерами, £ - фокус фотокамер, шх - расстояние между чувствительными элементами фотоприемной матрицы по оси X,1 (x, y) is the maximum value of the correlation function, 1 (x + 1, y), 1 (x, y + 1), 1 (x +1, y +1) is the intensity value of the correlation function at the nearest points; and the distance K to the selected area of the object is determined from the expression "= -, ω χ · (Δχ - ΔΑ + 77) where b is the distance between the cameras, £ is the focus of the cameras, w x is the distance between the sensitive elements of the photodetector matrix along the X axis,
Δχ - сдвиг по горизонтальной оси между изображениями за счет непараллельности оптических осей,Δχ is the shift along the horizontal axis between the images due to the non-parallelism of the optical axes,
П - полином, компенсирующий оптические аберрации линз и взаимный наклон плоскостей фотоприемных матриц, равный ^=Е(а.х+в,¥), п,т где Ап, Вт - калибровочные коэффициенты;P is a polynomial that compensates for optical aberrations of the lenses and the mutual tilt of the planes of the photodetector matrices, equal to ^ = E ( a . X + c, ¥), n, t where A p , W are the calibration coefficients;
- 1 028167 η, т =1^3; Х = х/1000, Υ = у/1000, х, у - координаты точки измерений на фотоприемной матрице по горизонтали и вертикали соответственно;- 1 028167 η, t = 1 ^ 3; X = x / 1000, Υ = y / 1000, x, y are the coordinates of the measurement point on the photodetector array horizontally and vertically, respectively;
при этом размеры к-того объекта определяются из выраженийthe dimensions of the object are determined from the expressions
где Кк - расстояния до к-того объекта, хк, Ук - размеры объекта на фото приемной матрице в пикселях по горизонтали и вертикали, соответствен но, оУ - расстояние между чувствительными элементами фотоприемной матрицы по оси Υ, Нк высота объекта, Эк - ширина объекта.where K k are the distances to the k-th object, x k , Y k are the dimensions of the object on the photodetector in horizontal and vertical pixels, respectively, о У is the distance between the sensitive elements of the photodetector along the оси axis, Н к is the height of the object , E to - the width of the object.
Свойство, появляющееся у заявляемого объекта, - это повышение точности измерения расстояний, обусловленное тем, что в измерителе осуществляется компенсации погрешностей, вызванных непараллельностью оптических осей двух фотокамер, разнесенных в пространстве по горизонтали на известное расстояние, взаимным наклоном плоскостей фото приемных матриц, а также оптическими аберрациями приемных линз фотокамер.The property that appears in the claimed object is an increase in the accuracy of measuring distances, due to the fact that the meter compensates for errors caused by the non-parallelism of the optical axes of two cameras spaced horizontally at a known distance, the mutual inclination of the planes of the photo receiving matrices, as well as optical aberrations of receiving lenses of cameras.
Сущность способа измерений поясняется с помощью фиг. 1, на котором приведены источники погрешности измерений, и фиг. 2, на котором представлена функциональная схема измерителя расстояний на основе цифрового фотоаппарата. Система содержит измеряемый объект 1, две цифровые фотокамеры, состоящие из линз 2, 3 и фотоприемных матриц 4, 5 соответственно, для первой и второй фотокамер, и вычислительный блок 6.The essence of the measurement method is illustrated using FIG. 1, which shows the sources of measurement error, and FIG. 2, which shows a functional diagram of a distance meter based on a digital camera. The system contains the measured object 1, two digital cameras, consisting of lenses 2, 3 and photodetector arrays 4, 5, respectively, for the first and second cameras, and a computing unit 6.
