專利名稱：一種自動(dòng)測(cè)量距離的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)測(cè)量距離的方法及裝置。
背景技術(shù)：
距離對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)或者家庭娛樂(lè)等諸多領(lǐng)域來(lái)說(shuō)都是比較重要的信息，現(xiàn)有技術(shù)中有多種測(cè)定距離的方式。例如，最簡(jiǎn)單的采用尺子等測(cè)量工具進(jìn)行手工測(cè)量距離，或者通過(guò)發(fā)出紅外線、超聲波等，測(cè)定回波與發(fā)射波時(shí)間差或者相位差的方式測(cè)定距離。但是，采用尺子等測(cè)量工具測(cè)定距離的方式，需要人的手工操作，浪費(fèi)人力，并且效率較低，不便于操作；而采用發(fā)射紅外線、超聲波等測(cè)量距離的方式，需要相應(yīng)的發(fā)射和接收裝置，這些裝置一般比較大，攜帶放置都很不方便，而且，還需要較多的硬件電路，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也比較困難，另外，在很多家庭娛樂(lè)和日常生活的應(yīng)用中，人們更多關(guān)心的是人與某一位置的距離，此時(shí)，采用紅外線、超聲波等方式，無(wú)法區(qū)分人和其他物體，因而，很容易受到其他物體的干擾，誤差較大。
目前，數(shù)碼相機(jī)、攝像頭等圖像采集設(shè)備，在日常生活中的應(yīng)用愈來(lái)愈多，但是，現(xiàn)有技術(shù)中卻無(wú)法通過(guò)圖像采集設(shè)備自動(dòng)測(cè)量距離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自動(dòng)測(cè)量距離的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在無(wú)法通過(guò)圖像采集設(shè)備自動(dòng)測(cè)量距離的問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例方法包括通過(guò)圖像采集設(shè)備采集物體圖像，并計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離；根據(jù)所述像素距離、所述物體特定兩點(diǎn)間距離、所述圖像的像距、所述圖像采集設(shè)備的分辨率和感光器件尺寸，確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離。
本發(fā)明實(shí)施例裝置，包括圖像采集單元，用于采集物體圖像，該裝置還包括距離測(cè)定單元，用于計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離，根據(jù)所述像素距離、所述物體特定兩點(diǎn)間距離、所述圖像的像距、自身的分辨率和感光器件尺寸，確定所述物體與自身之間的距離。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過(guò)圖像采集設(shè)備采集物體圖像，并計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離，根據(jù)所述像素距離、所述物體特定兩點(diǎn)間距離、所述圖像的像距、所述圖像采集設(shè)備的分辨率和感光器件尺寸，確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離。通過(guò)該技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)圖像采集設(shè)備自動(dòng)測(cè)量距離。對(duì)于需要測(cè)量人與某一物體(如電視或計(jì)算機(jī)等)之間的距離時(shí)，只需將本發(fā)提供的裝置與所述某一物體放置在同一位置，便可達(dá)到測(cè)量目的，并且只針對(duì)人進(jìn)行測(cè)量，不受其他物體的影響，測(cè)量誤差小，操作簡(jiǎn)便。


圖1為凸透鏡成像原理示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的方法的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的技術(shù)方案，將圖像采集設(shè)備的焦距作為通過(guò)圖像采集設(shè)備采集的圖像的像距值，通過(guò)圖像采集設(shè)備采集物體圖像，對(duì)該圖像進(jìn)行特征點(diǎn)定位，并計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)(例如人的雙眼)在所述圖像上的像素距離，根據(jù)所述像素距離、所述物體特定兩點(diǎn)間距離、所述圖像采集設(shè)備的分辨率、焦距和感光器件尺寸，確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，其中，所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的距離，等于所述感光器件尺寸的單位尺寸上所述圖像的像素?cái)?shù)與所述像素距離乘積；所以所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，等于所述物體特定兩點(diǎn)間距離與所述乘積的比值乘以所述圖像的像距。