WO2020047863A1 - 一种测量距离的方法及装置 - Google Patents

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阳光
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深圳配天智能技术研究院有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/04—Interpretation of pictures
    • G01C11/30—Interpretation of pictures by triangulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders

Definitions

  • the present invention relates to the field of measurement technology, and in particular, to a method and device for measuring distance.
  • the monocular structured light measurement method is mainly used, and the structured light image is obtained by shooting a measured object with a single camera, which has limited accuracy and reliability. Therefore, by using the binocular structured light measurement method, the structured light image is obtained and matched by taking pictures of the measured object with two cameras, which has higher accuracy and reliability.
  • the method of matching pictures taken by the first camera and the second camera, respectively is generally performed by matching one of the lines of sight of the first camera with The intersection of one of the rays of the projected light matches the intersection of the multiple lines of sight in the second camera and the multiple rays of the projected light, respectively, finds the corresponding points, and loops until the multiple lines of sight in one camera and the projected light Corresponding points are found at the intersections of multiple rays.
  • This method has a complicated process and a large amount of calculations, and the problem of repeated matching may occur, which affects the measurement efficiency.
  • the invention provides a method and a device for measuring distances, so as to solve the technical problems of complicated matching and large calculation amount of pictures taken by two cameras in the process of binocular structured light measurement in the prior art.
  • a technical solution adopted by the present invention is to provide a method for measuring a distance, including:
  • a device for measuring distance including:
  • Light transmitter for emitting projection light
  • a first camera and a second camera which are respectively disposed on two sides of the light emitter and are used for taking pictures;
  • a processor which is respectively connected to the light transmitter, the first camera, and the second camera, and is configured to obtain a first intersection group of the first line of sight and the projection light group in the first line of sight group of the first camera according to the picture;
  • a matching result with the second intersection group is used to obtain a third intersection group of other lines of sight in the first line of sight group and the projected ray group, and a matching result with the second intersection group to obtain the entire object to be measured. coordinate.
  • the invention obtains the first intersection point group by first obtaining the first intersection point group of the first line of sight and the projection light group in the first line of sight group of the first camera, the second intersection line group of the second camera and the second point group of the projection light group, respectively.
  • the first coordinate of the measured object is obtained by matching with the second intersection group; the overall coordinates of the measured object, that is, the measurement result are obtained by correlating the above matching results; the calculation amount of the matching process of the pictures taken by the two cameras can be greatly reduced, This reduces matching time and improves measurement efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of an embodiment of a method for measuring distance according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic flowchart of another embodiment of a method for measuring distance according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic flowchart of another embodiment of a method for measuring distance according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic flowchart of another embodiment of a method for measuring distance according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic flowchart of another embodiment of a method for measuring distance according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a device in another embodiment of a method for measuring distance according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of matching a first intersection group with a second intersection group in another embodiment of the method for measuring distance according to the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of updating candidate points in another embodiment of a method for measuring distance according to the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of updating candidate points in another embodiment of the method for measuring distance according to the present invention.
  • an embodiment of a method for measuring distance according to the present invention includes:
  • the projection light group is a plurality of projection light rays of which light emitted by the light emitter is decomposed along the projection direction;
  • the first line of sight group is a plurality of first light beams which are decomposed according to the direction of light projected into the line of sight of the first camera Line of sight;
  • the second line of sight group is a plurality of second lines of sight broken down according to the direction of light projected into the range of sight of the second camera.
  • the light emitter 10, the first camera 20, and the second camera 30 may be separately fixedly disposed, or may be disposed on the same device.
  • the first intersection group and the second intersection group are matched to obtain the first coordinates of the measured object; and then the overall coordinates of the measured object, that is, the measurement results are obtained by correlating the above-mentioned matching results; the calculation of the matching process of the pictures taken by the two cameras can be greatly reduced This reduces the matching time and improves measurement efficiency.
  • another embodiment of a method for measuring a distance according to the present invention includes:
  • the projection light group l p1 -l pn is a plurality of projection light rays whose light emitted by the light transmitter 10 is decomposed along the projection direction;
  • the first line of sight group l a1 -l an is the line of sight projected into the first camera 20
  • the second sight line groups l b1 -l bn are a plurality of second sight lines decomposed according to the direction of light projected into the sight line range of the second camera.
  • the processor 40 connected to the light transmitter 10, the first camera 20, and the second camera 30 respectively obtains the projection light l p1 -l pn and the first intersection point group A 1 P 1 -A 1 P n 2.
