CN105100501A - 一种基于物联网的手机计算*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的手机计算***，包括环境信息采集模块、摄像头、中央处理器、人机操作模块、图像处理模块、三维效果生成模块、数据库、计算模块、绘图模块和显示屏。本发明可以根据需要检测所需测绘区域的环境信息，采集所需测绘区域的视频数据，并对上述数据进行科学的计算和评估，且可以通过三维生成模块，将采集的视频数据以及计算结果融合后，生成各种模拟环境形态展现在工作人员的面前，使得工作人员可以身临其境的观察，进一步提高了测绘评估的精确度。

Description

一种基于物联网的手机计算***

技术领域

本发明涉及手机软件领域，具体涉及一种基于物联网的手机计算***。

背景技术

由于工作的需要，野外工作人员需要携带很多的装备。在野外流动中作业，设备的重量对工作人员体力消耗巨大，如何借助现代科技，比如利用智能手机体积小、便于携带、成本低的特点，将测绘工作中一些常用的软件移植到Andriod平台的智能手机中，对减少作业人员的体力消耗，提高生产效率将会起到积极的作用。虽然全站仪、电子水准仪、GPS等测绘中常使用的设备中都内置有相关的测绘软件，但这些设备一般是不开放，用户自己开发的能满足实际项目工作的软件几乎不能自行移植这些测绘设备中。同时由于硬件环境通常只考虑测绘方面的功能，其他的辅助硬件都没有，如摄像头、语音录制、无线网卡等，故而很难满足用户的实际需要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网的手机计算***，利用智能手机体积小、便于携带、成本低、***开放、功能完备等特点，结合各类传感器以及摄像头，为测绘的日常工作提供了技术服务和技术保障。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于物联网的手机计算***，包括

环境信息采集模块，由各个功能传感器组成，用于检测使用者所处的地理位置，所需测量物体的边长、距离、所处角度、方向，以及目前所处地理位置的温度；

摄像头，用于采集周围环境的视频数据，并将数据发送到中央处理器；

中央处理器，用于接收环境信息采集模块采集的数据，并将其转换成计算模块所能识别的格式发送到计算模块；用于接收摄像头所采集的视频数据，并将其转换成图像处理模块所能识别的格式发送到图像处理模块；用于根据人机操作模块输入的调用命令，调用数据库中的信息；根据人机操作模块输入的计算要求，选择不同的计算公式进行计算；

人机操作模块，用于输入信息调用命令，中央处理器根据信息调用命令，从数据库中调用所需的数据信息并通过显示屏显示，同时用于描述输入键盘以及实现键盘的监听，当用户点击按键或者屏幕的时候***会去调用相应的处理办法；

图像处理模块，用于接收中央处理器发送的视频数据，并将视频数据转换成绘图模块所能识别的数据发送给绘图模块，转换成三维效果生成模块所能识别的数据发送给三维效果生成模块；

三维效果生成模块，采用3D投影仪，用于面向六通道同步并行图像运算，涵盖各种景观图像，并予以详细刻画；用于接收中央处理器的命令，将所接收到的视频数据和环境信息采集模块所采集的数据融合处理后，生成各种模拟环境形态，并以三维的形式投放；

数据库，用于储存各种测量刻度尺模型、角度尺模型，并用于接收和储存摄像头采集的视频数据、显示环境信息采集模块的检测结果、计算模块的计算结果以及绘图模块所绘制的二维结果图和三维结果图；

计算模块，用于储存各种算法从而根据不同的用户需求选择不同的计算方法进行计算，并将计算结果发送到数据库进行储存，发送到显示屏进行显示；

绘图模块，用于根据计算模块所计算的结果以及图像处理模块处理后的数据绘制二维结果图和三维结果图；

显示屏，用于显示摄像头采集的视频数据、环境信息采集模块的检测结果、计算模块的计算结果、绘图模块所绘制的二维结果图和三维结果图。

其中，还包括语音模块，用于语音播放计算结果。

其中，所述传感器包括GPS定位模块，加速度传感器、红外测距传感器、红外测温传感器、陀螺仪和磁力计。

其中，算法包括基本算法、参数转换计算、交会测量计算和曲线要素计算。

其中，基本算法包括已知两点求距离、坐标正算，坐标方位角计算和三角高程计算。

其中，所述人机操作模块还包括一语音输入模块，用于通过语音的方式输入数据或调用命令。

其中，中央处理内还设有一网络爬虫，用于根据所接收到的数据查询与其相关的网页或文档，并将查询结果在显示屏上进行显示。

其中，所述人机操作模块还包括一个较为直观的键盘图形用户界面。

本发明具有以下有益效果：

可以根据需要检测所需测绘区域的环境信息，采集所需测绘区域的视频数据，并对上述数据进行科学的计算和评估，且可以通过三维生成模块，将采集的视频数据以及计算结果融合后，生成各种模拟环境形态展现在工作人员的面前，使得工作人员可以身临其境的观察，进一步提高了测绘评估的精确度。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于物联网的手机计算***的结构框图。

