专利名称：一种距离和速度测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种距离和速度测量方法及装置。
背景技术：
很多领域都需要用到测量技术，尤其是测量距离和测量速度。目前，用于测量距离和速度的技术手段很多，比如，汽车在行驶的过程中，驾驶员可以依靠汽车上安装的里程表来知道某一次行驶汽车走了多少公里，里程表还能记录自从汽车出厂以来一共走了多少公里，驾驶员可以依靠里程表的记录判断车辆是否需要大修，发动机是否应该报废；自行车爱好者会给自行车装上一个码表，用以计算骑行的里程及速度。里程表的测量一般采用由同一软轴带动的两个滚轮计数器，分别累计本次里程和总里程。本次里程通常有四位数，供短期计数，这是可以清零的；总里程则有六位数，不能清零；最近电子式车速里程表逐步推广，电子式车速里程表是在变速箱输出轴上安装脉冲发生器，用导线把电脉冲传到仪表里，用脉冲频率指示速度，用脉冲计数器累计里程。码表一般用于自行车行驶速度的测量，由安装于前车圈钢条上的感应磁铁、前车圈钢条上的感应器，以及顺着连接线置于握把上面的码表座和座上面的主机码表组成，码表的工作原理是 车圈旋转时感应器捕捉到感应磁铁带来的信息，传输至主机码表，主机码表对此进行处理后计算出时速、里程等信息。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题里程表和码表都是通过测量轮径来判断汽车或自行车运动的距离和速度，不能精确的测量空间任意两点之间的距离，尤其是两点直线之间的距离；而且人在步行时的速度和距离很难由里程表或码表进行测量。

发明内容
为了能够精确测量运动物体在空间任意两点之间的距离，在人步行时也能测量速度和里程，本发明实施例提供了一种距离和速度测量方法及装置。所述技术方案如下一种距离和速度测量方法，所述方法包括采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息；以所述图像信息采集的位置作为测量点，测量所述运动物体从所述起点到所述测量点的距离或测量所述运动物体在所述测量点的速度，并记录所述运动物体从所述起点到所述测量点所用的时间；根据所述测量的距离和所述记录的时间得到所述运动物体在所述测量点的速度； 或者，根据所述测量的速度和所述记录的时间得到所述起点到所述测量点的距离。所述采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，包括选取固定点作为运动物体的起点参照物，以所述运动物体与所述起点参照物之间的固定角度采集运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。所述采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，包括
以连续拍照的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。所述采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，包括以摄像的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，所述图像信息包括图像帧数或图像采集速率。所述根据所述测量的距离和所述记录的时间得到所述运动物体在所述测量点的速度；或者，根据所述测量的速度和所述记录的时间得到所述起点到所述测量点的距离之后，还包括以数字形式显示所述起点到所述测量点的距离和所述运动物体在所述测量点的速度。一种距离和速度测量装置，所述装置包括采集模块，用于采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息；测量模块，用于以所述图像信息采集的位置作为测量点，测量所述运动物体从所述起点到所述测量点的距离或测量所述运动物体在所述测量点的速度，并记录所述运动物体从所述起点到所述测量点所用的时间；计算模块，根据所述测量的距离和所述记录的时间得到所述运动物体在所述测量点的速度；或者，根据所述测量的速度和所述记录的时间得到所述起点到所述测量点的距
1 O所述采集模块，具体用于选取固定点作为运动物体的起点参照物，以所述运动物体与所述起点参照物之间的固定角度采集运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。所述采集模块，具体用于以连续拍照的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。所述采集模块，具体用于以摄像的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，所述图像信息包括图像帧数或图像采集速率。所述装置还包括显示模块，用于以数字形式显示所述起点到所述测量点的距离和所述运动物体在所述测量点的速度。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过采集运动物体在运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，并以图像信息采集的位置作为测量点，测量起点到测量点的距离或运动物体在测量点的速度，并记录运动物体从起点到测量点所用的时间，从而根据测量的距离和记录的时间得到运动物体在测量点的速度；或者，根据测量的速度和记录的时间得到起点到测量点的距离，可以精确测量空间任意两点距离，尤其是两点直线之间的距离，与现有技术相比极大地提高了测量的精确度；因为没有采用测量轮径的方法，可以测量人在步行时的速度和距离。


为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