  • the matching process includes:
  • the threshold value can be set artificially, or can be calculated based on experience values.
  • a 1 P 1 -A 1 P 4 in the first intersection point group A 1 P 1 -A 1 P n and the second intersection point group B 1 P 1 -B n are selected.
  • B 1 P 1 , B 2 P 2 , B 3 P 3 and B 4 P 4 in P n are described as examples.
  • the successfully matched points may also be marked as other symbols or numbers, which is not limited herein.
  • a first standard reference point is selected from the candidate points M 11 -M 42 ;
  • the selection process includes:
  • the first intersection point group A 1 P 1 -A 1 P n with the least number of matching points with the second intersection point group B 1 P 1 -B n P n is selected as the third point.
  • an intersection is selected from the intersections of the second intersection group B 1 P 1 -B n P n to match the first candidate reference point, and the point matching the first candidate reference point is used as the first standard reference point.
  • the number of matching points of the intersection point A 1 P 2 of the first intersection point group and the second intersection point groups B 1 P 1 , B 2 P 2 , B 3 P 3 and B 4 P 4 is the first intersection point group.
  • the intersection point A 1 P 1 -A 1 P 4 and the second intersection point group B 1 P 1 , B 2 P 2 , B 3 P 3, and B 4 P 4 have the least number of matching points, so choose A 1 P 2 Is the first candidate reference point; and the number of intersections between A 1 P 2 and the second intersection group B 1 P 1 , B 2 P 2 , B 3 P 3 and B 4 P 4 is one, so the first candidate reference point is
  • the matching point M 21 of A 1 P 2 and the intersection point B 2 P 2 of the second intersection group is used as the first standard reference point.
  • the position difference between the intersection points of the first candidate reference point and the second intersection point group on the match may be compared again, and the matching point with the smallest difference value is selected.
  • the first standard reference point may also be selected from the matching points corresponding to the first candidate reference point according to a method such as sort order.
  • the specific process includes:
  • the first intersection set is determined after the first standard reference point A 1 P 1 - Whether the points of A 1 P n match the points of the first standard reference point in the same order or before the points of the second intersection group B 1 P 1 -B n P n ;
  • the point of the first intersection point group before the first standard reference point M 21 is A 1 P 1 , where A 1 P 1 matches the intersection points B 1 P 1 and B 3 P 3 of the second intersection point group.
  • the first standard reference point M 21 corresponds to the intersection point B 2 P 2 in the second intersection point group, and the intersection point B 3 P 3 in the second intersection point group is the intersection point after the M 21 sequence, then A 1 P 1 and B 3 P 3 M 12 matching point of the first non-rational point exclusion
  • second intersection points in the intersection group P 1 is an intersection B 1 B 2 P 2 before the sequence, the matching points P 1 reserved a 1 P 1 and B 1 M 11 is updated from the candidate point in FIG. 7 to the candidate point in FIG. 8.
  • the point of the first intersection group after the first standard reference point M 21 is A 1 P 3 , where A 1 P 3 matches the intersection points B 2 P 2 and B 3 P 3 of the second intersection group; and the first standard reference M 21 corresponds to the second point of intersection in the intersection group B 2 P 2, a second set of intersection of the intersection point B 2 P 2 M 21 and the intersection of the same sequence, the a 1 P 3 and B 2 P M 2 of the matching point 31 is also the first unreasonable point, and is excluded; the intersection point B 3 P 3 in the second intersection point group is the intersection point after the M 21 sequence, and the matching point M 32 of A 1 P 3 and B 3 P 3 is retained, as shown in FIG. 8
  • the candidate points of are updated to the candidate points of FIG. 9.
  • the first intersection point group A 1 P 1 -A 1 with the least number of matching points with the second intersection point group B 1 P 1 -B n P n except the first standard reference point is selected.
  • One point in P n is the second candidate reference point; it is determined whether the number of intersections between the second candidate reference point and the second intersection point group B 1 P 1 -B n P n is one; if so, the second candidate reference point and The point at which the intersection point of the second intersection point group B 1 P 1 -B n P n matches is used as the second standard reference point; otherwise, an intersection point and a second candidate are selected from the intersection points of the second intersection point group B 1 P 1 -B n P n Reference point matching, using the point that matches the second candidate reference point as the second standard reference point;
  • the number of matching points of the intersection point A 1 P 1 , A 1 P 3 of the first intersection point group with the intersection point of the second intersection point group is the intersection point A 1 of the first intersection point group.