图2为本发明实施例中基本算法结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，本发明实施例提供了一种基于物联网的手机计算***，包括

环境信息采集模块，由各个功能传感器组成，用于检测使用者所处的地理位置，所需测量物体的边长、距离、所处角度、方向，以及目前所处地理位置的温度；

摄像头10，用于采集周围环境的视频数据，并将数据发送到中央处理器；

中央处理器1，用于接收环境信息采集模块采集的数据，并将其转换成计算模块所能识别的格式发送到计算模块；用于接收摄像头所采集的视频数据，并将其转换成图像处理模块所能识别的格式发送到图像处理模块；用于根据人机操作模块输入的调用命令，调用数据库中的信息；根据人机操作模块输入的计算要求，选择不同的计算公式进行计算；

人机操作模块2，用于输入信息调用命令，中央处理器根据信息调用命令，从数据库中调用所需的数据信息并通过显示屏显示，同时用于描述输入键盘以及实现键盘的监听，当用户点击按键或者屏幕的时候***会去调用相应的处理办法；

图像处理模块3，用于接收中央处理器发送的视频数据，并将视频数据转换成绘图模块所能识别的数据发送给绘图模块，转换成三维效果生成模块所能识别的数据发送给三维效果生成模块；

三维效果生成模块，采用3D投影仪7，用于面向六通道同步并行图像运算，涵盖各种景观图像，并予以详细刻画；用于接收中央处理器的命令，将所接收到的视频数据和环境信息采集模块所采集的数据融合处理后，生成各种模拟环境形态，并以三维的形式投放；

数据库9，用于储存各种测量刻度尺模型、角度尺模型，并用于接收和储存摄像头采集的视频数据、显示环境信息采集模块的检测结果、计算模块的计算结果以及绘图模块所绘制的二维结果图和三维结果图；

计算模块5，用于储存各种算法从而根据不同的用户需求选择不同的计算方法进行计算，并将计算结果发送到数据库进行储存，发送到显示屏进行显示；

绘图模块4，用于根据计算模块所计算的结果以及图像处理模块处理后的数据绘制二维结果图和三维结果图；

显示屏，用于显示摄像头采集的视频数据、环境信息采集模块的检测结果、计算模块的计算结果、绘图模块所绘制的二维结果图和三维结果图。

还包括语音模块8，用于语音播放计算结果。

所述传感器包括GPS定位模块11，加速度传感器12、红外测距传感器13、红外测温传感器14、陀螺仪15和磁力计16。

算法包括基本算法、参数转换计算、交会测量计算和曲线要素计算。

基本算法包括已知两点求距离、坐标正算，坐标方位角计算和三角高程计算。

所述人机操作模块还包括一语音输入模块，用于通过语音的方式输入数据或调用命令。

中央处理内还设有一网络爬虫，用于根据所接收到的数据查询与其相关的网页或文档，并将查询结果在显示屏上进行显示。

所述人机操作模块还包括一个较为直观的键盘图形用户界面。

所述的已知两点求距离模块通过以下公式计算两点之间的距离：

$D=\sqrt{(X_1-X_2{)}^2+(Y_1-Y_2{)}^2}.$

所述的坐标方位角模块通过以下步骤计算：

S1、根据ΔX与ΔY的正负判断坐标在第几象限，然后加减相应角度；

S2、通过以下公式：计算坐标方位角。

所述的坐标正算模块通过以下公式X₂＝X₁+D×cosα计算正方位角；通过以下公式Y₂＝Y₁+D×sinα计算负方位角；三角高程模块中用户输入值不能为负数，这样就避免了出现错误的情况，通过以下公式计算：H＝D×tanα+i-V。

交会测量计算就是把仪器架在一直点上，观测未知点与两个已知点的夹角，通过解算得到未知点坐标，通过本解算软件输入两个已知点坐标和测出两个已知点与未知点的两个夹角，用户便可以轻松的得到未知点坐标，免去很多的计算过程。其的计算公式为：

