[实用新型]利用相机拍摄的照片进行测距的装置

说明书

本实用新型属于工程测量领域，涉及一套能够利用照片快速简单测量距离的装置，尤其适用于室外环境测量条件。

日常生活中，对于测量精度要求不是太高的情况下，通常使用卷尺测量。对于几米左右的距离，卷尺能够满足一般的测量需求，但是对于几十米或几百米的距离，或者在待测距离中间有遮挡物以及其他障碍时，同时一般使用的卷尺长度在2‑5m左右，这样使用卷尺的测量效率就会非常低或者难以实现测量。而在工程实际中常用的测绘仪器其使用过程复杂，不便于携带使用。

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用相机拍摄的照片进行测距的装置，该测量装置能快速测出几十米或者几百米量级待测距离，并且其测量精度能够满足一般测量需要。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种利用相机拍摄的照片进行测距的装置，包括图像采集装置以及与图像采集装置相连并对所述图像的尺寸数据进行处理以获得待测距离的数据处理装置，所述图像采集装置包括竖直地固定在地面上的参照物以及获取参照物图像的数码相机，所述数码相机通过三角架固定在地面上，所述数码相机与参照物相距一定距离并保证数码相机获取参照物的全部图像，所述参照物位于待测距离的一个端部。

作为本实用新型的优选实施例，所述数码相机的镜头平视所述待测物。

作为本实用新型的优选实施例，所述参照物为具有已知高度的物件。

作为本实用新型的优选实施例，所述参照物为塔尺。

作为本实用新型的优选实施例，所述塔尺为铝合金塔尺。

本实用新型利用相机拍摄的照片进行测距的装置至少具有以下优点：本实用新型装置通过反复试验，可以获取数码相机的比例系数，然后通过成像原理并结合数码相机的比例系数，这样，只要在待测距离的一端放置一个待测物，即可轻易得知未知距离，即使未知距离的某一位置放置有遮挡物，测距也不受影响。

本实用新型利用相机拍摄的照片进行测距的装置至少具有以下优点：本实用新型装置通过反复试验，可以获取数码相机的比例系数，然后通过成像原理并结合数码相机的比例系数，这样，只要在待测距离的一端放置一个待测物，即可轻易得知未知距离，即使未知距离的某一位置放置有遮挡物，测距也不受影响。

图1是本实用新型的具体操作步骤的流程图。

图2是相机比例系数K₀标定过程示意图。图中，①数码相机、②三脚架。

图3是本实用新型距离测量装置示意图。

下面结合附图对本实用新型利用相机拍摄的照片进行测距的装置做详细描述：

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：利用小孔成像原理、凸透镜成像原理、相似三角形特性，提出了测量距离公式：L为待测距离，h₁为待测物的实际高度，h₂为数码相机中待测物的图像高度，K₀为数码相机的比例系数，其关键是获得准确的比例系数K₀。通过已知距离对定高物体进行多次拍摄，通过上述公式反算出比例系数K₀的平均值，相当于测量参数的标定过程。得到K₀后，即可得到待测距离。

本实用新型装置，包括图像采集装置以及与图像采集装置相连并对所述图像的尺寸数据进行处理以获得待测距离的数据处理装置，所述图像采集装置包括竖直地固定在地面上的参照物以及获取参照物图像的数码相机，所述数码相机通过三角架固定在地面上，所述数码相机与参照物相距一定距离并保证数码相机获取参照物的全部图像，所述参照物位于待测距离的一个端部。

本实用新型的主要操作流程：相机比例系数K₀标定和实际距离测量两个部分，具体操作步骤如图1，使用的测量装置主要包括1个数码相机1（配有三脚架2）、1把卷尺、1把铝合金塔尺。由于在进行实际距离测量时需要确定所用数码相机的比例系数K₀，因此要先进行相机比例系数K₀的标定过程，若已经确定所用相机的K₀值，则可以直接省略标定过程，直接进行实际距离的测量。

比例系数K₀标定过程主要包括：

第一步，根据图2布置标定实验场景，铝合金塔尺作为已知高度，使用的已知高度包括4m和5m。首先将塔尺固定在b=4m高度，竖直立于室外空旷处，从塔尺底部沿某方向依次用卷尺测量出并标记4m、6m、8m、10m、12m的距离位置，作为图像采集的观测位置，即d=4m，c=2m。