5本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例1提供的距离和速度测量方法流程图；图2是本发明实施例2提供的距离和速度测量方法流程图；图3是本发明实施例3提供的距离和速度测量装置结构图；图4是本发明实施例3提供的另一距离和速度测量装置结构图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例1如图1所示，本发明实施例提供了一种距离和速度测量方法，包括步骤101 采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息；在该步骤中运动物体可以是汽车、自行车或在步行的行人。102:以图像信息采集的位置作为测量点，测量运动物体从起点到测量点的距离或测量运动物体在测量点的速度，并记录运动物体从起点到测量点所用的时间；103 根据测量的距离和记录的时间得到运动物体在测量点的速度；或者，根据测量的速度和记录的时间得到起点到测量点的距离。本发明实施例通过采集运动物体在运动过程中起点到终点若干位置的图像信息， 并以图像信息采集的位置作为测量点，测量起点到测量点的距离或运动物体在测量点的速度，并记录运动物体从起点到测量点所用的时间，从而根据测量的距离和记录的时间得到运动物体在测量点的速度；或者，根据测量的速度和记录的时间得到起点到测量点的距离， 可以精确测量空间任意两点距离，尤其是两点直线之间的距离；因为没有采用测量轮径的方法，可以测量人在步行时的速度和距离。实施例2如图2所示，本发明实施例提供了一种距离和速度测量方法，该方法包括201 选取固定点作为运动物体的起点参照物，采集运动过程中起点到终点若干位置的图像信息；在该步骤中，运动物体可以是汽车、自行车或者是运动中的行人，选取运动物体旁边的一个固定点作为参照物，以运动物体与起点参照物之间的固定角度获取运动过程中的起点到终点若干位置的图像信息。具体地，为了便携，以及为了得到更多位置的图像信息来保证测量距离和速度的精确，本发明实施例采用针孔摄像头采集运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，以运动中的行人为例，当行人在道路上步行，可以选取路边的一点作为起点参照物，选取起点参照物是为了让摄像头可以保持固定的方向进行采集运动过程中的图像信息，摄像头的角度并不是一直对准起点参照物拍摄参照物，在采用摄像头对准起点参照物后，保持摄像头的固定方向进行拍摄，随着步行的距离越来越远，可以得到运动过程中的连续位置的图像信息，图像信息包括图像帧数或图像采集速率，图像采集速率即每秒钟图像的帧数(根据需求精度不同，也可以采用图像帧数/毫秒)。
当然还可以采用其他方法获取运动过程中的图像信息，比如以连续拍照的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。202:以图像信息采集的位置作为测量点，进行测量运动物体从起点到测量点的距离，并记录运动物体从起点到测量点的时间；具体地，以摄像头采集行人运动过程中的图像信息，当行人从A点移动到B点，摄像头会记录下运动过程中运动的图像信息，由于摄像头采集的图像信息包括图像帧数或图像采集速率，即每秒钟会采集多少帧的图像，整个行人步行的路程会以连续多帧图像信息的形式存储起来，每一帧图像都是一个图像采集的位置，由于行人的运动，相邻两帧图像中相同影像会移动一定的距离，在每一帧图像的位置进行测量运动物体的距离，并记录测量点的时间，例如，摄像头采集的图像信息为30帧每秒，在一秒钟之内会有30个位置作为测量点进行测量运动物体的距离，并记录时间，当选取起点A参照物的时刻为tl时刻，在到达终点B点的时刻为t2时刻，从tl时刻到t2时刻运动物体的运动距离可以由位移传感器测量得到。图像信息中的每一帧图像只是作为参照物起到监控起点到终点过程中的任意一点位置测量距离和速度的作用，这样就能得到运动物体在运动过程中的精确速度。图像采集速率可以精确到毫秒，那么以图像信息作为参照，得到的运动物体的距离和速度的精度也可以精确达到毫秒的级别。该步骤还可以以某个图像采集点作为测量点进行测量运动物体的速度，并记录运动物体从起点到测量点所用的时间，测量运动物体的速度具体采用速度传感器。203 根据测量的距离和记录的时间得到运动物体在测量点的速度；在上一步骤测量得到t2时刻的距离，根据测量得到的运动距离和tl时刻到t2时刻的时间差可以计算得到速度，由于起点A和终点B是由摄像头记录下来的，根据起点和终点之间图像的帧数和起点终点的图像作为参照物，可以精确的知道是A点和B点之间任意一点的距离，并由距离和记录的时间计算出精确的任意一点的速度。如果上一步骤中采用速度传感器采集运动物体的速度，在该步骤中根据测量的速度和记录的时间得到起点到测量点的距离。204 以数字形式显示起点到测量点的距离和运动物体在测量点的速度。以位移传感器或速度传感器获得的测量值需要由一个芯片进行模数转换处理后以数字的方式显示出来。该步骤可以采用数字形式显示运动物体的曲线距离和曲线速度，或者显示运动物体的直线距离和直线速度，其中曲线距离和曲线速度根据运动过程中获得的连续多帧图像信息经过积分计算得到，计算曲线距离和曲线速度的公式预先存储在芯片中，并且采用一个按钮键进行控制获取曲线距离和曲线速度，并发送到显示屏幕上显示出来；而直线距离和直线速度直接根据运动过程中获得的位移和速度计算得到，计算直线距离和直线速度的公式也预先存储在芯片中，并且采用一个按钮键进行控制获取直线距离和直线速度，并发送到显示屏幕上显示出来。本发明实施例在开始测量运动物体的距离和速度时可以从零开始记录获取的数据，也可以从设定的一组值开始记录数据。本发明实施例通过采集运动物体在运动过程中起点到终点若干位置的图像信息， 并以图像信息采集的位置作为测量点，测量起点到测量点的距离或运动物体在测量点的速度，并记录运动物体从起点到测量点所用的时间，从而根据测量的距离和记录的时间得到运动物体在测量点的速度；或者，根据测量的速度和记录的时间得到起点到测量点的距离， 可以测量空间任意两点距离，尤其是两点直线之间的距离；因为没有采用测量轮径的方法， 可以测量人在步行时的速度和距离；采用按钮控制显示获取的运动物体的距离和速度，方便使用。实施例3本发明实施例提供一种距离和速度测量装置，所述装置包括采集模块301，用于采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息；测量模块302，用于以所述图像信息采集的位置作为测量点，测量所述运动物体从所述起点到所述测量点的距离或测量所述运动物体在所述测量点的速度，并记录所述运动物体从所述起点到所述测量点所用的时间；计算模块303，用于根据所述测量的距离和所述记录的时间得到所述运动物体在所述测量点的速度；或者，根据所述测量的速度和所述记录的时间得到所述起点到所述测量点的距离。