通過(guò)該技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)圖像采集設(shè)備自動(dòng)測(cè)量距離。對(duì)于需要測(cè)量人與某一物體(如電視或計(jì)算機(jī)等)之間的距離時(shí)，只需將本發(fā)提供的裝置與所述某一物體放置在同一位置，便可達(dá)到測(cè)量目的，并且只針對(duì)人進(jìn)行測(cè)量，不受其他物體的影響，測(cè)量誤差小，便于應(yīng)用。
圖像采集設(shè)備的成像原理大都符合凸透鏡成像原理。以攝像頭成像過(guò)程為例，攝像頭正常使用時(shí)，相當(dāng)于物距大于2f時(shí)，成倒立實(shí)像的凸透鏡，參見(jiàn)圖1，根據(jù)凸透鏡成像原理，當(dāng)物距大于2f時(shí)，有Hh=Aa]]>式(1)其中，H為物的大小，h為像的大小，A為物距，a為像距，即A=H*ah.]]>當(dāng)物距遠(yuǎn)大于2f時(shí)，像距a近似等于焦距f，因而，當(dāng)焦距固定、物體處于兩倍焦距之外，并且該物體的大小不變時(shí)，所述物距A與成像大小h成反比。即物體距離攝像頭越近，成像越大，物距A與成像大小h成線性反比例關(guān)系。
因此，對(duì)于圖像采集設(shè)備，當(dāng)焦距不變時(shí)，便可以通過(guò)物體上固定兩點(diǎn)(H不變)之間的距離來(lái)確定物體與圖像采集設(shè)備的距離，便可以實(shí)現(xiàn)測(cè)定物體到某點(diǎn)的距離。
圖像采集設(shè)備一般采用數(shù)字方式采集物體的圖像，即采用一個(gè)二維矩陣來(lái)表示離散化的物像。對(duì)于一個(gè)分辨率為M*N的感光器件，相當(dāng)于將物像離散化為M*N的矩陣。在圖像數(shù)字化過(guò)程中，假定感光器件的面積為U*V(滿足U/M＝V/N)，則單位尺寸上的像素?cái)?shù)為U/M或V/N。因此，在感光器件尺寸固定的情況下，可以不采用物像的物理大小，而是采用物像投影離散化后得到的圖像數(shù)據(jù)上兩點(diǎn)坐標(biāo)之間的數(shù)字距離來(lái)衡量物像大小，從而測(cè)定物距。
本發(fā)明實(shí)施例采用的數(shù)字化圖像采集設(shè)備，用二維矩陣來(lái)表示一副圖像。對(duì)于圖像上的每一個(gè)點(diǎn)，都有一個(gè)數(shù)字化坐標(biāo)(x，y)。例如，對(duì)于一個(gè)640×480分辨率的圖像，某點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y)滿足{(x，y)|x＞＝0&&x＜640，y＞＝0&&y＜480}那么，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)圖像采集設(shè)備采集的圖像上兩點(diǎn)之間的像素距離，為所述圖像上兩點(diǎn)數(shù)字化坐標(biāo)之間的距離。
如果采集的數(shù)字圖像上兩點(diǎn)之間的像素距離為m，則實(shí)際所成像上該兩點(diǎn)之間的距離為b＝m*U/M式(2)可見(jiàn)真實(shí)像上兩點(diǎn)間距離與該兩點(diǎn)在數(shù)字圖像上的像素距離成正比。
結(jié)合式(1)和式(2)，得到A=H*a*Mm*U]]>式(3)同理，可得A=H*a*Nm*V]]>式(4)其中，A為實(shí)際物距，H為物體的實(shí)際大小，a為像距，其值近似為焦距f，M為感光器件橫向分辨率，N為感光器件縱向分辨率，U為感光器件橫向物理長(zhǎng)度，V為感光器件縱向物理長(zhǎng)度。當(dāng)H不變，f固定，U(或V)固定時(shí)，A與 (或 )成反比。
對(duì)于同一個(gè)攝像頭，可以通過(guò)軟件設(shè)置改變其采集圖像的分辨率，即M和N可以被設(shè)置。本發(fā)明實(shí)施例中定義歸一化像素距離m′為像素距離m與M的比(或者m與N的比)，根據(jù)式(4)有
A=H*am′*U]]>式(5)同樣，存在A=H*am′*V]]>式(6)目前應(yīng)用較為廣泛的數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)等圖像采集設(shè)備的成像原理和攝像頭成像原理相似，也存在相同的理論。
