CN104864810A

CN104864810A - 一种数码测量方法及其装置

Info

Publication number: CN104864810A
Application number: CN201510237603.8A
Authority: CN
Inventors: 翁杰军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2015-08-26

Abstract

本发明涉及一种数码测量方法及其装置，其中装置包括CPU及其电连接的图像传感器(11)和测距模块(12)，方法包括：自动获取或者校准数码相片的拍摄距离参数；获取或者校准数码相片的拍摄角度参数；使用所述拍摄距离参数和拍摄角度参数，由所述数码相片测算对应被测物体的实际尺寸/面积/三维体积等。这种数码测量方法及其装置，在照相/录相同时自动获取物体尺寸/面积/三维体积，测量准确、算法简单，可以广泛应用于各种带摄像头的数码设备，将为人们工作、生活和学习提供巨大的方便，并全面推进社会的自动化、可视化和智能化。

Description

一种数码测量方法及其装置

技术领域

本发明涉及数码照相/数码录像和电子测量，具体涉及一种数码测量方法及其装置。

背景技术

数码相机/数码录像机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集数码相机功能示意图成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。光线通过镜头或者镜头组进入相机，通过数码相机成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。数码相机的成像元件是CCD或者CMOS，该成像元件的特点是光线通过时，能根据光线的不同转化为电子信号。数码相机拥有广泛的用途，现在大多数数码产品都集成了数码相机或数码摄像机。目前市场上数码相机只能记录物体的形状、颜色和图案，无法获取具体尺寸。

中国发明专利“通过数字照相机测量尺寸的方法”，公开号CN1867941A，通过照相机在不同位置得到两个或多个重叠图像，随后检测在重叠图像的重叠部分中的相应可检测点来实现尺寸测量。这种方法要达到实际可以应用所需要的测量精度对应的算法极其复杂，实际难于/无法实现，这正是到现在为止，数码相机、平板电脑、手机都无法在照相的同时测量尺寸的真实原因。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种数码测量方法及其装置，能在照相/录像的同时测算记录实际物体尺寸。

本发明的上述第一个技术问题这样解决：构建一种数码测量方法，其特征在于，利用带摄像头的数码测量装置和拍摄被测物体所得的数码相片，包括以下步骤：

自动获取或者校准所述数码相片的拍摄距离参数；

获取或者校准所述数码相片的拍摄角度参数；

使用所述拍摄距离参数和拍摄角度参数，由所述数码相片测算被测物体的实际尺寸/面积/三维体积。

按照本发明提供的数码测量方法，所述拍摄角度包括但不限制于是90度，即：拍摄方向垂直于被测物体的被拍摄表面。

按照本发明提供的数码测量方法，还包括获取所述数码相片的焦距转换倍率参数并在所述测算过程中使用该焦距转换倍率参数。

按照本发明提供的数码测量方法，所述拍摄距离参数包括但不限制于是通过激光测距、红外测距或超声波测距中的任一种测距方式获取的。

按照本发明提供的数码测量方法，所述拍摄角度包括但不限制于是通过水平传感器、竖直传感器或方向传感器中的任一种传感器获取的。

按照本发明提供的数码测量方法，还包括步骤：预先通过设定拍摄距离参数和拍摄角度参数的拍摄实验获得/校正物体实际尺寸与物体相片尺寸之间的关系并作为所述测算的依据。

按照本发明提供的数码测量方法，所述数码测量方法还包括校准所述拍摄距离和拍摄角度后，根据所述数码测量装置静止不动持续指定时间，所述数码测量装置自动拍摄并获取所述数码相片。

按照本发明提供的数码测量方法，所述拍摄距离参数是一个或多个指定值。

按照本发明提供的数码测量方法，所述拍摄距离参数是一个或多个指定数值范围。

按照本发明提供的数码测量方法，特别的所述拍摄距离参数无任何限定的连续值。

本发明的上述另一个技术问题这样解决：构建一种数码测量装置，包括图像传感器，其特征在于，还包括：

处理机模块CPU，与所述图像传感器电连接，用于根据所述图像传感器获取的被测物体的数码相片测算被测物体的实际尺寸/面积/三维体积；

测距模块，与所述处理机模块CPU电连接，用于测量所述数码测量装置与被测物体之间的拍摄距离并为所述测算提供拍摄距离参数

按照本发明提供的数码测量装置，所述测距模块包括但不限制于是红外测距模块。

按照本发明提供的数码测量装置，所述测距模块包括但不限制于是超声波测距模块。

按照本发明提供的数码测量装置，所述测距模块包括但不限制于是激光测距模块。

按照本发明提供的数码测量装置，所述测距模块包括但不限制于是二个摄像头，相当于人眼的装置。

按照本发明提供的数码测量装置，所述测距模块包括但不限制于是自动对焦模块，自动对焦就是相机对你想要拍摄物体进行把主体调整达到最清晰的状态就称之为自动对焦了，它具备以下三点特性1.判断/自动判断拍摄者所拍摄的主体；2.测量被摄主体与相机感光元件之间的距离；3.驱动马达将镜头的对焦装置推到与之相应的距离刻度。