Измеритель расстояний работает следующим образом. С помощью цифровых фотоаппаратов на фотоприемных матрицах 4 и 5 реализуются цифровые изображения измеряемых объектов. Полученные два цифровых изображения одних и тех же объектов поступают в вычислительный блок, где производится измерение расстояний по следующему алгоритму. На первом изображении формируется окно сканирования, размер которого выбирают таким образом, чтобы разность расстояний до отдельных фрагментов выделенного объекта была меньше инструментального разрешения по дальности. Если поверхность объекта является плоскостью, перпендикулярной горизонтали и оси наблюдения, то все точки плоскости будут находиться на одинаковом расстоянии от объектива. Если предмет имеет объемную форму, то необходимо на нем выделить плоскую поверхность. Автоматически окно с такими же координатами формируется и на втором снимке. Затем осуществляется сканирование одного окна относительно другого по горизонтали и вертикали, при этом в каждой точке сканирования вычисляется значение двухмерной нормированной корреляционной функции между выделенными изображениями в соответствии с выражениемThe distance meter works as follows. Using digital cameras on photodetector arrays 4 and 5, digital images of measured objects are realized. The resulting two digital images of the same objects are sent to the computing unit, where the distance is measured by the following algorithm. On the first image, a scanning window is formed, the size of which is selected so that the difference in the distances to individual fragments of the selected object is less than the instrumental resolution in range. If the surface of the object is a plane perpendicular to the horizontal and the axis of observation, then all points of the plane will be at the same distance from the lens. If the object has a three-dimensional shape, then it is necessary to highlight a flat surface on it. Automatically a window with the same coordinates is formed in the second picture. Then, one window is scanned horizontally and vertically relative to the other, and at each scanning point, the value of the two-dimensional normalized correlation function between the selected images is calculated in accordance with the expression
где 11 - сигнал окна сканирования первого изображения;where 1 1 is the signal of the scanning window of the first image;
12 - сигнал окна сканирования второго изображения;1 2 - signal window scan of the second image;
хтах,Утах - размер сканирующего окна по горизонтали и вертикали соответственно;x max , Y max - the size of the scanning window horizontally and vertically, respectively;
Δχ, Лу - сдвиг по горизонтали и вертикали соответственно,Δχ, Lu - horizontal and vertical shift, respectively,
ΑΆ - средние значения сигнала в первом и втором окне сканирования соответственно; η = 1, 2.ΑΆ - average signal values in the first and second scanning windows, respectively; η = 1, 2.
Из приведенного выражения следует, что сканирование осуществляется по горизонтали и вертикали. По положению максимального значения нормированной корреляционной функции (1) определяют сдвиг между изображениями Δχ = х2 - х1 (фиг. 2). Так как все точки объекта в выделенном окне находятся на одинаковом расстоянии и осуществляется нормировка по величине среднего значения сигнала, то достигается максимальное значение корреляционной функции, и при полном совпадении изображений корреляционная функция (1) будет равна единице. Дальность К до выделенной области объекта определяется из выраженияFrom the above expression it follows that the scan is carried out horizontally and vertically. The position of the maximum value of the normalized correlation function (1) determines the shift between the images Δχ = x 2 - x 1 (Fig. 2). Since all the points of the object in the selected window are at the same distance and normalization is performed according to the average signal value, the maximum value of the correlation function is achieved, and when the images completely coincide, the correlation function (1) will be equal to one. The range K to the selected area of the object is determined from the expression
где Е - расстояние между фотокамерами, £ - фокусное расстояние фотокамер,where E is the distance between the cameras, £ is the focal length of the cameras,
Δχ - сдвиг между изображениями в пикселях по оси X, шх - расстояния между чувствительными элементами фотоприемной матрицы по оси X. Аналогичным образом определяются расстояния Кк до всех объектов, попавших в поле зрения фотокамеры.Δχ is the shift between the images in pixels along the X axis, w x are the distances between the sensitive elements of the photodetector matrix along the X axis. The distances K to to all objects falling into the camera’s field of vision are determined in a similar way.