本發(fā)明實(shí)施例以測(cè)定人到某處的距離為例，通過(guò)圖像采集設(shè)備采集到人的圖像之后，自動(dòng)判定該圖像上某兩點(diǎn)的歸一化像素距離。為了保證式(6)中的H(物大小)不改變，必須自動(dòng)定位到人的圖像上固定的兩點(diǎn)，此兩點(diǎn)之間的距離在人進(jìn)行各種活動(dòng)時(shí)，都不會(huì)發(fā)生變化，并且，對(duì)于不同的人，此兩點(diǎn)之間的距離也應(yīng)該基本不變。
下面結(jié)合

本發(fā)明實(shí)施例是如何實(shí)現(xiàn)的。
參見(jiàn)圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法包括S201、通過(guò)圖像采集設(shè)備采集物體圖像，并計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離。
S202、根據(jù)所述像素距離、所述物體特定兩點(diǎn)間距離、所述圖像的像距、所述圖像采集設(shè)備的分辨率和感光器件尺寸，確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離。
所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的距離，等于所述感光器件尺寸的單位尺寸上所述圖像的像素?cái)?shù)與所述像素距離乘積；則所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，等于所述物體特定兩點(diǎn)間距離與所述乘積的比值乘以所述圖像的像距。
采集到所述圖像后，對(duì)所述圖像進(jìn)行特征點(diǎn)定位，然后計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離。
所述物體為人，所述圖像為包括人臉的圖像，所述物體的特定兩點(diǎn)間的距離為人臉的寬度/長(zhǎng)度。
人臉是人體上相對(duì)比較固定，并且個(gè)體差異較小的器官，因此本發(fā)明實(shí)施例采用人臉檢測(cè)技術(shù)，將人臉上固定兩點(diǎn)之間的距離作為參考距離H。人臉檢測(cè)是模式識(shí)別領(lǐng)域比較成熟的技術(shù)，在圖像中自動(dòng)定位人臉的位置已經(jīng)是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)。因此，本發(fā)明實(shí)施例采用人臉寬度/長(zhǎng)度作為參考距離H，具有如下好處首先，容易測(cè)定，誤差較小，為了自動(dòng)測(cè)定人到圖像采集設(shè)備的距離，必須能自動(dòng)定位到圖像上兩點(diǎn)之間的歸一化像素距離m′，根據(jù)式(6)可知，像素距離m的測(cè)定效果好可以提高距離A測(cè)定的精度；其次，不同人的人臉大小差異較小，因此，對(duì)于不同人，距離A測(cè)定的誤差就比較小。
根據(jù)公式A=H*a*Mm*U]]>或A=H*a*Nm*V]]>確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，其中，A為所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，H為所述物體特定兩點(diǎn)間距離，a為所述圖像的像距，a的值為所述焦距的值，M為所述圖像采集設(shè)備的橫向分辨率，N為所述圖像采集設(shè)備的縱向分辨率，m為所述像素距離，U為所述感光器件的橫向尺寸，V為所述感光器件的縱向尺寸。
本發(fā)明實(shí)施例定義歸一化像素距離m′為m/M或者m/N；較佳地，本發(fā)明實(shí)施例預(yù)先設(shè)置參數(shù)k的值，其中，如果m′＝m/M，則k=H*aU,]]>如果m′＝m/N，則k=H*aV;]]>a的值近似為焦距f的值，由k=H*aU]]>可知，當(dāng)H和a不變時(shí)，對(duì)于不同的采集設(shè)備，U不同，k值也不同，但是，對(duì)于同一個(gè)采集設(shè)備，U不變，k的值可以看作是固定不變的。因此，可以通過(guò)A和m′預(yù)先設(shè)置k的值，并根據(jù)像素距離m計(jì)算歸一化像素距離m′，根據(jù)公式A＝k/m′確定物體與圖像采集設(shè)備之間的距離，從而避免測(cè)定感光器件大小、物體大小(H)、焦距等值的操作，而這些值的測(cè)量是十分煩雜的，因此節(jié)省了很大的工作量。
其中，可以有以下四種方式預(yù)先設(shè)置所述參數(shù)k的值；方式一當(dāng)物體與圖像采集設(shè)備之間存在一定距離時(shí)，計(jì)算所述物體特定兩點(diǎn)在該物體圖像上的歸一化像素距離(如人臉像素大小與M或N的比)；根據(jù)公式k＝A*m′計(jì)算得到所述參數(shù)k的值，并預(yù)先存儲(chǔ)該值；其中，A為所述一定距離，m′為所述歸一化像素距離。
所述k的值可以是預(yù)先存儲(chǔ)的，也可以根據(jù)用戶需要，在使用之前由用戶設(shè)置，如針對(duì)某人單獨(dú)設(shè)置一個(gè)k的值，這樣測(cè)定的該人到圖像采集設(shè)備之間的距離更加準(zhǔn)確。