按照本发明提供的数码测量装置，所述数码测量装置包括但不限制于是数码照相机。

按照本发明提供的数码测量装置，所述数码测量装置包括但不限制于是数码录相机。

按照本发明提供的数码测量装置，所述数码测量装置包括但不限制于是手机。

按照本发明提供的数码测量装置，所述数码测量装置包括但不限制于是平板电脑。

按照本发明提供的数码测量装置，该装置还包括与所述处理机模块电连接的方向传感器，包括但不限制于是水平传感器、竖直传感器和普通方向传感器。

按照本发明提供的数码测量装置，包括但不限制于被测物体水平放置在台面上，数码测量装置通过水平传感器校准拍摄角度。

按照本发明提供的数码测量装置，该数码测量装置还包括与所述处理机模块电连接的显示屏。

本发明提供的数码测量方法及其装置，较现有技术具有以下优势：

1、无须人工测量；

2、测量准确、算法简单；

3、可以大规模推广和使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明：

图1是本发明的数码测量装置的核心电路结构示意图；

图2是本发明的数码测量装置的结构示意图；

图3是图2所示数码测量装置中尺寸测算原理示意图；

图4是图2所示数码测量装置中面积测算原理示意图。

其中附图标记：10-镜头、11-图像传感器、12-模/数转换单元、13-测距模块。

具体实施方式

首先，说明光学成像原理：图像相片的尺寸与物体实际尺寸、拍摄距离、拍摄角度、镜头、焦距有关。根据图像相片的尺寸和相关的参数能反过来测算物体实际尺寸。

第二，本发明数码测量装置，核心电路结构如图1所示，在照相电路(处理机模块CPU+图像传感器11)的基础上额外增加了测距模块12。

该数码测量装置，结构如图2所示，还包括图像传感器11前端的镜头10以及图像传感器11与CPU之间的模/数转换单元，另外还包括显示屏，可能还包括功能键。极端的情况下，本发明数码测量装置可以省去部分部件。

该数码测量方法在装置内部建立测量标尺，即：物体实际尺寸与物体相片尺寸之间的关系，具体如图3所示，中心点为0，包括X方向和Y方向，尺度数值与长度是非均匀，是对应物体的实际尺寸。它是由实验获得，也可不排除是由光学公式直接推导而来。一般而言，X方向的尺度数值与长度和Y方向的尺度数值与长度一致。

以下结合最简单测量实例详细说明本发明数码测量方法与装置：

㈠建立测量标尺

这个数码测量装置有1倍、1.5倍、2倍焦距转换倍率；

通过实验建立该数码测量装置对应0.8米拍摄距离参数、90度拍摄角度参数和1倍焦距转换倍率参数的测量标尺，即：物体实际尺寸与物体相片尺寸之间的关系；

㈡测量

201)将被测物体—手机水平放置在水平工作台；

202)将这个数码测量装置的焦距转换倍率调至1倍；

203)对正手机上下移动这个数码测量装置到达距离0.8米处，距离指示绿；

204)轻微摆动调整本发明数码测量装置使水平指示绿；

205)停止2秒，自动获取数码相片图像；

206)通过图像处理获取被测物体图像尺寸，再经测量标尺测算被测物体实际尺寸，如：长、宽等。

本发明数码测量方法及其装置不限制于以上测量实例，比如：

步骤202)可进一步优化当本发明数码测量装置到达距离范围0.5-1米处，距离指示绿；

测量角度不是90度等等。

进一步这个数码测量装置可以测量面积，具体如图4所示：

该不规则的物体表面面积可划分为三部分：三角、长方形和半圆，测算各部分对应的实际尺寸并计算各部分对应面积，三部分面积之和即等于物体表面面积。

当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及流程所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围为内。

Claims

1.一种数码测量方法，其特征在于，利用带摄像头的数码测量装置和拍摄被测物体所得的数码相片，包括以下步骤：

自动获取或者校准所述数码相片的拍摄距离参数；

获取或者校准所述数码相片的拍摄角度参数；

2.根据权利要求1所述数码测量方法，其特征在于，所述拍摄角度是90度。

3.根据权利要求1所述数码测量方法，其特征在于，还包括步骤：获取所述数码相片的焦距转换倍率参数并在所述测算过程中使用该焦距转换倍率参数。

4.根据权利要求1所述数码测量方法，其特征在于，所述拍摄距离参数是通过激光测距、红外测距或超声波测距中的任一种测距方式获取的。

5.根据权利要求1所述数码测量方法，其特征在于，所述拍摄角度是通过水平传感器、竖直传感器或方向传感器中的任一种传感器获取的。

6.根据权利要求1所述数码测量方法，其特征在于，还包括步骤：预先通过设定拍摄距离参数和拍摄角度参数的拍摄实验获得/校正物体实际尺寸与物体相片尺寸之间的关系并作为所述测算的依据。

7.根据权利要求1-6任一项所述数码测量方法，其特征在于，所述数码测量方法还包括校准所述拍摄距离和拍摄角度后，根据所述数码测量装置静止不动持续指定时间，所述数码测量装置自动拍摄并获取所述数码相片。

8.根据权利要求7所述数码测量方法，其特征在于，所述拍摄距离参数是一个指定值、多个指定值、一个指定数值范围或多个指定数值范围。

9.一种数码测量装置，包括图像传感器(11)，其特征在于，还包括：

处理机模块(CPU)，与所述图像传感器(11)电连接，用于根据所述图像传感器(11)获取的被测物体的数码相片测算被测物体的实际尺寸/面积/三维体积；

测距模块(12)，与所述处理机模块(CPU)电连接，用于测量所述数码测量装置与被测物体之间的拍摄距离并为所述测算提供拍摄距离参数。

10.根据权利要求9所述数码测量装置，其特征在于，还包括与所述处理机模块电连接的方向传感器。