Измеритель расстояний также позволяет измерять высоту и линейные размеры объектов. Это осуществляется следующим образом. Определив значение расстояния до к-того объекта Кк и размеры этого объекта на фотоприемной матрице в пикселях хк по горизонтали и ук по вертикали, зная расстояние оУ между чувствительными элементами приемной матрицы по оси Υ, ширина объекта Эк и высота Нк определяют из выраженийThe distance meter also allows you to measure the height and linear dimensions of objects. This is as follows. Having determined the value of the distance to the kth object K k and the dimensions of this object on the photodetector in pixels x k horizontally and y k vertically, knowing the distance about Y between the sensitive elements of the receiving matrix along the оси axis, the width of the object E k and the height H k determined from expressions
- 2 028167- 2 028167
Так как сканирование одного окна относительно другого осуществляется со сдвигом на один пиксель вдоль осей координат, то положение максимума корреляционной функции и, следовательно, сдвиг между изображениями определяется также с точностью в один пиксель. Этот фактор значительно ограничивает точность измерения расстояний. Для повышения точности измерения расстояний необходимо определять положение максимума корреляционной функции (сдвига между изображениями Δχ) в пределах одного пикселя.Since scanning of one window relative to another is carried out with a shift of one pixel along the coordinate axes, the position of the maximum of the correlation function and, therefore, the shift between images is also determined with an accuracy of one pixel. This factor significantly limits the accuracy of distance measurements. To increase the accuracy of measuring distances, it is necessary to determine the position of the maximum of the correlation function (shift between images Δχ) within one pixel.
Для уточнения величины сдвига Δχ в субпиксельном диапазоне используется билинейная интерполяция сигнала с заданным шагом, алгоритм которой заключается в следующем. Обычно область уточнения выбирается шириной и высотой в 2 пикселя. В точке максимального значения корреляционной функции 1(х, у), полученного на этапе грубой оценки с точностью в один пиксель, строится сетка ячеек, соответствующих узлам интерполяции, и ведется повторное сканирование с шагом, равным Ь=1/к пикселя, где к - целое число (к=5...20). Таким образом, вычисляется значение корреляционной функции для к2 узлов сетки. Интенсивность Ι(χ+ΐΗ, у+дЬ) узла сетки вычисляется из выраженияTo specify the shift Δχ in the subpixel range, bilinear signal interpolation with a given step is used, the algorithm of which is as follows. Typically, the refinement area is selected with a width and height of 2 pixels. At the point of the maximum value of the correlation function 1 (x, y) obtained at the stage of a rough estimation with an accuracy of one pixel, a grid of cells corresponding to the interpolation nodes is constructed, and a repeated scan is carried out with a step equal to b = 1 / k pixel, where k - integer (k = 5 ... 20). Thus, the value of the correlation function for k 2 grid nodes is calculated. The intensity Ι (χ + ΐΗ, y + qb) of the grid node is calculated from the expression
1(х + гк, у + уА) = (1 - /А)(1 - уй) · 7(х, у) + (1 - ук}гк · 7(х +1, у) + +(1 - гк}у'Л · 7(х, у +1) + ук1 · 1{х +1, у +1), где Ь = 1/к - шаг сетки;1 (x + rk, y + yA) = (1 - / A) (1 - yy) · 7 (x, y) + (1 - yk} rk7 (x + 1, y) + + (1 - rk} y'l · 7 (x, y + 1) + yk 1 · 1 (x + 1, y + 1), where b = 1 / k is the grid step;
1, ) - горизонтальный и вертикальный индексы узла соответственно;1,) - horizontal and vertical indices of the node, respectively;
1(х, у) - максимальное значение корреляционной функции, 1(х+1, у), 1(х, у+1), 1(х +1, у +1) - значения интенсивности корреляционной функции в точках, ближайших к максимальному. Очевидно, что билинейная интерполяция дает разрешение в пределах одного пикселя, равное 1/к. Следовательно, если взять к = 10... 15, то разрешение при определении сдвига составит величину менее десятой доли пикселя.1 (x, y) is the maximum value of the correlation function, 1 (x + 1, y), 1 (x, y + 1), 1 (x +1, y +1) is the intensity value of the correlation function at the points closest to maximum. Obviously, bilinear interpolation gives a resolution of one pixel equal to 1 / k. Therefore, if we take k = 10 ... 15, then the resolution in determining the shift will be less than a tenth of a pixel.