  • P 1 -A 1 P 4 matches the point with the least number of intersections with the second intersection group, so A 1 P 1 and A 1 P 3 are selected as the second candidate reference points respectively; and
  • a 1 P 1 , A 1 P 3 and The number of matching points of the second intersection group is one, so the second candidate reference points A 1 P 1 and A 1 P 3 are matched with the intersection points B 1 P 1 and B 3 P 3 of the second intersection group M 11 respectively.
  • M 32 as the second standard reference point.
  • the position difference between the intersection points of the second candidate reference point and the second intersection point group on the match may be compared again, and the matching point with the smallest difference value is selected.
  • the second standard reference point may also be selected from the matching points corresponding to the second candidate reference point according to a method such as sort order.
  • the first intersection point group A 1 P 1 before the second standard reference point is determined. -Whether the points of A 1 P n are in the same order as the second standard reference point or the points of the second intersection group B 1 P 1 -B n P n , if yes, the matching point is the second unreasonable point, and is excluded; Otherwise, match points are retained.
  • the first intersection point group A 1 P 1 -A 1 P n and the second intersection point group B 1 P 1 -B n P n determine the first intersection point group A 1 P 1 -A 1 after the second standard reference point Whether the point of P n matches the second standard reference point in the same order or before the point of the second intersection point group B 1 P 1 -B n P n . If yes, the matching point is the second unreasonable point and is excluded; otherwise, the matching is retained. point.
  • M 11 and M 32 are used as the second standard reference points, respectively, and the matching points before or after the order of M 11 and M 32 are excluded respectively.
  • the matching points before or after the order of M 11 and M 32 are excluded respectively.
  • intersection A 1 P x (where x is an unknown number) of the measured object 50 and the first line of sight la1 is obtained through calculation, that is, the first coordinates of the measured object 50.
  • the matching result of the first line of sight l a1 and the first intersection point group A 1 P 1 -A 1 P n of the projection ray group l p1 -l pn is taken as the priori, there is no need to match again, directly using the first set of intersection a 1 P 1 -A 1 matching result P n of sight line of the first set can be obtained l a1 -l an other sight and l a2 -l an Matching results of the third intersection point group A 2 P 1 -A n P n of the projection light group l p1 -l pn with the second intersection point group B 1 P 1 -B n P n , thereby obtaining other coordinates of the measured object 50 Then, the overall coordinates of the measured object 50 are obtained, and the distance measurement is completed.
  • the first intersection group and the second intersection group are matched to obtain the first coordinates of the measured object; and then the overall coordinates of the measured object, that is, the measurement results are obtained by correlating the above-mentioned matching results; the calculation of the matching process of the pictures taken by the two cameras can be greatly reduced This reduces the matching time and improves measurement efficiency.
  • an embodiment of a device for measuring distance according to the present invention includes:
  • the first camera 20 and the second camera 30 are respectively disposed on two sides of the light emitter 10 and are used for taking pictures;
  • the processor 40 is respectively connected to the light transmitter 10, the first camera 20, and the second camera 30, and is configured to obtain a first intersection group of the first line of sight and the projection light group of the first line of sight group of the first camera 20 according to the picture;
  • the second line of sight group of the second camera 30 and the second intersection point group of the projected light group match the first intersection point group and the second intersection point group to obtain the first coordinates of the measured object 50; associate the first intersection point group with the second intersection point group
  • the matching result is obtained, and the third intersection point group of other sight lines in the first line of sight group and the projected ray group is obtained, and the matching result of the second intersection point group is used to obtain the overall coordinates of the object 50 to be measured.
  • the intersection group and the second intersection group are matched to obtain the first coordinates of the measured object; and then the overall coordinates of the measured object, that is, the measurement results are obtained by correlating the above-mentioned matching results; the calculation of the matching process of the pictures taken by the two cameras can be greatly reduced This reduces the matching time and improves measurement efficiency.