采集模块301，具体用于选取固定点作为运动物体的起点参照物，以运动物体与起点参照物之间的固定角度采集运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。采集模块301，还用于以连续拍照的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息；或者，以摄像的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息， 图像信息包括图像帧数或图像采集速率。具体地，采集模块301采用针孔摄像头。具体地，测量模块302，采用位移传感器测量运动物体从起点到测量点的距离并记录运动物体从起点到测量点所用的时间，或者采用速度传感器测量运动物体在测量点的速度并记录运动物体从起点到测量点所用的时间。参见图4，上述装置还包括显示模块304，用于以数字形式显示所述起点到所述测量点的距离和所述运动物体在所述测量点的速度。本发明实施例通过采集运动物体在运动过程中起点到终点若干位置的图像信息， 并以图像信息采集的位置作为测量点，测量起点到测量点的距离或运动物体在测量点的速度，并记录运动物体从起点到测量点所用的时间，从而根据测量的距离和记录的时间得到运动物体在测量点的速度；或者，根据测量的速度和记录的时间得到起点到测量点的距离， 可以精确测量空间任意两点距离，尤其是两点直线之间的距离；因为没有采用测量轮径的方法，可以测量人在步行时的速度和距离。需要说明的是上述实施例提供的距离和速度测量装置在进行测量距离和速度时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的距离和速度测量装置与距离和速度测量方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种距离和速度测量方法，其特征在于，所述方法包括采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息；以所述图像信息采集的位置作为测量点，测量所述运动物体从所述起点到所述测量点的距离或测量所述运动物体在所述测量点的速度，并记录所述运动物体从所述起点到所述测量点所用的时间；根据所述测量的距离和所述记录的时间得到所述运动物体在所述测量点的速度；或者，根据所述测量的速度和所述记录的时间得到所述起点到所述测量点的距离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，包括选取固定点作为运动物体的起点参照物，以所述运动物体与所述起点参照物之间的固定角度采集运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，包括以连续拍照的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，包括以摄像的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，所述图像信息包括图像帧数或图像采集速率。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述测量的距离和所述记录的时间得到所述运动物体在所述测量点的速度；或者，根据所述测量的速度和所述记录的时间得到所述起点到所述测量点的距离之后，还包括以数字形式显示所述起点到所述测量点的距离和所述运动物体在所述测量点的速度。
6.一种距离和速度测量装置，其特征在于，所述装置包括采集模块，用于采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息；测量模块，用于以所述图像信息采集的位置作为测量点，测量所述运动物体从所述起点到所述测量点的距离或测量所述运动物体在所述测量点的速度，并记录所述运动物体从所述起点到所述测量点所用的时间；计算模块，根据所述测量的距离和所述记录的时间得到所述运动物体在所述测量点的速度；或者，根据所述测量的速度和所述记录的时间得到所述起点到所述测量点的距离。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集模块，具体用于选取固定点作为运动物体的起点参照物，以所述运动物体与所述起点参照物之间的固定角度采集运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集模块，具体用于以连续拍照的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集模块，具体用于以摄像的方式采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，所述图像信息包括图像帧数或图像采集速率。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括显示模块，用于以数字形式显示所述起点到所述测量点的距离和所述运动物体在所述测量点的速度。
全文摘要
本发明公开了一种距离和速度测量方法及装置，属于测量技术领域。所述方法包括采集运动物体运动过程中起点到终点若干位置的图像信息；以所述图像信息采集的位置作为测量点，测量所述运动物体从起点到测量点的距离或测量所述运动物体在测量点的速度，并记录所述运动物体从起点到测量点所用的时间；根据测量的距离和记录的时间得到测量点的速度；或者，根据测量的速度和记录的时间得到起点到测量点的距离。本发明通过采集运动物体在运动过程中起点到终点若干位置的图像信息，并以图像信息采集的位置作为测量点，可以精确测量空间任意两点距离，尤其是两点直线之间的距离；因为没有采用测量轮径的方法，可以测量人在步行时的速度和距离。
文档编号G01C23/00GK102564450SQ20111044054
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者王峰 申请人:奇瑞汽车股份有限公司