[發(fā)明專利]一種測距裝置、測距系統及其測距方法

有效

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• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103090846A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 于燕斌
• 申請（專利權）人: 廣州市盛光微電子有限公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G01C11/00
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;陳業(yè)勝

技術領域

本發(fā)明涉及距離測量的技術領域，具體涉及一種測距裝置、測距系統及其測距方法。

背景技術

關于測定距離的方法和儀器，大致可以分為兩類，即，連續(xù)調整飛行時間法和立體圖像法。

連續(xù)調整飛行時間法的調制儀器包括光源發(fā)射器和光源接收器。接收器接收從目標物體反射回來的光線，并測量光線從目標物體到接收器之間所需的時間，并由此計算儀器和目標物體之間的距離。這種方法的優(yōu)點是場景中的每個物體的距離都可以得到精確測量。局限性在于，光線發(fā)射器的功率對測量距離或多個目標的同時測量有很大的限制，而且這種方法屬于侵入性測量。所謂侵入性測量，指測量手段影響到測量目標，從而被測量目標感知到；例如激光、雷達、聲波測量等，通過向測量目標發(fā)生激光等信號以測量目標的距離，但是發(fā)出的激光信號影響到測量目標，也容易被測量目標感知到。

立體圖像法的圖像儀器一般包括兩個攝像頭，用來捕捉目標圖像。兩幅圖像的差別在于視差角度和對等性，這兩項指標可以用來測定距離。這種方法的優(yōu)點是可以快速測量到場景中的所有目標距離，并且是非侵入性測量。然而，這種方法在已有技術中，通常僅用于測量近距離物體的間距。然而，當測量目標較遠時，測量精度不足。

眾所周知，三角測量方法可以用來測量距離、高度和相關角度。早在公元263年，也就是大約1800年前，正如劉暉一幅畫中所證明的，這種應用視線來測量角度的方法已經建立起來了。然而，這種方法只能測量點對點的情況，并且不能快速自動地測出場景中的所有物體的距離。攝影測量的方法利用攝像儀器進行測繪和監(jiān)測，但是這種方法通常不是實時的，并不是專門用于距離修正功能的。

利用數碼相機測量大范圍、遠距離的優(yōu)點有很多。這種方法可以捕捉到所有的信息，從而計算出場景中幾乎所有物體間的距離，而且，這種測量方法是非侵入性的。而隨著計算機技術和極大規(guī)模集成電路的發(fā)展，由此而產生的運算量也是微不足道的。

數碼相機在已有技術中是眾所周知的，并且已經越來越多地應用到手機和其他移動設備中。多鏡頭多傳感器數碼相機的發(fā)明已經得到美國專利的授權（授權號：No.6,611,289名稱：使用多鏡頭多傳感器的數碼相機）。發(fā)明人：于燕斌等人。在1999年1月，這是首個申請利用多鏡頭、多傳感器技術來獲取數字圖像的專利。在這個專利中，多重圖像數據通過多傳感器、多鏡頭獲取，并通過圖像處理器處理后，輸出最終的圖像。多鏡頭多傳感器技術的優(yōu)點很多，如高分辨率、高動態(tài)范圍、靈活和寬廣的視角等等，都可以在本發(fā)明得到最好的應用。

很顯然，以下三個要素將使得基于測距的計算機視覺方案變得可行：立體視覺法和三角測量法的先進算法，高速計算機和低功率損耗的超大規(guī)模集成電路，和帶多鏡頭多傳感器的高性能數碼相機。這種使用多鏡頭多傳感器進行距離修正、測量、勘測和測繪功能的新架構和范例，將逐漸突顯出來，并做出前所未有的成就。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一在于設計一種方便測量的測距裝置。

本發(fā)明的目的之二在于設計一種方便測量，具有可擴展基線長度的測距系統。

本發(fā)明的目的之三在于設計一種方便測量的測距方法

為實現本發(fā)明的目的之一所采用的技術方案：一種測距裝置，包括第一攝像部和第二攝像部，其中第一攝像部包括一個或多個攝像鏡頭以及與攝像鏡頭對應的攝像傳感器，第二攝像部包括多個攝像鏡頭以及與攝像鏡頭對應的攝像傳感器；第一攝像部的攝像鏡頭和第二攝像部的攝像鏡頭分別設于兩個表面，兩個表面位于兩個基座或位于同一個基座上，且這兩個表面之間形成角度已知的夾角；包括信號處理器，與各攝像部連接，用于控制攝像部的拍攝動作，以及接收傳感器拍攝的圖像信號并計算出目標物體的距離。

優(yōu)選的，所述兩個表面形成的夾角為銳角、直角或鈍角；攝像鏡頭設于夾角的外側面，朝向夾角的外側。

優(yōu)選的，包括識別裝置，與所述基座拆卸連接。

優(yōu)選的，所述識別裝置可以為球狀、星形、多邊形等結構，主要起標記作用，方便識別。識別裝置通過支撐桿連接于第一基座的上方。計算兩個測距裝置之間的距離時，以兩個標記裝置所在位置為計算點，從而避免了測距裝置過大不方便識別的問題。

優(yōu)選的，所述基座為移動通信終端。

優(yōu)選的，所述移動通信終端為手機；所述手機為翻蓋式手機，第一攝像部的攝像鏡頭和第二攝像部的攝像鏡頭分別設于翻蓋式手機的機身和蓋體上；或，所述手機為直板式手機，第一攝像部的攝像鏡頭和第二攝像部的攝像鏡頭分別設于兩個直板式手機上，該兩個直板式手機通過卡合結構連接。