Abstract

提供了一种测量距离的方法及装置，该方法包括获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组（S101）；获取第二相机的第二视线组与投影光线组的第二交点组（S102）；匹配第一交点组与第二交点组（S103），得到被测物体的第一坐标；关联第一交点组与第二交点组的匹配结果，获取第一视线组中其他视线与投影光线组的第三交点组，与第二交点组的匹配结果（S104），得到被测物体的整体坐标。该方法能够大大减少两个相机拍摄的图片匹配过程的计算量，从而减少匹配时间，提高测量效率。

Description

一种测量距离的方法及装置 【技术领域】
本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种测量距离的方法及装置。
【背景技术】
目前对于距离的测量，特别是深度的测量，主要采用单目结构光的测量方法，通过单个相机拍摄被测物体得到结构光图像，其精度和可靠性有限。因此，采用双目结构光的测量方法，通过两个相机拍摄被测物体得到结构光图像并进行匹配，精度和可靠性更高。
本申请的发明人在长期的研发中发现，目前的双目结构光的测量中，第一相机和第二相机分别拍摄的图片的匹配方法，一般是通过将第一相机中的其中一条视线与投影光线的其中一条光线的交点，与第二相机中的多条视线与投影光线的多条光线的交点分别进行匹配，找到对应点，依次循环直到一侧相机中的多条视线与投影光线的多条光线的交点都找到对应点。此方法过程复杂，计算量大，还可能发生重复匹配的问题，影响测量的效率。
【发明内容】
本发明提供一种测量距离的方法及装置，以解决现有技术中双目结构光测量的过程中两个相机拍摄的图片匹配过程复杂，计算量大的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种测量距离的方法，包括：
获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组；
获取第二相机的第二视线组与所述投影光线组的第二交点组；
匹配所述第一交点组与所述第二交点组，得到被测物体的第一坐标；
关联所述第一交点组与所述第二交点组的匹配结果，获取所述第一视线组中其他视线与所述投影光线组的第三交点组，与所述第二交点组的匹配结果，得到被测物体的整体坐标。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种测量距离的装置，包括：
光发射器，用于发射投影光；
第一相机和第二相机，分别设置于所述光发射器的两侧，用于拍摄图片；
处理器，分别连接所述光发射器、第一相机和第二相机，用于根据所述图片获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组；获取第二相机的第二视线组与所述投影光线组的第二交点组；匹配所述第一交点组与所述第二交点组，得到被测物体的第一坐标；关联所述第一交点组与所述第二交点组的匹配结果，获取所述第一视线组中其他视线与所述投影光线组的第三交点组，与所述第二交点组的匹配结果，得到被测物体的整体坐标。
本发明通过分别获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组、第二相机的第二视线组与投影光线组的第二交点组，将第一交点组与第二交点组进行匹配得到被测物体的第一坐标；再通过关联上述匹配结果，得到被测物体的整体坐标，即测量结果；能够大大减少两个相机拍摄的图片匹配过程的计算量，从而减少匹配时间，提高测量效率。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，其中：
图1是本发明测量距离的方法一实施例的流程示意图；
图2是本发明测量距离的方法另一实施例的流程示意图；
图3是本发明测量距离的方法另一实施例的流程示意图；
图4是本发明测量距离的方法另一实施例的流程示意图；
图5是本发明测量距离的方法另一实施例的流程示意图；
图6是本发明测量距离的方法另一实施例中的装置结构示意图；
图7是本发明测量距离的方法另一实施例中第一交点组与第二交点组匹配的示意图；
图8是本发明测量距离的方法另一实施例中更新候选点的示意图；
图9是本发明测量距离的方法另一实施例中更新候选点的示意图。
【具体实施方式】
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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明测量距离的方法一实施例包括：
S101、获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组；
S102、获取第二相机的第二视线组与投影光线组的第二交点组；
在本实施例中，投影光线组为光发射器发射的光沿投影方向分解的多个投影光线；第一视线组为根据投射入第一相机视线范围内的光的方向分解的多个第一视线；第二视线组为根据投射入第二相机视线范围内的光的方向分解的多个第二视线。