$X=(\frac{X1}{\tan \mathrm{\β}}+\frac{X2}{\tan \mathrm{\α}}+(Y2-Y1))/(\frac{1}{\tan \mathrm{\α}}+\frac{1}{\tan \mathrm{\β}});$

$Y=(\frac{Y1}{\tan \mathrm{\β}}+\frac{Y2}{\tan \mathrm{\α}}+(X2-X1))/(\frac{1}{\tan \mathrm{\α}}+\frac{1}{\tan \mathrm{\β}})$

距离交会模块用于在已两点坐标，并且知道未知点与两个已知点之间的距离的情况下，求未知点坐标。通过本解算软件输入两个已知点坐标和未知点与两个已知点之间的距离，只需点击计算按钮便可得到未知点坐标。

圆曲线要素计算模块通过圆曲线的半径R、偏角α，计算切线长T、曲线长L、外失距E和切曲差q，R、α、T、L、E、q被称为曲线要素。

本具体实施可以根据需要检测所需测绘区域的环境信息，采集所需测绘区域的视频数据，并对上述数据进行科学的计算和评估，且可以通过三维生成模块，将采集的视频数据以及计算结果融合后，生成各种模拟环境形态展现在工作人员的面前，使得工作人员可以身临其境的观察，进一步提高了测绘评估的精确度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网的手机计算***，其特征在于，包括

环境信息采集模块，由各个功能传感器组成，用于检测使用者所处的地理位置，所需测量物体的边长、距离、所处角度、方向，以及目前所处地理位置的温度；

摄像头，用于采集周围环境的视频数据，并将数据发送到中央处理器；

中央处理器，用于接收环境信息采集模块采集的数据，并将其转换成计算模块所能识别的格式发送到计算模块；用于接收摄像头所采集的视频数据，并将其转换成图像处理模块所能识别的格式发送到图像处理模块；用于根据人机操作模块输入的调用命令，调用数据库中的信息；根据人机操作模块输入的计算要求，选择不同的计算公式进行计算；

人机操作模块，用于输入信息调用命令，中央处理器根据信息调用命令，从数据库中调用所需的数据信息并通过显示屏显示，同时用于描述输入键盘以及实现键盘的监听，当用户点击按键或者屏幕的时候***会去调用相应的处理办法；

图像处理模块，用于接收中央处理器发送的视频数据，并将视频数据转换成绘图模块所能识别的数据发送给绘图模块，转换成三维效果生成模块所能识别的数据发送给三维效果生成模块；

三维效果生成模块，采用3D投影仪，用于面向六通道同步并行图像运算，涵盖各种景观图像，并予以详细刻画；用于接收中央处理器的命令，将所接收到的视频数据和环境信息采集模块所采集的数据融合处理后，生成各种模拟环境形态，并以三维的形式投放；

数据库，用于储存各种测量刻度尺模型、角度尺模型，并用于接收和储存摄像头采集的视频数据、显示环境信息采集模块的检测结果、计算模块的计算结果以及绘图模块所绘制的二维结果图和三维结果图；

计算模块，用于储存各种算法从而根据不同的用户需求选择不同的计算方法进行计算，并将计算结果发送到数据库进行储存，发送到显示屏进行显示；

绘图模块，用于根据计算模块所计算的结果以及图像处理模块处理后的数据绘制二维结果图和三维结果图；

显示屏，用于显示摄像头采集的视频数据、环境信息采集模块的检测结果、计算模块的计算结果、绘图模块所绘制的二维结果图和三维结果图。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的手机计算***，其特征在于，还包括语音模块，用于语音播放计算结果。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的手机计算***，其特征在于，所述传感器包括GPS定位模块，加速度传感器、红外测距传感器、红外测温传感器、陀螺仪和磁力计。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的手机计算***，其特征在于，算法包括基本算法、参数转换计算、交会测量计算和曲线要素计算。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的手机计算***，其特征在于，基本算法包括已知两点求距离、坐标正算，坐标方位角计算和三角高程计算。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的手机计算***，其特征在于，所述人机操作模块还包括一语音输入模块，用于通过语音的方式输入数据或调用命令。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的手机计算***，其特征在于，中央处理内还设有一网络爬虫，用于根据所接收到的数据查询与其相关的网页或文档，并将查询结果在显示屏上进行显示。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的手机计算***，其特征在于，所述人机操作模块还包括一个较为直观的键盘图形用户界面。