专利名称：利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种测距的装置及方法，尤其涉及一种利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置及方法。
背景技术：
工作中，常常会出现需要测量距离的状况，目前比较专业的测量工具有红外式测距仪、激光式测距仪等等，测量近距离也有用到超声波测距仪等等，专业的测量工具比较昂贵，同时携带不便；生活中，也会随时碰到需要测量距离的状况，卷尺是比较常用的测量工具，如果没有随身携带的话，通常我们会采取目测的方法，但目测的准确度却又不会很高，偏差较大。如何能将测距功能与我们日常随身携带的电子产品联系在一起，如何将这种普通的需求变成一个可以轻松实现的功能，这是目前很需要解决的问题。

发明内容
为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置及方法，利用加速度传感器得到摄像头的位移，以及摄像头拍摄到目标物在画面的变化，结合其镜头视角计算出目标物到摄像头距离，从而得出测量结
果O本发明的技术解决方案是利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置，所述装置包括取像单元、传感单元、中央处理器单元以及显示单元，所述取像单元、传感单元、中央处理器单元以及显示单元依次连接。上述取像单元是摄像头。上述传感单元是加速度传感器。上述取像单元是活动取像单元。利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤I)利用摄像头对目标物进行两次不同位置的成像；2)计算两次成像的位移偏移值；3)将摄像头拍摄到目标物在画面的变化，以及镜头视角数据传送到中央处理器；4)中央处理器计算目标物到摄像头的距离。上述步骤2)的具体步骤是在画面显示一个标记A,使标记A对准目标物,按键确定，再提示另一标记B，通过平行移动摄像头，使标记B对准目标物，按键确定。上述步骤3)镜头视角数据的具体获取方法是标准镜头50°，广角镜头75°，长焦镜头28°以下，对于非标准通过校正动作来等到正确值。上述步骤4)的具体方法是假设成像的宽度的总像素为U。a，b分别为移动前后目标物在成像画面上的位置，摄像头距离目标物长度为D ;
由公式(b~a) /V = X/L可得到L = L' X/ (b-a)再由公式tan(y/2) = (L/2)/D可得到D= (L/2) /tan (y/2) = (L' X) / ((b_a) *tan (y/2))其中，a，b分别为摄像头由A移到B时，目标物在在成像画面上的位置；L为在目标物距离整个成像画面所对应的实际宽度；x为摄像头由A移到B时，摄像头的移动距离；Y为镜头的视角。本发明提出一种利用加速度传感器和摄像装置来实现简单测距的装置及方法，帮助用户有效解决在工作或日常生活中所遇到的测距问题，利用随身携带的电子产品，来替代传统的测量仪器，节省成本，提高效率。本发明所使用的原理为利用加速度传感器得到摄像头的位移，以及摄像头拍摄到目标物在画面的变化，结合其镜头视角计算出目标物到摄像头距离，从而得出测量结果。


图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的实现原理图；图3是本发明的取景标记示意具体实施例方式参见图1，利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置，包括取像单元1、传感单元2、中央处理器单元3以及显示单元4，取像单元1、传感单元2、中央处理器单元3以及显示单元4依次连接；取像单元I是摄像头；传感单元2是加速度传感器；取像单元I是活动取像单元。摄像头将两次成像的数据传送给加速度传感器，由加速度传感器来计算两次成像所得到的位移，同时将摄像头拍摄到目标物在画面的变化，以及镜头视角等数据传送到中央处理器，由中央处理器依据之前原理中所述之公式，计算出目标物到摄像头距离，从而将结果显不出来。参见图2，图3，利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法，包括以下步骤I)利用摄像头对目标物进行两次不同位置的成像；2)计算两次成像的位移偏移值；具体步骤是在画面显示一个标记Α，使标记A对准目标物，按键确定，再提示另一标记B，通过平行移动摄像头，使标记B对准目标物，按键确定；3)将摄像头拍摄到目标物在画面的变化，以及镜头视角数据传送到中央处理器；镜头视角I的获取标准镜头50°左右，广角镜头大概75°，长焦镜头一般28°以下，对于非标准可以通过校正动作来等到正确值；4)中央处理器计算目标物到摄像头的距离，具体方法是假设成像的宽度的总像素为U。a，b分别为移动前后目标物在成像画面上的位置，摄像头距离目标物长度为D ;由公式(b~a) /V = X/L可得到L = V X/ (b-a)再由公式tan(y/2) = (L/2)/D可得到D= (L/2) /tan (y/2) = (L' X) / ((b_a) *tan (y/2))其中，a，b分别为摄像头由A移到B时，目标物在在成像画面上的位置；L为在目标物距离整个成像画面所对应的实际宽度；x为摄像头由A移到B时，摄像头的移动距离；Y为镜头的视角。摄像头移动距离X，通过G sensor得到实时加速度，然后加速度对时间2次积分则可得到距离。
权利要求
1.利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置，所述装置包括取像单元、传感单元、中央处理器单元以及显示单元，所述取像单元、传感单元、中央处理器单元以及显示单元依次连接。
2.根据权利要求1所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置，其特征在于所述取像单元是摄像头。
3.根据权利要求2所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置，其特征在于所述传感单元是加速度传感器。
4.根据权利要求3所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置，其特征在于所述取像单元是活动取像单元。
5.利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤1)利用摄像头对目标物进行两次不同位置的成像；2)计算两次成像的位移偏移值；3)将摄像头拍摄到目标物在画面的变化，以及镜头视角数据传送到中央处理器；4)中央处理器计算目标物到摄像头的距离。
6.根据权利要求5所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法，其特征在于所述步骤2)的具体步骤是在画面显示一个标记A，使标记A对准目标物，按键确定，再提示另一标记B,通过平行移动摄像头,使标记B对准目标物,按键确定。
7.根据权利要求6所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法，其特征在于所述步骤3)镜头视角数据的具体获取方法是标准镜头50°，广角镜头75°，长焦镜头28°以下，对于非标准通过校正动作来等到正确值。
8.根据权利要求7所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法，其特征在于所述步骤4)的具体方法是假设成像的宽度的总像素为L'。a，b分别为移动前后目标物在成像画面上的位置，摄像头距离目标物长度为D ;由公式(b~a) /V = X/L可得到L = L' X/ (b~a)再由公式tan (y/2) = (L/2)/D可得到D= (L/2)/tan (y/2) = (L' X) / ((b_a) *tan (y/2))其中，a，b分别为摄像头由A移到B时，目标物在在成像画面上的位置；L为在目标物距离整个成像画面所对应的实际宽度；X为摄像头由A移到B时，摄像头的移动距离；Y为镜头的视角。
全文摘要
本发明提出了一种利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置，包括取像单元、传感单元、中央处理器单元以及显示单元，取像单元、传感单元、中央处理器单元以及显示单元依次连接。本发明利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置及方法，利用加速度传感器得到摄像头的位移，以及摄像头拍摄到目标物在画面的变化，结合其镜头视角计算出目标物到摄像头距离，从而得出测量结果。
文档编号G01C3/00GK102997890SQ201210355480
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者陈淮琰, 郑其荣 申请人:无敌科技(西安)有限公司