在本实施例中，光发射器10、第一相机20和第二相机30可以分别固定设置，也可以设置在同一装置上。
S103、匹配第一交点组与第二交点组，得到被测物体的第一坐标；
S104、关联第一交点组与第二交点组的匹配结果，获取第一视线组中其他视线与投影光线组的第三交点组，与第二交点组的匹配结果，得到被测物体的整体坐标。
本发明实施例通过分别获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组、第二相机的第二视线组与投影光线组的第二交点组，将第一 交点组与第二交点组进行匹配得到被测物体的第一坐标；再通过关联上述匹配结果，得到被测物体的整体坐标，即测量结果；能够大大减少两个相机拍摄的图片匹配过程的计算量，从而减少匹配时间，提高测量效率。
参见图2至图6，本发明测量距离的方法另一实施例包括：
S201、获取第一相机20的第一视线组l a1-l an(图中l a2-l an未示出)中第一视线l a1与投影光线组l p1-l pn的第一交点组A 1P 1-A 1P n；
S202、获取第二相机30的第二视线组l b1-l bn与投影光线组l p1-l pn的第二交点组B 1P 1-B nP n；
在本实施例中，投影光线组l p1-l pn为光发射器10发射的光沿投影方向分解的多个投影光线；第一视线组l a1-l an为根据投射入第一相机20视线范围内的光的方向分解的多个第一视线；第二视线组l b1-l bn为根据投射入第二相机视线范围内的光的方向分解的多个第二视线。
在本实施例中，通过分别与光发射器10、第一相机20、第二相机30连接的处理器40获取投影光线l p1-l pn、第一交点组A 1P 1-A 1P n、第二交点组B 1P 1-B nP n的数据，并对获取到的数据进行处理。
S203、分别将第一交点组A 1P 1-A 1P n和第二交点组B 1P 1-B nP n排序；
S204、根据排序，将第一交点组A 1P 1-A 1P n的每个点分别与第二交点组B 1P 1-B nP n的每个点进行匹配；
具体的，匹配过程包括：
S2041、预设阈值；
在本实施例中，阈值可以人为设定，也可以根据经验值计算得到。
S2042、判断第一交点组A 1P 1-A 1P n的每个点与第二交点组B 1P 1-B nP n的每个点的位置差值是否在阈值内；
S2043、若是，则第一交点组A 1P 1-A 1P n的点与第二交点组B 1P 1-B nP n的点匹配，将分别对应第一交点组的点和第二交点组的点的差值在阈值内的点作为候选点；
S2044、否则，将分别对应第一交点组的点和第二交点组的点的差值不在阈值内的点删除。
参见图7和图8，在本实施例中，选取第一交点组A 1P 1-A 1P n中的A 1P 1-A 1P 4和第二交点组B 1P 1-B nP n中的B 1P 1、B 2P 2、B 3P 3和B 4P 4为例进行说明。A 1P 1-A 1P 4以第一视线l a1与投影光线组l p1-l pn中的投影光线l p1-l p4从左至右相交的顺序排列，B 1P 1、B 2P 2、B 3P 3和B 4P 4以第二视线组l b1-l b4分别与投影光线l p1-l p4从左至右相交的顺序排列。
分别计算第一交点组的交点A 1P 1-A 1P 4与第二交点组的交点B 1P 1、B 2P 2、B 3P 3和B 4P 4的每个点的位置差值是否在阈值，若位置差值在阈值范围内，则匹配成功，标记为“1”；若位置差值不在阈值范围内，则匹配失败，不进行标记；得到候选点M 11-M 42。
在其他实施例中，也可以将匹配成功的点标记为其他符号或数字，在这里不做限制。
参见图2至图8，S205、在候选点M 11-M 42中选取第一标准参考点；
具体的，选取过程包括：
S2051、在候选点M 11-M 42中选取与第二交点组B 1P 1-B nP n的交点匹配数最少的第一交点组A 1P 1-A 1P n中的一点为第一候选参考点；
S2052、判断第一候选参考点与第二交点组B 1P 1-B nP n的交点匹配数是否为一；
S2053、若是，则将第一候选参考点与第二交点组B 1P 1-B nP n的交点匹配的点作为第一标准参考点；
S2054、否则在第二交点组B 1P 1-B nP n的交点中选取一个交点与第一候选参考点匹配，将与第一候选参考点匹配的点作为第一标准参考点。
在本实施例中，第一交点组的交点A 1P 2与第二交点组B 1P 1、B 2P 2、B 3P 3和B 4P 4的交点匹配数，为第一交点组的交点A 1P 1-A 1P 4与第二交点组B 1P 1、B 2P 2、B 3P 3和B 4P 4的交点匹配数最少的一点，因此，选择A 1P 2为第一候选参考点；而 A 1P 2与第二交点组B 1P 1、B 2P 2、B 3P 3和B 4P 4的交点匹配数为一，因此将第一候选参考点A 1P 2与第二交点组的交点B 2P 2的匹配点M 21作为第一标准参考点。