方式二不同物體的大小H不同，物距A不同，圖像采集失真的程度不同，為了避免小數(shù)據(jù)造成的誤差，可以對(duì)于多個(gè)物體，分別計(jì)算每個(gè)物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在不同距離時(shí)的歸一化像素距離；根據(jù)每個(gè)所述距離以及該距離對(duì)應(yīng)的歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′分別計(jì)算參數(shù)k的值，并計(jì)算參數(shù)k的平均值，將該平均值作為所述參數(shù)k的值。
方式三分別計(jì)算物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在不同距離時(shí)的歸一化像素距離，并利用公式k＝A*m′以及每個(gè)所述歸一化像素距離分別計(jì)算參數(shù)k，例如，每隔10cm設(shè)定一個(gè)k值；根據(jù)每個(gè)所述歸一化像素距離，設(shè)置每個(gè)歸一化像素距離范圍與所述參數(shù)k的對(duì)應(yīng)關(guān)系；則本發(fā)明實(shí)施例可以根據(jù)歸一化像素距離所在的范圍確定相應(yīng)的參數(shù)k，從而得到更高的精度。
方式四分別計(jì)算不同物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在一定距離時(shí)的歸一化像素距離；根據(jù)所述一定距離以及每個(gè)所述歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′分別計(jì)算參數(shù)k的值；
則存儲(chǔ)用戶根據(jù)需要選擇確定的不同物體對(duì)應(yīng)的參數(shù)k，根據(jù)該參數(shù)k確定所述物體與圖像采集設(shè)備之間的距離。
例如，不同人的人臉大小或眼睛間距存在差異，可以為不同類型的人或者不同個(gè)體設(shè)定不同的k，如可以為成人男、成人女和孩子分別設(shè)定不同的k，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，不同類別的人選擇不同的k來(lái)測(cè)定A。
另外，人的雙眼是人臉上位置相對(duì)固定，并且，容易被定位到的點(diǎn)。因此，本發(fā)明實(shí)施例還可以采用左眼與右眼之間的距離(H)來(lái)測(cè)定距離(A)。采用左眼與右眼的距離來(lái)測(cè)定人與圖像采集設(shè)備之間的距離的優(yōu)點(diǎn)如下雙眼距離容易測(cè)定，誤差較??；不同人的雙眼距離差異比人臉大小的差異更小，因此，對(duì)于不同人，距離測(cè)定的誤差就更??；采用人臉大小測(cè)定時(shí)，人臉需要全部處于圖像中，而采用雙眼距離，人臉的鼻子嘴巴等部分則可以不處于圖像中，因此，采用人眼進(jìn)行距離測(cè)定具有更廣的應(yīng)用范圍。
下面介紹一下本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置。
參見(jiàn)圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)測(cè)量距離的裝置包括圖像采集單元31和距離測(cè)定單元32；所述距離測(cè)定單元32包括設(shè)置單元321、像素距離單元322和距離單元323。
所述圖像采集單元31，用于采集物體圖像，該圖像可以為包括人臉或人的雙眼在內(nèi)的圖像。
所述距離測(cè)定單元32，用于對(duì)所述圖像進(jìn)行特征點(diǎn)(如人臉或人的雙眼)定位，并計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)(人臉上的兩點(diǎn)或人的雙眼)在所述圖像上的像素距離，根據(jù)所述像素距離、所述物體特定兩點(diǎn)間距離、所述圖像的像距、自身的分辨率和感光器件尺寸，確定所述物體與自身之間的距離。
所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的距離，等于所述感光器件尺寸的單位尺寸上所述圖像的像素?cái)?shù)與所述像素距離乘積；則所述距離測(cè)定單元32，可以通過(guò)所述物體特定兩點(diǎn)間距離與所述乘積的比值乘以所述圖像的像距，確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離。所述距離測(cè)定單元32，可以根據(jù)公式A=H*a*Mm*U]]>或A=H*a*Nm*V]]>確定所述物體與自身之間的距離，其中，A為所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，H為所述物體特定兩點(diǎn)間距離，a為所述圖像的像距，a的值為所述圖像采集設(shè)備的焦距的值，該值是預(yù)先設(shè)置的，M為所述圖像采集設(shè)備的橫向分辨率，N為所述圖像采集設(shè)備的縱向分辨率，m為所述像素距離，U為所述感光器件的橫向尺寸，V為所述感光器件的縱向尺寸。