Если оптические оси объективов первой и второй фотокамер сдвинуты на угол φ, как показано на фиг. 2, то при определении сдвига между изображениями Δχ будет присутствовать постоянная погрешность Δχ, обусловленная этим фактором, равнаяIf the optical axes of the lenses of the first and second cameras are shifted by an angle φ, as shown in FIG. 2, when determining the shift between images Δχ there will be a constant error Δχ, due to this factor, equal to
ΔΥ=/1§φ, (5) где Δχ - сдвиг положения объекта на фотоприемной матрице, ί - фокусное расстояние объектива фотокамеры. Так как в приведенной формуле отсутствует расстояние до объекта, то сдвиг Δχ будет одинаков для всех объектов, одновременно попадающих в поле зрения фотокамеры. Для устранения погрешности, обусловленной этим фактором, в расчетную формулу вводится величина сдвига Δχ, при этом выражение для расчета дальности до ι-того объекта приобретает видΔΥ = / 1§φ, (5) where Δχ is the shift of the position of the object on the photodetector, ί is the focal length of the camera lens. Since there is no distance to the object in the above formula, the shift Δχ will be the same for all objects that fall into the camera’s field of view at the same time. To eliminate the error caused by this factor, the shift Δχ is introduced into the calculation formula, while the expression for calculating the distance to the ι-th object takes the form
где Δχ - сдвиг по горизонтальной оси между изображениями объекта за счет непараллельности оптических осей (знак перед Δχ зависит от угла наклона оптических осей);where Δχ is the shift along the horizontal axis between the images of the object due to the non-parallelism of the optical axes (the sign in front of Δχ depends on the angle of inclination of the optical axes);
Δχ, - сдвиг между изображениями ι-того объекта по горизонтальной оси в зависимости от расстояния до объекта.Δχ, is the shift between images of the ι-th object along the horizontal axis, depending on the distance to the object.
Значение сдвига Δχ для обычной стереофотокамеры можно определить путем калибровки по объекту, находящемуся на известном расстоянии.The shift value Δχ for a conventional stereo camera can be determined by calibration using an object located at a known distance.
Если в объективах стереокамеры имеет место не только непараллельность оптических осей фотокамер, но и взаимный наклон плоскостей фотоприемных матриц камер (фиг. 1), а также присутствуют оптические аберрации приемных линз фотокамер, то для устранения этих погрешностей необходимо учитывать также координаты измеряемого объекта на фотоприемной матрице. Взаимный наклон плоскостей фотоприемных матриц и оптические аберрации приемных линз можно компенсировать с помощью нелинейного полинома П, имеющего следующий вид:If in the stereo camera lenses there is not only a lack of parallelism between the optical axes of the cameras, but also the mutual inclination of the planes of the photodetector arrays of the cameras (Fig. 1), as well as optical aberrations of the receiving lenses of the cameras, then to eliminate these errors it is also necessary to take into account the coordinates of the measured object on the photodetector matrix . The mutual tilt of the planes of the photodetector arrays and the optical aberrations of the receiving lenses can be compensated by using the nonlinear polynomial P, which has the following form:
л^Аде+вл), (?) п,т где Ап, Вт, - калибровочные коэффициенты; п, т =1^3;l ^ Ade + vl), (?) n, m where A n , B m are gauge coefficients; n, m = 1 ^ 3;
Х = х/1000, Υ = у/1000, х, у - координаты точки измерений на фотоприемной матрице по горизонтали и вертикали, соответственно. Число слагаемых в сумме (7) п и т может изменятся от 1 до 3 в зависимости от размера фотоприемной матрицы, числа пикселей, крутизны и фокуса линзы и т.п. В этом случае выражение для расчета дальности до объекта приобретает видX = x / 1000, Υ = y / 1000, x, y are the coordinates of the measurement point on the photodetector matrix horizontally and vertically, respectively. The number of terms in the sum of (7) n and m can vary from 1 to 3 depending on the size of the photodetector, the number of pixels, the slope and focus of the lens, etc. In this case, the expression for calculating the distance to the object takes the form
К =-. (8) ωχ·(Δχ-ΔΥ + 77)K = -. (8) ω χ · (Δχ-ΔΥ + 77)
