[发明专利]一种危险目标源尺寸光学测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及非接触尺寸测量领域，尤其是一种针对危险目标源尺寸光学测量方法及装置。

背景技术

在工业、野生动物研究、地质勘探、科研等领域，常常遇到一些危险源，需要对其尺度进行测量，例如测量有毒有害化学品的尺寸，或野生动物研究中测量某危险动物的身体长度、高度等信息。对于有毒有害化学品的尺寸测量，通常采用的方法是工作人员佩戴防护用品近距离测量，虽然佩戴了防护用品，但仍存在一定的危险性；对于危险动物，通常将危险动物注射麻醉药物后近距离测量，麻醉量小则仍存在危险性，麻醉量大可能伤害动物，影响研究的开展。另外一些其他领域中也需要用到非接触式测量，而现有技术中没有一个有效的解决方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中针对危险目标源测量中存在危险性或不方便直接测量的问题，提供一种危险目标源尺寸光学测量方法及装置，本方法及装置可以实现对危险目标源的远距离非接触式测量，大大降低对危险源尺寸测量的危险性或更为方便进行危险目标源间接测量，还可针对运动危险目标源进行测量，且测量精度较高，装置紧凑，可在野外作业。

本发明采用的技术方案如下：

一种危险目标源尺寸光学测量方法及装置包括

步骤1：通过发射两束平行激光到危险目标源表面形成两个激光光斑，光学测量装置测量其端面到危险目标源表面的距离L1、L2，所述光学测量装置发射的两束平行激光之间距离为D，所述两束平行激光发射方向与光学测量装置光轴平行，则可根据公式（1）得出危险目标源与光学测量装置端面的夹角θ：

                                                       （１）

步骤２：危险目标源数字图像信号及照射在危险目标源表面的激光光斑信号通过光学测量装置发送至处理器进行存储显示；

步骤３：处理器通过获取所述采集的数字图像信号中两个激光光斑中心点之间的距离ｄ以及测量数字图像信号危险目标源尺寸s，根据公式（2）计算实际危险目标源尺寸S：

                                                                （2）

所述步骤2中处理器存储显示危险目标源及照射在危险目标源表面的激光光斑数字图像信号后，对数字图像信号进行噪声抑制、图像梯度、边缘检测处理。

所述步骤1之前还包括步骤0：触发器触发光学测量装置工作。

所述光学测量装置包括图像采集装置、第一激光测距仪、第二激光测距仪，所述第一激光测距仪、第二激光测距仪分别与图像采集装置连接，并位于图像采集装置两侧；所述第一激光测距仪与第二激光测距仪光轴间的距离为D；所述第一激光测距仪测得第一激光测距仪端面至危险目标源表面的距离是L1；所述第二激光测距仪测得第二激光测距仪端面至危险目标源表面的距离是L2；所述第一激光测距仪端面、第二激光测距仪端面和图像采集装置端面位于同一平面；所述第一激光测距仪、第二激光测距仪发射激光方向与图像采集装置光轴平行，光学测量装置光轴指的是图像采集装置光轴，所述触发器分别触发光学测量装置中的图像采集装置、第一激光测距仪、第二激光测距仪同时工作。

所述图像采集装置是ICCD摄像机，所述图像采集装置光轴指的就是ICCD摄像机的光轴。

一种危险目标源尺寸光学测量装置包括

光学测量装置，用于测量其相对于危险目标源的距离，并将获取的危险目标源数字图像信号及照射在危险目标源表面的激光光斑图像信号发送至处理器进行数据处理；

触发器，用于发送使能信号给光学测量装置，触发光学测量装置工作；

处理器，用于接收光学测量装置输出的图像信号按照所述测量方法进行图像处理计算危险目标源实际尺寸。

所述光学测量装置包括图像采集装置、第一激光测距仪、第二激光测距仪，所述第一激光测距仪、第二激光测距仪分别与图像采集装置连接，并位于图像采集装置两侧；所述第一激光测距仪与第二激光测距仪光轴间的距离为D；所述第一激光测距仪测得第一激光测距仪端面至危险目标源表面的距离是L1；所述第二激光测距仪测得第二激光测距仪端面至危险目标源表面的距离是L2；所述第一激光测距仪端面、第二激光测距仪端面和图像采集装置端面位于同一平面；所述第一激光测距仪、第二激光测距仪发射激光方向与图像采集装置光轴平行，光学测量装置光轴指的是图像采集装置光轴，触发器分别触发光学测量装置中的图像采集装置、第一激光测距仪、第二激光测距仪同时工作。