較佳地，定義歸一化像素距離m′為m/M或者m/N，并設(shè)置參數(shù)k，且滿足k=H*aU]]>或k=H*aV;]]>則所述設(shè)置單元321，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)置的參數(shù)k的值，其中，如果m′＝m/M，則k=H*aU,]]>如果m′＝m/N，則k=H*aV;]]>所述像素距離單元322，用于對(duì)所述圖像進(jìn)行特征點(diǎn)定位，并計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離；所述距離單元323，用于根據(jù)所述像素距離計(jì)算歸一化像素距離m′，并根據(jù)公式A＝k/m′確定所述物體與自身之間的距離。
其中，可以有以下四種方式預(yù)先設(shè)置所述參數(shù)k的值；方式一當(dāng)物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在一定距離時(shí)，所述設(shè)置單元321，計(jì)算所述物體特定兩點(diǎn)在該物體圖像上的歸一化像素距離，并根據(jù)公式k＝A*m′計(jì)算得到所述參數(shù)k的值，其中，A為所述一定距離，m′為所述歸一化像素距離。
方式二對(duì)于多個(gè)物體，所述設(shè)置單元321分別計(jì)算每個(gè)物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在不同距離時(shí)的歸一化像素距離，并根據(jù)每個(gè)所述距離以及該距離對(duì)應(yīng)的歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′分別計(jì)算參數(shù)k的值，并計(jì)算參數(shù)k的平均值，將該平均值作為所述參數(shù)k的值，則所述距離單元323根據(jù)該k的值進(jìn)行距離測(cè)定。
方式三所述設(shè)置單元321分別計(jì)算物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在不同距離時(shí)的歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′以及每個(gè)所述歸一化像素距離分別計(jì)算參數(shù)k，并根據(jù)每個(gè)所述歸一化像素距離，分別設(shè)置歸一化像素距離范圍與所述參數(shù)k的對(duì)應(yīng)關(guān)系；則所述距離單元323，根據(jù)實(shí)際計(jì)算得到的歸一化像素距離所在的范圍確定相應(yīng)的參數(shù)k，根據(jù)該k的值測(cè)定距離。
方式四所述設(shè)置單元321分別計(jì)算不同物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在一定距離時(shí)的歸一化像素距離，并根據(jù)所述一定距離以及每個(gè)所述歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′分別計(jì)算參數(shù)k的值；則所述距離單元323，存儲(chǔ)用戶預(yù)先根據(jù)需要選擇確定的不同物體對(duì)應(yīng)的參數(shù)k，例如要測(cè)定兒童距離顯示器的距離，則預(yù)先選擇兒童對(duì)應(yīng)的k的值，并由所述距離單元323存儲(chǔ)，在應(yīng)用過(guò)程中，所述距離單元323根據(jù)該參數(shù)k確定所述兒童與顯示器(本發(fā)明裝置與該顯示器放置在同一位置，即與所述兒童距離相等)之間的距離。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例采用人臉大小或者雙眼距離作為參考距離(H)來(lái)測(cè)定距離(A)，可以自動(dòng)測(cè)量人到圖像采集設(shè)備之間的距離，測(cè)量誤差??；并且，通過(guò)預(yù)先設(shè)置參數(shù)k的值，可以自動(dòng)確定k，避免需要測(cè)定焦距，感光器件尺寸，物體大小等值的操作，減少了工作量；其中，為不同距離設(shè)定不同的k，或者為不同人設(shè)定不同的k值，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。另外，本發(fā)明不需要增加硬件，在成像設(shè)備基礎(chǔ)上就可以實(shí)現(xiàn)，對(duì)于需要測(cè)定人與某處距離的應(yīng)用，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)測(cè)量距離的方法，其特征在于，該方法包括通過(guò)圖像采集設(shè)備采集物體圖像，并計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離；根據(jù)所述像素距離、所述物體特定兩點(diǎn)間距離、所述圖像的像距、所述圖像采集設(shè)備的分辨率和感光器件尺寸，確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的距離，等于所述感光器件尺寸的單位尺寸上所述圖像的像素?cái)?shù)與所述像素距離乘積；則所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，等于所述物體特定兩點(diǎn)間距離與所述乘積的比值乘以所述圖像的像距。