若第一候选参考点与第二交点组的交点的匹配数大于一，则可以再次比较第一候选参考点与匹配上的第二交点组的交点的位置差值，选择差值最小的匹配点作为第一标准参考点。在其他实施例中，也可以按照排序顺序等方法在第一候选参考点对应的匹配点中选择第一标准参考点。
S206、根据第一标准参考点选取并排除第一非合理点；
具体过程包括：
S2061、根据第一交点组A 1P 1-A 1P n和第二交点组B 1P 1-B nP n的排序，判断第一标准参考点之前的第一交点组A 1P 1-A 1P n的点是否与第一标准参考点同序或之后的第二交点组B 1P 1-B nP n的点匹配；
S2062、若是，则匹配点为第一非合理点，进行排除；
S2063、否则保留匹配点；
S2064、根据第一交点组A 1P 1-A 1P n和第二交点组B 1P 1-B nP n的排序，判断第一标准参考点之后的第一交点组A 1P 1-A 1P n的点是否与第一标准参考点同序或之前的第二交点组B 1P 1-B nP n的点匹配；
S2065、若是，则匹配点为第一非合理点，进行排除；
S2066、否则保留匹配点。
S207、更新候选点；
在本实施例中，第一标准参考点M 21之前的第一交点组的点为A 1P 1，其中，A 1P 1与第二交点组的交点B 1P 1和B 3P 3匹配；而第一标准参考点M 21对应第二交点组中的交点B 2P 2，第二交点组中的交点B 3P 3为M 21顺序后的交点，则A 1P 1与B 3P 3的匹配点M 12为第一非合理点，进行排除；第二交点组中的交点B 1P 1为B 2P 2顺序前的交点，则保留A 1P 1与B 1P 1的匹配点M 11，由图7的候选点更新为图8的候选点。
第一标准参考点M 21之后的第一交点组的点为A 1P 3，其中，A 1P 3与第二交 点组的交点B 2P 2和B 3P 3匹配；而第一标准参考点M 21对应第二交点组中的交点B 2P 2，第二交点组中的交点B 2P 2为与M 21同序的交点，则A 1P 3与B 2P 2的匹配点M 31也为第一非合理点，进行排除；第二交点组中的交点B 3P 3为M 21顺序后的交点，则保留A 1P 3与B 3P 3的匹配点M 32，由图8的候选点更新为图9的候选点。
S208、选取第二标准参考点；
具体的，排除第一非合理点后，选取除第一标准参考点外，与第二交点组B 1P 1-B nP n的交点匹配数最少的第一交点组A 1P 1-A 1P n中的一点为第二候选参考点；判断第二候选参考点与第二交点组B 1P 1-B nP n的交点匹配数是否为一；若是，则将第二候选参考点与第二交点组B 1P 1-B nP n的交点匹配的点作为第二标准参考点；否则在第二交点组B 1P 1-B nP n的交点中选取一个交点与第二候选参考点匹配，将与第二候选参考点匹配的点作为第二标准参考点；
在本实施例中，除第一标准参考点M 21外，第一交点组的交点A 1P 1、A 1P 3与第二交点组的交点匹配数，为第一交点组的交点A 1P 1-A 1P 4与第二交点组的交点匹配数最少的点，因此分别选择A 1P 1、A 1P 3为第二候选参考点；而A 1P 1、A 1P 3与第二交点组的交点匹配数都为一，因此将第二候选参考点A 1P 1、A 1P 3分别与第二交点组的交点B 1P 1、B 3P 3的匹配点M 11、M 32作为第二标准参考点。
若第二候选参考点与第二交点组的交点的匹配数大于一，则可以再次比较第二候选参考点与匹配上的第二交点组的交点的位置差值，选择差值最小的匹配点作为第二标准参考点。在其他实施例中，也可以按照排序顺序等方法在第二候选参考点对应的匹配点中选择第二标准参考点。
S209、根据第二标准参考点选取并排除第二非合理点；
具体的，根据第一交点组A 1P 1-A 1P n和第二交点组B 1P 1-B nP n的排序，判断第二标准参考点之前的第一交点组A 1P 1-A 1P n的点是否与第二标准参考点同序或之后的第二交点组B 1P 1-B nP n的点匹配，若是，则匹配点为第二非合理点，进行排除；否则保留匹配点。根据第一交点组A 1P 1-A 1P n和第二交点组B 1P 1-B nP n的排序，判断第二标准参考点之后的第一交点组A 1P 1-A 1P n的点是否与第二标准 参考点同序或之前的第二交点组B 1P 1-B nP n的点匹配，若是，则匹配点为第二非合理点，进行排除；否则保留匹配点。
在本实施例中，分别以M 11、M 32作为第二标准参考点，并分别对M 11、M 32顺序前或顺序后的匹配点进行排除，具体参考上述第一非合理点的排除方法，在此不再赘述。
S2010、依次顺序或逆序迭代计算，直到第一交点组A 1P 1-A 1P n的所有交点与第二交点组B 1P 1-B nP n的交点匹配，得到被测物体50的第一坐标；
在本实施例中，第一交点组A 1P 1-A 1P n的所有交点与第二交点组B 1P 1-B nP n的交点匹配后，确定第一视线l a1，则可以通过计算得到被测物体50与第一视线l a1的交点A 1P x(其中x为未知数)，即被测物体50的第一坐标。