Приведенный способ компенсации не параллельности оптических осей фотокамер, оптических аберраций линз и взаимного наклона плоскостей фотоприемных матриц целесообразно использовать при применении серийно выпускаемых 3И-стерео камер, в которых фотоприемные матрицы жестко закреп- 3 028167 лены производителем. Калибровочные коэффициенты Ап, Вт, Δχ определяются по нескольким объектам, либо калибровочной матрице объектов, находящихся на известном расстоянии, изображение которых попадает в различные области фотоприемной матрицы. Выбор знаков перед слагаемыми в выражениях (7), (8) зависит от углов наклона оптических осей и плоскостей фотоприемных матриц.The method for compensating for non-parallelism of the optical axes of cameras, optical aberrations of lenses and mutual tilting of the planes of photodetector arrays is advisable to use when using commercially available 3I-stereo cameras in which the photodetector arrays are rigidly fixed by the manufacturer. The calibration coefficients A p , B t , Δχ are determined by several objects, or by a calibration matrix of objects located at a known distance, the image of which falls into different areas of the photodetector matrix. The choice of signs in front of the terms in expressions (7), (8) depends on the tilt angles of the optical axes and the planes of the photodetector arrays.
Вычислительный блок с помощью геометрии полученных изображений объектов может также осуществить измерение расстояний между объектами на цифровой фотографии. Знать точное значение расстояния между чувствительными элементами фотоприемной матрицы и значение фокуса объектива нет необходимости, так как эти значения можно определить при калибровке системы на точно известном расстоянии.Using the geometry of the obtained images of the objects, the computing unit can also measure the distances between objects in a digital photograph. It is not necessary to know the exact value of the distance between the sensitive elements of the photodetector matrix and the value of the focus of the lens, since these values can be determined when calibrating the system at a precisely known distance.
Большинство современных лазерных дальномеров основаны на активном способе измерения дальности, заключающемся в посылке на дистанцию лазерного импульса. Такой способ не обеспечивает скрытность измерений, так как оптические датчики, установленные на цели, позволяют легко выявить как сам факт измерения, так и определить направление и координаты измерителя. Предлагаемый способ измерения дальности является пассивным и обеспечивает скрытность измерений, т.е. измеряемые объекты не могут обнаружить, что по ним измеряется дальность, что особенно важно для решения военных задач.Most modern laser rangefinders are based on an active method of measuring range, which consists in sending a laser pulse to a distance. This method does not ensure the secrecy of measurements, since the optical sensors mounted on the target make it easy to identify both the fact of measurement and determine the direction and coordinates of the meter. The proposed method of measuring range is passive and provides stealth measurements, i.e. Measured objects cannot detect that a range is measured from them, which is especially important for solving military tasks.
Предлагаемая система позволяет измерять расстояния до тех объектов, до которых невозможно или очень сложно проводить измерения с помощью лазерных дальномеров, например, тонкие провода, антенны, объекты с низ ким коэффициентом отражения, мнимые изображения на зеркальных поверхностях, прозрачные облака, птицы, животные, люди и т.п.The proposed system allows you to measure distances to those objects to which it is impossible or very difficult to carry out measurements using laser rangefinders, for example, thin wires, antennas, objects with a low reflection coefficient, imaginary images on mirror surfaces, transparent clouds, birds, animals, people etc.
Таким образом, что за счет компенсации погрешностей, обусловленных не параллельностью оптических осей камер, оптическими аберрация ми приемных линз и взаимным наклоном плоскостей фотоприемных матриц, достигается повышение точности измерения расстояний в результате анализа двух цифровых фотографических изображений, полученных с фотоприемных матриц, разнесенных в пространстве по горизонтали.Thus, due to the compensation of errors caused by the non-parallelism of the optical axes of the cameras, the optical aberrations of the receiving lenses and the mutual tilting of the planes of the photodetector arrays, an increase in the accuracy of measuring distances is achieved by analyzing two digital photographic images obtained from photodetector arrays spaced in space over horizontally.
