CN106352797B - 利用双摄像头测量物体长度的方法及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用双摄像头测量物体长度的方法及终端，所述方法包括：在预览画面中确定待测物体；获取所述待测物体在双摄像头的两个成像面上的成像信息；根据所述成像信息和双摄像头参数信息，确定待测物体的实际长度。本发明所述方案无需知道某个参照物的长度、无需拍照，满足了用户随时随地进行测量物体长度的需求，提高了用户的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种利用双摄像头测量物体长度的方法及终端。
背景技术
现有的手机摄像头测量长度技术比较简单，通常做法是先拍一张该物体的照片，在照片里面找一个参照物，知道了参照物的实际长度。最后利用图上距离/实际距离＝比例尺的原理求得想要知道的物体的长度。例如，当想知道饮水机长度的时候得先知道水桶的长度，然后利用饮水机图长度(已知)/饮水机实际长度＝水桶图上长度(已知)/水桶实际长度(已知)，求到饮水机的长度。
可见，现有技术方案必须要知道参照物的实际长度才可以得到测量物体的长度，而这对于用户来讲是很不方便的。因为用户在外旅游的时候，有时候会很随机的想知道眼前的建筑物有多高，或者某个人有多高，而不会再找一个参照物。所以，现有的测量方案有缺陷，不能满足用户随时随地进行测量物体长度的需求。
发明内容
本发明提供一种利用双摄像头测量物体长度的方法及终端，用以解决现有技术中的测量长度方案不能满足用户随时随地进行测量物体长度的需求的问题。
依据本发明的一个方面，提供一种利用双摄像头测量物体长度的方法，包括：
在预览画面中确定待测物体；
获取所述待测物体在双摄像头的两个成像面上的成像信息；
根据所述成像信息和双摄像头参数信息，确定待测物体的实际长度。
可选地，本发明所述方法中，所述根据成像信息和双摄像头参数信息，确定待测物体的实际长度，包括：
调取预先构建的基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型；
基于所述成像信息和双摄像头参数信息，求解所述解析几何模型中待测物体的端点坐标，根据所述端点坐标，求取待测物体的实际长度。
可选地，本发明所述方法中，所述基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型为：
横轴方向平行于光路的方向；
纵轴方向垂直于光路的方向；
坐标原点为以能够确定出双摄像头的镜头光心坐标和两个成像面上的像的端点坐标为原则而设定的坐标原点。
可选地，本发明所述方法中，所述坐标原点为：双摄像头的两个成像面间的中心位置。
可选地，本发明所述方法中，所述根据成像信息和双摄像头参数信息，确定出待测物体的实际长度，包括：
在待测物体与双摄像头的两个成像面平行时，根据所述成像信息和双摄像头参数信息，对由像和镜头光心组成的三角形及由物和镜头光心组成的三角形进行相似计算，得到待测物体的实际长度。
依据本发明的另一个方面，提供一种终端，所述终端包含双摄像头，所述终端还包括：
信息采集模块，用于在预览画面中确定待测物体，并获取所述待测物体在双摄像头的两个成像面上的成像信息；
信息处理模块，用于根据所述成像信息和双摄像头参数信息，确定待测物体的实际长度。
可选地，本发明所述终端中，所述信息处理模块，具体用于调取预先构建的基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型，基于所述成像信息和双摄像头参数信息，求解所述解析几何模型中待测物体的端点坐标，根据所述端点坐标，求取待测物体的实际长度。
可选地，本发明所述终端中，所述基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型为：
横轴方向平行于光路的方向；
纵轴方向垂直于光路的方向；
坐标原点为以能够确定出双摄像头的镜头光心坐标和两个成像面上的像的端点坐标为原则而设定的坐标原点。
可选地，本发明所述终端中，所述坐标原点为：双摄像头的两个成像面间的中心位置。
可选地，本发明所述终端中，所述信息处理模块，具体用于在待测物体与双摄像头的两个成像面平行时，根据所述成像信息和双摄像头参数信息，对由像和镜头光心组成的三角形及由物和镜头光心组成的三角形进行相似计算，得到待测物体的实际长度。
本发明有益效果如下：
本发明所述方案无需知道某个参照物的长度、无需拍照，只需进入预览模式就可以完成测长操作，满足了用户随时随地测量某物体长度的需求，提高了用户的使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种利用双摄像头测量物体长度的方法的流程图；
图2为本发明中双摄像头成像原理图；
图3为本发明中基于双摄像头成像原理图构建的解析几何模型图；
图4为本发明中又一双摄像头成像原理图；
图5为本发明提供的一种终端的结构框图；
图6为本发明中用户使用终端测量物体长度的第一步示意图；
图7为本发明中用户使用终端测量物体长度的第二步示意图；
图8为本发明中用户使用终端测量物体长度的第三步示意图；
图9为本发明中用户使用终端测量物体长度的第四步示意图；
图10为本发明中用户使用终端测量物体长度的第五步示意图。