S2011、关联第一交点组A 1P 1-A 1P n与第二交点组A 1P 1-A 1P n的匹配结果，获取第一视线组l a1-l an中其他视线l a2-l an(图中未示出)与投影光线组l p1-l pn的第三交点组，与第二交点组B 1P 1-B nP n的匹配结果，得到被测物体的整体坐标。
在本实施例中，由于图像上下行的关联性，将第一视线l a1与投影光线组l p1-l pn的第一交点组A 1P 1-A 1P n的匹配结果作为下一行的先验，就不需要再次进行匹配，直接使用第一交点组A 1P 1-A 1P n的匹配结果，就可以得到第一视线组l a1-l an中其他视线l a2-l an与投影光线组l p1-l pn的第三交点组A 2P 1-A nP n，与第二交点组B 1P 1-B nP n的匹配结果，从而得到被测物体50的其他坐标，进而得到被测物体50的整体坐标，完成距离的测量。
本发明实施例通过分别获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组、第二相机的第二视线组与投影光线组的第二交点组，将第一交点组与第二交点组进行匹配得到被测物体的第一坐标；再通过关联上述匹配结果，得到被测物体的整体坐标，即测量结果；能够大大减少两个相机拍摄的图片匹配过程的计算量，从而减少匹配时间，提高测量效率。
参见图6，本发明测量距离的装置实施例包括：
光发射器10，用于发射投影光；
第一相机20和第二相机30，分别设置于光发射器10的两侧，用于拍摄图片；
处理器40，分别连接光发射器10、第一相机20和第二相机30，用于根据图片获取第一相机20的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组；获取第二相机30的第二视线组与投影光线组的第二交点组；匹配第一交点组与第二交点组，得到被测物体50的第一坐标；关联第一交点组与第二交点组的匹配结果，获取第一视线组中其他视线与投影光线组的第三交点组，与第二交点组的匹配结果，得到被测物体50的整体坐标。
具体的，本发明实施例实现距离测量的方法参见上述方法实施例，在此不再赘述。
本发明实施例通过分别获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组、第二相机的第二视线组与投影光线组的第二交点组，将第一交点组与第二交点组进行匹配得到被测物体的第一坐标；再通过关联上述匹配结果，得到被测物体的整体坐标，即测量结果；能够大大减少两个相机拍摄的图片匹配过程的计算量，从而减少匹配时间，提高测量效率。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

  1. 一种测量距离的方法，其特征在于，包括：
    获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组；
    获取第二相机的第二视线组与所述投影光线组的第二交点组；
    匹配所述第一交点组与所述第二交点组，得到被测物体的第一坐标；
    关联所述第一交点组与所述第二交点组的匹配结果，获取所述第一视线组中其他视线与所述投影光线组的第三交点组，与所述第二交点组的匹配结果，得到所述被测物体的整体坐标。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述匹配所述第一交点组与所述第二交点组的方法具体包括：
    分别将所述第一交点组和第二交点组排序；
    根据所述排序，将所述第一交点组的每个点分别与所述第二交点组的每个点进行匹配。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一交点组的每个点分别与所述第二交点组的每个点进行匹配的方法具体包括：
    预设阈值；
    判断所述第一交点组的每个点与所述第二交点组的每个点的位置差值是否在所述阈值内；
    若是，则所述第一交点组的点与所述第二交点组的点匹配，将分别对应第一交点组的点和第二交点组的点的差值在阈值内的点作为候选点；否则，将分别对应第一交点组的点和第二交点组的点的差值不在阈值内的点删除。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述匹配所述第一交点组与所述第二交点组的方法还包括：
    在所述候选点中选取第一标准参考点；
    根据所述第一标准参考点选取并排除第一非合理点，更新所述候选点。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述候选点中选取第一标准参考点的方法具体包括：
    在所述候选点中选取与所述第二交点组的交点匹配数最少的所述第一交点组中的一点为第一候选参考点；
    判断所述第一候选参考点与所述第二交点组的交点匹配数是否为一；