1) ϋδ Ра1еи1 № 5432594, 001С 3/00, 1995.1) ϋδ Ra1ei1 No. 5432594, 001C 3/00, 1995.
2) Патент Κϋ 2485443, 001С 3/00, 0013 11/12, 2013, бюл. № 17.2) Patent No. 2485443, 001C 3/00, 0013 11/12, 2013, bull. Number 17.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201500468A EA028167B1 (en) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Method of determining distance to an object, its height and width |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201500468A EA028167B1 (en) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Method of determining distance to an object, its height and width |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201500468A1 EA201500468A1 (en) | 2016-10-31 |
| EA028167B1 true EA028167B1 (en) | 2017-10-31 |
Family
ID=57189668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201500468A EA028167B1 (en) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Method of determining distance to an object, its height and width |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA028167B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI724705B (en) * | 2019-12-20 | 2021-04-11 | 財團法人工業技術研究院 | Method for compensating design image of workpiece and system for processing design image of workpiece |
| CN117119324B (en) * | 2023-08-24 | 2024-03-08 | 合肥埃科光电科技股份有限公司 | Multi-area array sensor camera and installation position adjusting method and device thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020075471A1 (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-20 | Holec Henry V. | Range measurement system |
| US7659921B2 (en) * | 2003-05-19 | 2010-02-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Distance measurement apparatus, distance measurement method, and distance measurement program |
-
2015
- 2015-04-09 EA EA201500468A patent/EA028167B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020075471A1 (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-20 | Holec Henry V. | Range measurement system |
| US7659921B2 (en) * | 2003-05-19 | 2010-02-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Distance measurement apparatus, distance measurement method, and distance measurement program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201500468A1 (en) | 2016-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11002537B2 (en) | Distance sensor including adjustable focus imaging sensor | |
| US8718326B2 (en) | System and method for extracting three-dimensional coordinates | |
| RU2626051C2 (en) | Method for determining distances to objects using images from digital video cameras | |
| Kytö et al. | Method for measuring stereo camera depth accuracy based on stereoscopic vision | |
| US9826217B2 (en) | System and method for adjusting a baseline of an imaging system with microlens array | |
| CN103149560B (en) | Calibrating method for CCD (Charge Coupled Device) imaging lateral laser radar | |
| JP2005321278A (en) | Three dimensional shape input apparatus | |
| CN109883391B (en) | Monocular distance measurement method based on digital imaging of microlens array | |
| US9857232B2 (en) | Device for non-contact temperature measurement and temperature measurement method | |
| JP4843544B2 (en) | 3D image correction method and apparatus | |
| CN109682398B (en) | Method, device and system for calibrating orientation elements in complete machine of stereo mapping camera | |
| EP3989169A1 (en) | Hybrid photogrammetry | |
| EA028167B1 (en) | Method of determining distance to an object, its height and width | |
| JP2018044942A (en) | Camera parameter calculation device, camera parameter calculation method, program and recording medium | |
| JP6456084B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and program | |
| US20200278203A1 (en) | A method, a system and a computer program for measuring a distance to a target | |
| CN114111626B (en) | Light field camera three-dimensional measurement device and system based on coaxial projection | |
| RU2734070C9 (en) | Method of measuring spatial distance between small objects | |
| RU98596U1 (en) | TWO CHANNEL DIGITAL AUTOCollimator | |
| CN109212546A (en) | The calculation method and device of binocular camera depth direction measurement error | |
| RU2485443C1 (en) | Method to measure distances in digital camera | |
| KR100852093B1 (en) | Stripe-Light Range Finding System and Method Minimizing Errors | |
| JP2014002489A (en) | Position estimation device, method, and program | |
| CN107481277B (en) | Imaging device and detection method based on dark channel prior model | |
| JP2007240275A (en) | Range finder/imaging device, range finding method/imaging method, range finding program/imaging program and recording medium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |