[发明专利]基于激光与摄像机平行实现的远程测距系统测距激光点的装置及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程测量及控制应用技术领域，尤其涉及基于网络视频实现的远程测量中激光点的装置及定位方法。

背景技术

远程测距系统采用激光测距与网络视频相结合的方式，实现用户在客户操作端即可观看现场画面，对点选的画面中任意两点间的实际距离进行测定，方便用户在远程对远程测距终端所在地点的任意物体长度、两点距离的测定。实践证明，该系统在工程测量、港口、公路地铁建设测量、农作物长势监管分析、地质安全等方面应用方面具有良好的应用前景。然而在实际应用中，测距激光点在视频画面中目测定位时，经常出现以下问题，对远程测距系统的正常使用造成了比较大的影响；1)量程较长时，即接近100米时，激光点强度减弱，难于捕捉；2)日照强度过高，即照度过高时，激光点与环境光对比不强烈，难于捕捉。因此应进行改进。

发明内容

本发明针对远程测距系统在使用中存在的激光点不易辨识问题，提供一种基于激光与摄像机平行部署实现的远程测距系统测距激光点的定位方法及装置。本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的基于激光与摄像机平行实现的远程测距系统测距激光点的装置设有：(a).远程测距终端，(b)、中心平台，(c)、测距客户端。远程测距终端设有摄像机、激光测距传感器、激光测距传感器角度调校装置、角度传感器、高精度云台、编解码模块、网络模块。激光测距传感器完成对被测物两端的距离采集，高精度云台承载激光传感器、角度传感器和摄像机，角度传感器实时传递角度值，激光测距传感器角度调校装置可实现对激光测距传感器的角度微调，校正平行后可进行紧固，摄像机完成对被测物的图像采集；网络模块负责将采集到的信息通过互联网发送到控制平台上。测量者通过传送到测距客户端的图像实现对目标的捕捉，计算得到图像中激光点的位置，并用十字光标进行标识，将十字光标分别对准被测物的起始点和终止点，实施测量操作；网络模块负责将采集到的信息通过互联网发送到控制平台上，远程测距终端可存储测量数据，并可索引视频录像，可将测量值叠加于视频字幕。

本发明所述的基于激光与摄像机平行实现的远程测距系统测距激光点的定位方法是：首先选定一个镜头预置位，即可确定一个焦距，激光测距传感器与摄像机平行放置，光测距传感器与摄像机尽量靠近，要求摄像机镜头光轴在变焦时应保持稳定，不得有过大偏差。通过角度调校装置使测距激光束与摄像机光轴微调校正平行并固定下来，平行校正通过与摄像机垂直的不同距离的两个靶面来实现，在一定物距D处设置靶面(如图中靶面P)，靶面上标示中心点，镜头垂直正对靶面，将靶面中心点调整到镜头画面的中心点，此时激光会打在靶面上，测得激光点与靶面中心点的距离L，并在摄像机画面中测得激光点与摄像机画面中心点距离为l，及l相对于画面水平线的角度α，这样可计算得到此时镜头焦距f＝l×D/L，该焦距下任意物距下的激光点在图像中距离图像中心点距离可利用公式l＝f×L/D，(其中D通过激光测距传感器的返回值测得；L为恒定值，始终保持不变)算出，与水平线偏离角度为α，这样即可确定画面中激光点所在的位置。远程测距终端记录下该镜头预置位下f值，完成该镜头预置位激光点标定工作。如此类推，可完成多个镜头预置位激光点的标定，支撑各种焦距下的激光点位置标定测算。这样，在各种预置位下可根据测得的f值，以及角度α、激光点与镜头中轴距离L，确定测距客户端视频画面中激光点位置，测距客户端视频画面中十字光标交点可用来定位实际的激光点，利用视频画面中心十字光标交点选取测量起点及终点，最终返回测量结果。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提高了远程测距系统的性能和使用效果，使远程测距系统的测量距离及精度极大加长，同时实现了包括正午高强度日光条件及远距离测量时的激光点标示，使远程测距系统形成了全天候全量程远程精确测距能力。本发明采用将测距激光与摄像机镜头光轴同轴的方式，可标定指定焦距下某物距下激光点在视频画面中的对应位置，从而可计算获得该焦距下任意物距时激光点在视频画面中的位置，实现利用摄像机画面的指定点对测距激光点位置的标示，测量者可通过摄像机拍摄画面的十字光标交点捕捉到测距激光点，并控制摄像机拍摄画面的十字光标交点选取测量起点及测量终点进行测量。

附图说明

图1为本发明实施例示意图。

图2为本发明的定位方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。