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)公式A=H*a*Mm*U]]>或A=H*a*Nm*V]]>確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，其中，A為所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，H為所述物體特定兩點(diǎn)間距離，a為所述圖像的像距，M為所述圖像采集設(shè)備的橫向分辨率，N為所述圖像采集設(shè)備的縱向分辨率，m為所述像素距離，U為所述感光器件的橫向尺寸，V為所述感光器件的縱向尺寸。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，定義歸一化像素距離m′為m/M或者m/N；該方法還包括預(yù)先設(shè)置參數(shù)k的值，其中，如果m′＝m/M，則k=H*aU,]]>如果m′＝m/N，則k=H*av;]]>則根據(jù)所述像素距離計(jì)算歸一化像素距離m′，并根據(jù)公式A＝k/m′確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，預(yù)先設(shè)置所述參數(shù)k的值的步驟包括當(dāng)物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在一定距離時(shí)，計(jì)算所述物體特定兩點(diǎn)在該物體圖像上的歸一化像素距離；根據(jù)公式k＝A*m′計(jì)算得到所述參數(shù)k的值。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，預(yù)先設(shè)置所述參數(shù)k的值的步驟包括對(duì)于多個(gè)物體，分別計(jì)算每個(gè)物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在不同距離時(shí)的歸一化像素距離；根據(jù)每個(gè)所述距離以及該距離對(duì)應(yīng)的歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′分別計(jì)算參數(shù)k的值，并計(jì)算參數(shù)k的平均值，將該平均值作為所述參數(shù)k的值。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，預(yù)先設(shè)置所述參數(shù)k的值的步驟包括分別計(jì)算物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在不同距離時(shí)的歸一化像素距離，并利用公式k＝A*m′以及每個(gè)所述歸一化像素距離分別計(jì)算參數(shù)k；根據(jù)每個(gè)所述歸一化像素距離，分別設(shè)置歸一化像素距離范圍與所述參數(shù)k的對(duì)應(yīng)關(guān)系；則該方法還包括根據(jù)歸一化像素距離所在的范圍確定相應(yīng)的參數(shù)k。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，預(yù)先設(shè)置所述參數(shù)k的值的步驟包括分別計(jì)算不同物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在一定距離時(shí)的歸一化像素距離；根據(jù)所述一定距離以及每個(gè)所述歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′分別計(jì)算參數(shù)k的值；則該方法還包括存儲(chǔ)用戶根據(jù)需要選擇確定的不同物體對(duì)應(yīng)的參數(shù)k，根據(jù)該參數(shù)k確定物體與圖像采集設(shè)備之間的距離。
