专利名称：测量两点之间距离的方法
技术领域：
本发明涉及距离测量技术领域，特别涉及测量两点之间距离的方法。
背景技术：
距离对于工业生产或者家庭娱乐等诸多领域来说都是比较重要的信息，现有技术 中有多种测定距离的方式。例如，最简单的采用尺子等测量工具进行手工测量距离，或者通 过发出红外线、超声波、激光等，测定回波与发射波时间差或者相位差的方式测定距离。但 是，采用尺子等测量工具测定距离的方式，需要人的手工操作，浪费人力，并且效率较低，不 便于操作，并且测量的距离较长时精度较低；而采用发射红外线、超声波、激光等测量距离 的方式，需要相应的发射和接收装置，这些装置一般比较大，结构复杂，携带放置都很不方 便，而且，还需要较多的硬件电路，实现起来也比较困难。

发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种测量快速、操作方便、测量精 度高的测量两点之间距离的方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案测量两点之间距离的方法，它包括有以下步骤a、以图像采集设备移动的平面定义xy轴坐标平面，以图像采集设备的图像采集 框为参考体定义X' 1’轴坐标平面；b、将图像采集设备移动到第一个点A处，获取图像采集设备相对于xy轴坐标平面 的位置坐标(xA，yA)，并通过图像采集设备对A点进行图像采集，获取A点在图像采集框中 相对于χ' 1’轴坐标平面的位置坐标(χ/，y/ )；c、将图像采集设备移动到第二个点B处，获取图像采集设备相对于xy轴坐标平面 的位置坐标(xB，yB)，并通过图像采集设备对B点进行图像采集，获得B点在图像采集框中 相对于χ' 1’轴坐标平面的位置坐标(xB' ,Yb')；d、根据以下公式确定B点和A点之间的距离& ··^ =V[( 乂)]2。在所述步骤A中定义X' y'轴坐标平面时，使X' y'轴坐标平面的χ'轴方向与 xy轴坐标平面的χ轴方向平行，χ' y'轴坐标平面的y'轴方向与xy轴坐标平面的y轴 方向平行。所述步骤b和步骤c中通过长度传感器测量获得图像采集设备相对于xy轴坐标 平面的位置数据。所述长度传感器为光栅尺。所述图像采集设备为(XD/CM0S图像传感器。所述步骤b和步骤c中通过处理器运算获得A点和B点在图像采集框中相对于x' 1'轴坐标平面的位置数据。所述步骤b中对A点进行图像采集的图像采集设备与步骤c中对B点进行图像采 集的图像采集设备为同一个图像采集设备，图像采集设备对A点进行图像采集后移动到B 点进行图像采集。所述步骤b中对A点进行图像采集的图像采集设备与步骤c中对B点进行图像采 集的图像采集设备也可以为独立的两个图像采集设备。在所述步骤a中定义两个图像采集设备的χ' y'轴坐标平面时，通过校正的方式 使两个图像采集设备的X' y'轴坐标相匹配。本发明有益效果为本发明以图像采集设备移动的平面定义xy轴坐标平面，以图 像采集设备的图像采集框为参考体定义X' y'轴坐标平面，利用图像采集设备分别对两 个待测点进行图像采集，获取图像采集设备分别在采集两点时相对于xy轴坐标平面的位 置坐标，同时获取两点在图像采集框中相对于χ' y'轴坐标平面的位置坐标，根据这些位 置坐标数据确定两点的距离，这些位置坐标数据都可以精确测量出来，运算出来的距离数 据结果精度高，在测量时，只需待测点出现在图像采集设备的图像采集框中就可以采集图 像和位置数据，操作时没有精度要求，可以手动或用器械移动图像采集设备，操作方便，测 量快速，对长距离的测量更有效。


图1是本发明实施例1的原理示意图；
图2是本发明实施例2的原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的说明实施例1见图1所示，本实施例是以一维测量方式测量两点之间距离的方法，它包括有以 下步骤1、在待测量的起始处设定定位点A，在结束处设定定位点B。2、将图像采集设备1在A点和B点移动的方向定义为χ轴方向，在χ轴方向上设 置有长度传感器2，图像采集设备1可沿着χ轴方向移动，通过长度传感器2可获得图像采 集设备1在χ轴方向上的位置数据。长度传感器2可以为光栅尺或其它传感器，图像采集 设备1可以采用(XD/CM0S图像传感器或其它摄像头。3、在图像采集设备1中，以图像采集设备1的图像采集框为参考体定义χ' y'轴 坐标平面，使X' 1'轴坐标平面的X'轴方向与Χ轴方向平行，如果不平行可以通过校正的 方式对正。4、将图像采集设备1移动到A点处，使A点出现在图像采集框中，通过长度传感器 2获取图像采集设备1在χ轴方向上的位置数值xA，通过图像采集设备1对A点进行图像 采集，利用处理器3运算处理获得A点在图像采集框中相对于χ' y'轴坐标平面的位置坐 标(χΑ ‘，yA ‘ ) °5、将图像采集设备1移动到B点处，使B点出现在图像采集框中，通过长度传感器2获取图像采集设备1在χ轴方向上的位置数值xB，通过图像采集设备1对B点进行图像 采集，利用处理器3运算处理获得B点在图像采集框中相对于χ' y'轴坐标平面的位置坐 标(χΒ ‘，y/ ) °其中，在上述两个步骤中，对A点进行图像采集的图像采集设备1与对B点进行图 像采集的图像采集设备1可以为同一个图像采集设备1，图像采集设备1对A点进行图像采 集后移动到B点进行图像采集。