[发明专利]一种变焦测距方法及装置

说明书

本发明涉及一种变焦测距方法，包括以下步骤：步骤S1:对可变倍相机进行不同倍率下的标定，生成不同倍率下的焦距曲线；步骤S2:通过目标识别技术对监测区域内的目标物进行识别；步骤S3:根据目标物特征在不同焦距段拍照，基于前后两次不同焦距段的图像计算物体距离摄像机的距离和坐标。本发明解决了传统视觉测量技术适用于远距离测量的不足，弥补了传统视觉测量技术的不足。

技术领域

本发明涉及工程测量领域，具体涉及一种变焦测距方法及装置。

背景技术

在传统的工程测量等领域，非接触式测量主要有基于激光、超声波等的测量方式，该方式主要通过测量波在空间传播的时间基于波速计算距离，时间测测量可通过精密计时传感器获取时间，也可通过相位差计算传播时间。目前激光测量技术在手持式激光测距仪、三维激光扫描和激光雷达中获得了广泛的应用，也是目前使用最为广泛的非接触测量技术。基于激光等空间波测量的方法可以实现精确测量，但是对于远距离测量时，不容易对准被测目标，测量结构复杂，需配合棱镜和光学瞄准仪器等测量。

另一类是基于视觉的测量，即通过摄像机的空间光学光学成像建立测量模型，主要常见的单目测量、双目测量、结构光测量等。目前由于单目图像无空间深度信息，因此需要通过先验知识才能进行某些特定场景下的特定物体的测量。双目测量是通过左右图像的视差形成空间深度信息的一种视觉测量方法，也是目前广泛使用的一种视觉测量技术，由于受到基线长度的限制，双目测量不适用于远距离的测量，目前双目测量量程基本在20m以内。结构光测量是通过特定的光源发射具有某种规律的调制光，生成条纹光束等特定图案，摄像机通过获取条纹图案，基于调制规律反推空间深度的一种技术，目前在桌面式三维扫描仪等系统中被广泛使用，同样由于受到光源的限制，结构光无法进行远距离的测量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变焦测距方法及装置，解决了传统视觉测量技术适用于远距离测量的不足，弥补了传统视觉测量技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变焦测距方法，包括以下步骤：

步骤S1：对可变倍相机进行不同倍率下的标定，生成不同倍率下的焦距曲线；

步骤S2：通过目标识别技术对监测区域内的目标物进行识别；

步骤S3：根据目标物特征在不同焦距段拍照，基于前后两次不同焦距段的图像计算物体距离摄像机的距离和坐标。

进一步的，所述步骤S1具体为：

步骤S11：对可变倍率摄像机在不同倍率下进行标定；

步骤S12：根据标定的不同倍率R_i下的焦距值F_i＝[f_xi，f_yi]下，根据相机有效成像距离[d₁，d_n]等间距划分n个距离的测量焦距修正位，其中第j个位置的距离为d_j；；