    若是，则将所述第一候选参考点与所述第二交点组的交点匹配的点作为第一标准参考点；否则在所述第二交点组的交点中选取一个交点与所述第一候选参考点匹配，将与所述第一候选参考点匹配的点作为第一标准参考点。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标准参考点选取并排除第一非合理点的方法具体包括：
    根据所述第一交点组和第二交点组的排序，判断所述第一标准参考点之前的所述第一交点组的点是否与所述第一标准参考点同序或之后的所述第二交点组的点匹配，若是，则匹配点为第一非合理点，进行排除；否则保留所述匹配点。
  7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标准参考点选取并排除第一非合理点的方法还包括：
    根据所述第一交点组和第二交点组的排序，判断所述第一标准参考点之后的所述第一交点组的点是否与所述第一标准参考点同序或之前的所述第二交点组的点匹配，若是，则匹配点为第一非合理点，进行排除；否则保留所述匹配点。
  8. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述匹配所述第一交点组与所述第二交点组的方法还包括：
    选取第二标准参考点；
    根据所述第二标准参考点选取并排除第二非合理点，依次顺序或逆序迭代计算，直到所述第一交点组的所有交点与所述第二交点组的交点匹配。
  9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述选取第二标准参考点的 方法具体包括：
    排除所述第一非合理点后，选取除所述第一标准参考点外，与所述第二交点组的交点匹配数最少的所述第一交点组中的一点为第二候选参考点；
    判断所述第二候选参考点与所述第二交点组的交点匹配数是否为一；
    若是，则将所述第二候选参考点与所述第二交点组的交点匹配的点作为第二标准参考点；否则在所述第二交点组的交点中选取一个交点与所述第二候选参考点匹配，将与所述第二候选参考点匹配的点作为第二标准参考点。
  10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二标准参考点选取并排除第二非合理的方法具体包括：
    根据所述第一交点组和第二交点组的排序，判断所述第二标准参考点之前的所述第一交点组的点是否与所述第二标准参考点同序或之后的所述第二交点组的点匹配，若是，则匹配点为第二非合理点，进行排除；否则保留所述匹配点。
  11. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二标准参考点选取并排除第二非合理的方法还包括：
    根据所述第一交点组和第二交点组的排序，判断所述第二标准参考点之后的所述第一交点组的点是否与所述第二标准参考点同序或之前的所述第二交点组的点匹配，若是，则匹配点为第二非合理点，进行排除；否则保留所述匹配点。
  12. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
    所述第一视线组为根据投射入所述第一相机视线范围内的光的方向分解的多个第一视线；所述第二视线组为根据投射入所述第二相机视线范围内的光的方向分解的多个第二视线。
  13. 一种测量距离的装置，其特征在于，包括：
    光发射器，用于发射投影光；
    第一相机和第二相机，分别设置于所述光发射器的两侧，用于拍摄图片；
    处理器，分别连接所述光发射器、第一相机和第二相机，用于根据所述图片获取第一相机的第一视线组中第一视线与投影光线组的第一交点组；获取第二相机的第二视线组与所述投影光线组的第二交点组；匹配所述第一交点组与所述第二交点组，得到被测物体的第一坐标；关联所述第一交点组与所述第二交点组的匹配结果，获取所述第一视线组中其他视线与所述投影光线组的第三交点组，与所述第二交点组的匹配结果，得到被测物体的整体坐标。
  14. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，
    所述处理器还用于分别将所述第一交点组和第二交点组排序；根据所述排序，将所述第一交点组的每个点分别与所述第二交点组的每个点进行匹配。
  15. 根据权利要求14所述的装置，其特征在于，
    所述处理器还用于预设阈值；判断所述第一交点组的每个点与所述第二交点组的每个点的位置差值是否在所述阈值内；若是，则所述第一交点组的点与所述第二交点组的点匹配，将分别对应第一交点组的点和第二交点组的点的差值在阈值内的点作为候选点；否则，将分别对应第一交点组的点和第二交点组的点的差值不在阈值内的点删除。
  16. 根据权利要求15所述的装置，其特征在于，
    所述处理器还用于在所述候选点中选取第一标准参考点；根据所述第一标准参考点选取并排除第一非合理点，更新所述候选点；选取第二标准参考点；根据所述第二标准参考点选取并排除第二非合理点，依次顺序或逆序迭代计算，直到所述第一交点组的所有交点与所述第二交点组的交点匹配。
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