对A点进行图像采集的图像采集设备1与对B点进行图像 采集的图像采集设备1也可以为独立的两个图像采集设备1，在定义两个图像采集设备1的 X' 1’轴坐标平面时，可通过校正的方式使两个图像采集设备1的X' 1’轴坐标相匹配。6、因此，在χ轴方向上，图像采集设备1从A点移动到B点时的偏移数据为x轴 方向偏移量Δχ = χΒ-χΑ,即图像采集设备1从A点移动到B点时，χ' y'轴坐标平面的坐 标原点在χ轴方向上的偏移量为Δχ。在χ' y'轴坐标平面中，B点和A点时之间的相对位置数据为X'轴方向偏移量 Δχ' = xB' -Xa'，y'轴方向偏移量 Ay' = yB' -yA'。利用处理器3使用以下公式确定B点和A点之间的距离 本发明以图像采集设备1移动的方向定义χ轴方向，以图像采集设备1的图像采 集框为参考体定义Χ' γ'轴坐标平面，利用图像采集设备1分别对两个待测点进行图像采 集，获取图像采集设备1分别在采集两点时在χ轴方向上的位置坐标，同时获取两点在图像 采集框中相对于χ' γ'轴坐标平面的位置坐标，根据这些位置坐标数据确定两点的距离， 这些位置坐标数据都可以精确测量出来，运算出来的距离数据结果精度高，在测量时，只需 待测点出现在图像采集设备1的图像采集框中就可以采集图像和位置数据，操作时没有精 度要求，可以手动或用器械移动图像采集设备1，操作方便，测量快速，对长距离的测量更有 效。实施例1见图2所示，本实施例是以二维测量方式测量两点之间距离的方法，它包括有以 下步骤1、在待测量的起始处设定定位点A，在结束处设定定位点B。2、将图像采集设备1移动的平面定义为xy轴坐标平面，在xy轴坐标平面的χ轴 方向和y轴方向各设置有长度传感器2，图像采集设备1可在xy轴坐标平面内移动，通过长 度传感器2可获得图像采集设备1相对于xy轴坐标平面的位置数据。长度传感器2可以 为光栅尺或其它传感器，图像采集设备1可以采用CCD/CMOS图像传感器或其它摄像头。3、在图像采集设备1中，以图像采集设备1的图像采集框为参考体定义χ' y'轴 坐标平面，使X' ι'轴坐标平面的X'轴方向与Xy轴坐标平面的X轴方向平行，X' ι'轴 坐标平面的ι'轴方向与xy轴坐标平面的y轴方向平行，如果不平行可以通过校正的方式 对正。4、将图像采集设备1移动到A点处，使A点出现在图像采集框中，通过长度传感器2获取图像采集设备1相对于xy轴坐标平面的位置坐标(xA，yA)，通过图像采集设备1对A 点进行图像采集，利用处理器3运算处理获得A点在图像采集框中相对于χ' y'轴坐标平 面的位置坐标(χ/，y/ )。5、将图像采集设备1移动到B点处，使B点出现在图像采集框中，通过长度传感器 2获取图像采集设备1相对于xy轴坐标平面的位置坐标(xB，yB)，通过图像采集设备1对B 点进行图像采集，利用处理器3运算处理获得B点在图像采集框中相对于χ' y'轴坐标平 面的位置坐标(xB' ,yB')。其中，在上述两个步骤中，对A点进行图像采集的图像采集设备1与对B点进行图 像采集的图像采集设备1可以为同一个图像采集设备1，图像采集设备1对A点进行图像采 集后移动到B点进行图像采集。对A点进行图像采集的图像采集设备1与对B点进行图像 采集的图像采集设备1也可以为独立的两个图像采集设备1，在定义两个图像采集设备1的 X' 1’轴坐标平面时，可通过校正的方式使两个图像采集设备1的X' 1’轴坐标相匹配。6、因此，在xy轴坐标平面中，图像采集设备1从A点移动到B点时相对于xy轴坐 标平面的偏移数据为X轴方向偏移量ΔΧ = xB-xA，y轴方向偏移量Ay = yB_yA，即图像采 集设备1从A点移动到B点时，χ' y'轴坐标平面的坐标原点相对于xy轴坐标平面的偏 移量为(Δχ，Ay)。在χ' y'轴坐标平面中，B点和A点时之间的相对位置数据为X'轴方向偏移量 Δχ' = xB' -Xa'，y'轴方向偏移量 Ay' = yB' -yA'。利用处理器3使用以下公式确定B点和A点之间的距离& 本发明以图像采集设备1移动的平面定义xy轴坐标平面，以图像采集设备1的图 像采集框为参考体定义X' y'轴坐标平面，利用图像采集设备1分别对两个待测点进行图 像采集，获取图像采集设备1分别在采集两点时相对于xy轴坐标平面的位置坐标，同时获 取两点在图像采集框中相对于χ' y'轴坐标平面的位置坐标，根据这些位置坐标数据确 定两点的距离，这些位置坐标数据都可以精确测量出来，运算出来的距离数据结果精度高， 在测量时，只需待测点出现在图像采集设备1的图像采集框中就可以采集图像和位置数 据，操作时没有精度要求，可以手动或用器械移动图像采集设备1，操作方便，测量快速，对 长距离的测量更有效。以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特 征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
权利要求