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，都属于本发明保护的范围。
为了满足用户随时随地进行测高的需求，本发明提供一种利用双摄像头测量物体长度的方法及终端，其不需要通过参照物来得到实际物体的长度，从用户层面来看用户只要拿着双摄像头手机，打开相机应用，对着需要测量的物体预览一下，就可以知道物体的长度，极大的提高了用户的使用体验。下面通过几个具体实施例对本发明的详细实施过程进行阐述。
实施例一
本发明实施例提供一种利用双摄像头测量物体长度的方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S101，在预览画面中确定待测物体；
本发明中，可以通过画面识别技术对预览画面中的物体进行识别，并以用户选定的物体作为确定的待测物体。
步骤S102，获取待测物体在双摄像头的两个成像面上的成像信息；
步骤S103，根据所述成像信息和双摄像头参数信息，确定待测物体的实际长度。
该步骤中，双摄像头参数信息包括但不限于为：双摄像头的两个感光面的尺寸信息、双摄像头的两个感光面之间的距离信息以及双摄像头的两个感光面距离对应镜头光心的距离。
进一步地，该步骤中，根据成像信息和双摄像头参数信息，确定待测物体的实际长度的方式包括：
方式一：
调取预先构建的基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型；
基于所述成像信息和双摄像头参数信息，求解所述解析几何模型中待测物体的端点坐标，根据端点坐标，求取待测物体的实际长度。
其中，根据端点坐标求取待测物体的实际长度包括两种方式，分别为：第一，直接求取两个端点坐标点之间的距离；第二，求取两个端点的纵坐标距离差，该方式下，还需要对该距离差进行修正，修正机制具体如下：
获取测量物体长度的实体装置与水平面的夹角θ；
基于所述夹角θ，对得到的距离差进行修正，即：修正后的物体长度＝距离差/sin(θ)。
进一步地，本实施例中，所述基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型优选为：
横轴方向平行于光路的方向(即：横轴方向垂直于双摄像头的两个成像面)；
纵轴方向垂直于光路的方向；
坐标原点为以能够确定出双摄像头的镜头光心坐标和两个成像面上的像的端点坐标为原则而设定的坐标原点。
其中，坐标原点的位置优选但不限于为双摄像头的两个成像面间的中心位置。
方式二：
根据所述成像信息和双摄像头参数信息，对由像和镜头光心组成的三角形及由物和镜头光心组成的三角形进行相似计算，得到待测物体的实际长度。需要说明的是，该方式的实施需要依赖于一个前提条件，即：待测物体与双摄像头的两个成像面要平行。
综上所述，可知本发明所述方法无需知道某个参照物的长度，只需进入预览模式就可以完成测高操作，满足了用户随时随地进行测量物体长度的需求，提高了用户的使用体验。
实施例二
本发明实施例提供一种利用双摄像头测量物体长度的方法，其从利用双摄像头进行测量物体长度的实现原理角度出发，对本发明所述方法进行阐述，使其能够更好地说明本发明提供的方法的具体实现过程。
如图2所示，为双摄像头的成像原理图，图中“感光面”代表的就是成像平面；“物体”是实际需要测量的物体；(T1，B1)是感光面的最上边沿和最下边沿，(T2，B2)类似；(PT1，PB1)指的是物体在感光面1上所成像的最上边沿和最下边沿，(PT2，PB2)类似；(O1，O2)指的是镜头的中心。
基于图2所述的成像原理图，若感光面”与“物体”平行，则可建立起以两个感光面空隙的中心为原点的平面直角坐标系，具体如图3所示。
由于图3中的坐标点的坐标都可以很容易获得，所以物体的长度也不难获得。设感光面之间的空隙宽度是d(已知)；感光面1，2的宽度分别是d1，d2(已知)；感光面1上的物体的像的下界距离感光面下边沿是b1(已知)，物体的像的上界距离感光面上边沿是t1(已知)；感光面2上的物体的像的下界距离感光面下边沿是b2(已知)，物体的像的上界距离感光面上边沿是t2(已知)；感光面1到镜头1的距离f1(已知)；感光面2到镜头2的距离f2(已知)。l1,l3的交点就是物体上界，l2,l4的交点就是物体下界。由解析几何知识就可以得到物体的实际长度。
具体地，图3中，
PB1与O1组成直线l1；PT1与O1组成直线l2；PB2与O2组成直线l3；PT2与O2组成直线l4；l1与l3相交点的纵坐标是物体上界y1；l2与l4相交点的纵坐标是物体下界y2；y1-y2代表物体长度：
本发明考虑到当测量的时候很难准确保证手机与物体是平行的，通过调用手机里面的陀螺仪传感器获取手机与水平面的夹角，然后将计算得到的长度值除以sin(θ)即可对计算结果进行修正。
上述是通过解析几何模型的方式计算被测物体长度，本发明并不唯一限定通过上述方式进行长度计算，可选地，如图4所示，为双摄像头的成像原理图。
图4中，“感光面”与“物体”平行，p1代表物体在感光面1中的投影长度；p2代表物体在感光面2中的投影长度；感光面1到镜头1的距离f1；感光面2到镜头2的距离f2；假设物体长度x；物体到相机的距离y。根据相似三角形原理有：
利用该方式不但可以得到物体的长度，还可以得到物体离拍摄者的距离。需要说明的是，该方式的实施需要依赖于一个前提条件，即：待测物体与双摄像头的两个成像面要平行。