9.一種自動(dòng)測(cè)量距離的裝置，包括圖像采集單元，用于采集物體圖像，其特征在于，該裝置還包括距離測(cè)定單元，用于計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離，根據(jù)所述像素距離、所述物體特定兩點(diǎn)間距離、所述圖像的像距、自身的分辨率和感光器件尺寸，確定所述物體與自身之間的距離。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的距離，等于所述感光器件尺寸的單位尺寸上所述圖像的像素?cái)?shù)與所述像素距離乘積；則所述距離測(cè)定單元，通過(guò)所述物體特定兩點(diǎn)間距離與所述乘積的比值乘以所述圖像的像距，確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述距離測(cè)定單元，根據(jù)公式A=H*a*Mm*U]]>或A=H*a*Nm*V]]>確定所述物體與自身之間的距離，其中，A為所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離，H為所述物體特定兩點(diǎn)間距離，a為所述圖像的像距，M為所述圖像采集設(shè)備的橫向分辨率，N為所述圖像采集設(shè)備的縱向分辨率，m為所述像素距離，U為所述感光器件的橫向尺寸，V為所述感光器件的縱向尺寸。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，定義歸一化像素距離m′為m/M或者m/N，所述距離測(cè)定單元包括設(shè)置單元，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)置的參數(shù)k的值，其中，如果m′＝m/M，則k=H*aU,]]>如果m′＝m/N，則k=H*av;]]>像素距離單元，用于計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離；距離單元，用于根據(jù)所述像素距離計(jì)算歸一化像素距離m′，并根據(jù)公式A＝k/m′確定所述物體與自身之間的距離。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，當(dāng)物體與所述圖像采集設(shè)備之間存在一定距離時(shí)，所述設(shè)置單元，計(jì)算所述物體特定兩點(diǎn)在該物體圖像上的歸一化像素距離，并根據(jù)公式k＝A*m′計(jì)算得到所述參數(shù)k的值。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，對(duì)于多個(gè)物體，所述設(shè)置單元分別計(jì)算每個(gè)物體與自身之間存在不同距離時(shí)的歸一化像素距離，并根據(jù)每個(gè)所述距離以及該距離對(duì)應(yīng)的歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′分別計(jì)算參數(shù)k的值，并計(jì)算參數(shù)k的平均值，將該平均值作為所述參數(shù)k的值。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述設(shè)置單元分別計(jì)算物體與自身之間存在不同距離時(shí)的歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′以及每個(gè)所述歸一化像素距離分別計(jì)算參數(shù)k，并根據(jù)每個(gè)所述歸一化像素距離，分別設(shè)置歸一化像素距離范圍與所述參數(shù)k的對(duì)應(yīng)關(guān)系；則所述距離單元，根據(jù)歸一化像素距離所在的范圍確定相應(yīng)的參數(shù)k。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述設(shè)置單元分別計(jì)算不同物體與自身之間存在一定距離時(shí)的歸一化像素距離，并根據(jù)所述一定距離以及每個(gè)所述歸一化像素距離，利用公式k＝A*m′分別計(jì)算參數(shù)k的值；則所述距離單元，存儲(chǔ)用戶預(yù)先根據(jù)需要選擇確定的不同物體對(duì)應(yīng)的參數(shù)k，根據(jù)該參數(shù)k確定所述物體與自身之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)測(cè)量距離的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在無(wú)法通過(guò)圖像采集設(shè)備自動(dòng)測(cè)量距離的問(wèn)題。本發(fā)明方法包括通過(guò)圖像采集設(shè)備采集物體圖像，并計(jì)算所述物體的特定兩點(diǎn)在所述圖像上的像素距離；根據(jù)所述像素距離、所述物體特定兩點(diǎn)間距離、所述圖像的像距、所述圖像采集設(shè)備的分辨率和感光器件尺寸，確定所述物體與所述圖像采集設(shè)備之間的距離。本發(fā)明還公開(kāi)了一種自動(dòng)測(cè)量距離的裝置。本發(fā)明用于通過(guò)圖像采集設(shè)備自動(dòng)測(cè)量距離，操作簡(jiǎn)便，抗干擾性強(qiáng)并且誤差小。
文檔編號(hào)G01C11/14GK101074876SQ20071011796
公開(kāi)日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者鄧亞峰, 王浩, 范國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司