测量两点之间距离的方法，其特征在于，它包括有以下步骤a、以图像采集设备移动的平面定义xy轴坐标平面，以图像采集设备的图像采集框为参考体定义x′y′轴坐标平面；b、将图像采集设备移动到第一个点A处，获取图像采集设备相对于xy轴坐标平面的位置坐标(xA，yA)，并通过图像采集设备对A点进行图像采集，获取A点在图像采集框中相对于x′y′轴坐标平面的位置坐标(xA′，yA′)；c、将图像采集设备移动到第二个点B处，获取图像采集设备相对于xy轴坐标平面的位置坐标(xB，yB)，并通过图像采集设备对B点进行图像采集，获得B点在图像采集框中相对于x′y′轴坐标平面的位置坐标(xB′，yB′)；d、根据以下公式确定B点和A点之间的距离 <mrow><msub> <mi>S</mi> <mover><mi>AB</mi><mo>&OverBar;</mo> </mover></msub><mo>=</mo><msqrt> <msup><mrow> <mo>[</mo> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>x</mi> <mi>B</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>x</mi> <mi>A</mi></msub><mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow><mo>(</mo><msubsup> <mi>x</mi> <mi>B</mi> <mo>&prime;</mo></msubsup><mo>-</mo><msubsup> <mi>x</mi> <mi>A</mi> <mo>&prime;</mo></msubsup><mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo></mrow><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup><mrow> <mo>[</mo> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>y</mi> <mi>B</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>y</mi> <mi>A</mi></msub><mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow><mo>(</mo><msubsup> <mi>y</mi> <mi>B</mi> <mo>&prime;</mo></msubsup><mo>-</mo><msubsup> <mi>y</mi> <mi>A</mi> <mo>&prime;</mo></msubsup><mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo></mrow><mn>2</mn> </msup></msqrt><mo>.</mo> </mrow>FSA00000162057200011.tif
2.根据权利要求1所述的测量两点之间距离的方法，其特征在于在所述步骤a中定 义χ' y'轴坐标平面时，使χ' y'轴坐标平面的χ'轴方向与xy轴坐标平面的χ轴方向 平行，χ' ι'轴坐标平面的y'轴方向与xy轴坐标平面的y轴方向平行。
3.根据权利要求1所述的测量两点之间距离的方法，其特征在于所述步骤b和步骤c 中通过长度传感器测量获得图像采集设备相对于xy轴坐标平面的位置数据。
4.根据权利要求3所述的测量两点之间距离的方法，其特征在于，所述长度传感器为 光栅尺。
5.根据权利要求1所述的测量两点之间距离的方法，其特征在于所述图像采集设备 为CCD/CMOS图像传感器。
6.根据权利要求1所述的测量两点之间距离的方法，其特征在于所述步骤b和步骤c 中通过处理器运算获得A点和B点在图像采集框中相对于χ' y'轴坐标平面的位置数据。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的测量两点之间距离的方法，其特征在于所述步 骤b中对A点进行图像采集的图像采集设备与步骤c中对B点进行图像采集的图像采集设 备为同一个图像采集设备，图像采集设备对A点进行图像采集后移动到B点进行图像采集。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的测量两点之间距离的方法，其特征在于所述步 骤b中对A点进行图像采集的图像采集设备与步骤c中对B点进行图像采集的图像采集设 备为独立的两个图像采集设备。
9.根据权利要求8所述的测量两点之间距离的方法，其特征在于在所述步骤a中 定义两个图像采集设备的X' 1'轴坐标平面时，通过校正的方式使两个图像采集设备的 χ' y'轴坐标相匹配。
全文摘要
本发明涉及距离测量技术领域，特别涉及测量两点之间距离的方法，其以图像采集设备移动的平面定义xy轴坐标平面，以图像采集设备的图像采集框为参考体定义x′y′轴坐标平面，利用图像采集设备分别对两个待测点进行图像采集，获取图像采集设备分别在采集两点时相对于xy轴坐标平面的位置坐标，同时获取两点在图像采集框中相对于x′y′轴坐标平面的位置坐标，根据这些位置坐标数据确定两点的距离，这些位置坐标数据都可以精确测量出来，运算出来的距离数据结果精度高，在测量时，只需待测点出现在图像采集框中就可以采集图像，操作时没有精度要求，可以手动移动图像采集设备，操作方便，测量快速，对长距离的测量更有效。
文档编号G01C3/00GK101881613SQ201010205598
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者邓丹 申请人:邓丹