实施例三
本发明实施例提供一种终端，该终端包含双摄像头，如图5所示，所述终端具体包括：
信息采集模块510，用于在预览画面中确定待测物体，并获取所述待测物体在双摄像头的两个成像面上的成像信息；
信息处理模块520，用于根据所述成像信息和双摄像头参数信息，确定待测物体的实际长度。
基于上述结构框架及实施原理，下面给出在上述结构下的几个具体及优选实施方式，用以细化和优化本发明所述终端的功能，以使本发明方案的实施更方便，准确。具体涉及如下内容：
本实施例中，所述信息处理模块520，具体用于调取预先构建的基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型，基于所述成像信息和双摄像头参数信息，求解所述解析几何模型中待测物体的端点坐标，根据端点坐标，求取待测物体的实际长度；或者，在待测物体与双摄像头的两个成像面平行时，根据所述成像信息和双摄像头参数信息，对由像和镜头光心组成的三角形及由物和镜头光心组成的三角形进行相似计算，得到待测物体的实际长度。
其中，基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型优选为：
横轴方向平行于光路的方向；
纵轴方向垂直于光路的方向；
坐标原点为以能够确定出双摄像头的镜头光心坐标和两个成像面上的像的端点坐标为原则而设定的坐标原点。
在上述实现原理下，下面对用户使用本实施例所述终端进行物体测高时的使用方式进行说明，当然，如下使用方式的介绍只是一种示例性说明，并不用于唯一限定本发明。具体地，用户打开相机进入预览模式后：
第一步，点击右下角的拍照模式，具体如图6所示。
第二步，弹出模式选择界面，选择“测高模式”，具体如图7所示。
第三步，进入测高模式，点击需要测量的物体，具体如图8所示。
第四步，***自动判断，给出物体的轮廓，如果这不是想要的轮廓，可以手动拖动轮廓边界，进行修改，最后点击确定按钮，具体如图9所示。
第五步，***弹出对话框，显示物体的长度信息，具体如图10所示。
综上可知，本发明无需知道某个参照物的长度、无需拍照，只需进入预览模式就可以完成测高操作，满足了用户随时随地进行拍照的需求，提高了用户的使用体验。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种利用双摄像头测量物体长度的方法，其特征在于，包括：
在预览画面中确定待测物体；
获取所述待测物体在双摄像头的两个成像面上的成像信息；
调取预先构建的基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型；
基于所述成像信息和双摄像头参数信息，求解所述解析几何模型中待测物体的端点坐标，根据所述端点坐标，求取待测物体的实际长度；
其中，所述基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型为：
横轴方向平行于光路的方向；
纵轴方向垂直于光路的方向；
坐标原点为以能够确定出双摄像头的镜头光心坐标和两个成像面上的像的端点坐标为原则而设定的坐标原点；
成像信息和双摄像头参数信息，包括：感光面之间的空隙宽度、感光面宽度、物体的像的下界距离感光面下边沿距离、物体的像的上界距离感光面上边沿距离、感光面到镜头的距离；
根据端点坐标求取待测物体的实际长度包括：求取两个端点的纵坐标距离差；其中，还包括对所述距离差进行修正，具体如下：获取测量物体长度的实体装置与水平面的夹角θ；基于所述夹角θ，对得到的距离差进行修正，即：修正后的物体长度＝距离差/sin(θ)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坐标原点为：双摄像头的两个成像面间的中心位置。
3.一种终端，所述终端包含双摄像头，其特征在于，所述终端还包括：
信息采集模块，用于在预览画面中确定待测物体，并获取所述待测物体在双摄像头的两个成像面上的成像信息；
信息处理模块，用于根据所述成像信息和双摄像头参数信息，确定待测物体的实际长度；
所述信息处理模块，具体用于调取预先构建的基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型，基于所述成像信息和双摄像头参数信息，求解所述解析几何模型中待测物体的端点坐标，根据所述端点坐标，求取待测物体的实际长度；
所述基于双摄像头的物、镜、像间的解析几何模型为：
横轴方向平行于光路的方向；
纵轴方向垂直于光路的方向；
坐标原点为以能够确定出双摄像头的镜头光心坐标和两个成像面上的像的端点坐标为原则而设定的坐标原点；
成像信息和双摄像头参数信息，包括：感光面之间的空隙宽度、感光面宽度、物体的像的下界距离感光面下边沿距离、物体的像的上界距离感光面上边沿距离、感光面到镜头的距离；
根据端点坐标求取待测物体的实际长度包括：求取两个端点的纵坐标距离差，其中，还包括对所述距离差进行修正，具体如下：获取测量物体长度的实体装置与水平面的夹角；基于所述夹角，对得到的距离差进行修正，即：修正后的物体长度＝距离差/sin(θ)。
4.如权利要求3所述的终端，其特征在于，所述坐标原点为：双摄像头的两个成像面间的中心位置。
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