阅读说明：本技术 一种基于激光和图像的空间测算方法 (Space measuring and calculating method based on laser and image ) 是由 付腾桂 柳庆祥 华建刚 于 2018-09-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及涉及安防监控,智能建筑,测绘等,尤其涉及一种空间测算方法。一种基于激光和图像的空间测算方法,它包括搭载在飞行器上的激光器和摄像机,并包括以下步骤：摄像机调试步骤,摄像机视场角的测算,垂直,对角视场角的测算都对应同一个公式,统称视场角为V＝arctan(X*M/N/2/L)*360/π；实际测算步骤,激光器对被被测目标发射一个光脉冲,由被测物体反射后激光模块接收,可以得到飞行时间T,2d＝cT,同时利用摄像机拍摄得到测算图像,测算图像中两点间的距离,此时d为已知,Va,Ha为已知,对于实际物体的长度Le有,Lh＝2*tan(Ha/2)*d*Reh/Rh,Lv＝2*tan(Va/2)*d*Rev/Rv,<Image he="65" wi="367" file="DDA0001789407260000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>本发明有快速,简便,实时,精确的优点。(The invention relates to security monitoring, intelligent building, surveying and mapping and the like, in particular to a space measuring and calculating method. A space measuring and calculating method based on laser and images comprises a laser and a camera carried on an aircraft, and comprises the following steps: the method comprises the following steps of debugging a camera, wherein the measurement of the field angle of the camera, the measurement of the vertical angle and the measurement of the diagonal field angle correspond to the same formula, and the field angle is generally called as V (arctan (X M/N/2/L) × 360/pi; in the actual measuring and calculating step, a laser emits a light pulse to a measured target, the light pulse is received by a laser module after being reflected by the measured target, the flight time T, 2d to cT can be obtained, a measured and calculated image is obtained by utilizing a camera, the distance between two points in the image is calculated, at the moment, d is known, Va and Ha are known, and as for the length Le of the actual object, Lh to 2 to tan (Ha/2) d to Reh/Rh, Lv to 2 to tan (Va/2) d to Rev/Rv, the invention has the advantages of rapidness, simplicity, convenience, real time and accuracy.)

一种基于激光和图像的空间测算方法

技术领域

本发明涉及涉及安防监控，智能建筑，测绘等，尤其涉及一种空间测算方法。

背景技术

随着无人机技术的发展，各种识别、测绘功能纷纷集成到了无人机上。通常是采用激光、摄像机等设备来采集数据，并通过各种计算方法来获得空间数据。但是由于无人机飞行速度高，采集来的数据因为运算复杂，难以及时得到数据。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的上述问题，提供种一种基于激光和图像的空间测算方法。本发明有快速，简便，实时，精确的优点。

本发明是这样实现的，一种基于激光和图像的空间测算方法，其特征在于，它包括搭载在飞行器上的激光器和摄像机，并包括以下步骤：

摄像机调试步骤，摄像机视场角的测算，每一款摄像机在当前焦距下都可以计算出一个水平视场角Ha，垂直视场角Va，对角视场角Da，垂直，对角视场角的测算都对应同一个公式，以下统称视场角为V

V＝arctan(X*M/N/2/L)*360/π，其中

X为图像的分辨率，X为水平分辨率则计算得水平视场角，X为垂直分辨率则计算得垂直视场角，

L为测算目标到镜头的实际距离，M为参照对象中两点间的实际距离，N为图像中，参照对象两点间的像素点个数；

实际测算步骤，激光器对被被测目标发射一个光脉冲，由被测物体反射后激光模块接收，可以得到飞行时间T，

2d＝cT，其中d为摄像机与实际被测物体的实际距离，T为飞行时间，c为光速；

同时利用摄像机拍摄得到测算图像，测算图像中两点间的距离，此时d为已知，Va,Ha为已知，对于实际物体的长度Le，

Lh＝2*tan(Ha/2)*d*Reh/Rh,

Lv＝2*tan(Va/2)*d*Rev/Rv,

其中

Rh为图像的水平分辨率大小，Rv为图像的垂直分辨率大小，Reh为图像中实际的两点间的水平像素点，Rev为图像中两点间的垂直像素点个数

Lh为水平方向实际距离，Lv为垂直方向实际距离。

激光可以发射出光脉冲，在被测目标进行反射后，通过光速和飞行时间，可以精确计算出被测物体的实际距离。通过图像视场角及物距，可以精确测算出，当前图像画面中各种实物的实际长度，宽度，高度。本发明通过此方法，可以远程监测，建筑工地、港口、机场航运、铁路交通、山体桥梁等领域的实时测算。

附图说明

图1为本发明原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种基于激光和图像的空间测算方法，其特征在于，它包括搭载在飞行器上的激光器和摄像机1，并包括以下步骤：

摄像机调试步骤，摄像机视场角的测算，每一款摄像机在当前焦距下都可以计算出一个水平视场角Ha，垂直视场角Va，对角视场角Da，垂直，对角视场角的测算都对应同一个公式，以下统称视场角为V

V＝arctan(X*M/N/2/L)*360/π，其中

X为图像的分辨率，X为水平分辨率则计算得水平视场角，X为垂直分辨率则计算得垂直视场角，

L为测算目标到镜头的实际距离，M为参照对象中两点间的实际距离，N为图像中，参照对象两点间的像素点个数；

实际测算步骤，激光器对被被测目标发射一个光脉冲，由被测物体反射后激光模块接收，可以得到飞行时间T，

2d＝cT，其中d为摄像机与实际被测物体的实际距离，T为飞行时间，c为光速；

同时利用摄像机拍摄得到测算图像，测算图像中两点间的距离，此时d为已知，Va,Ha为已知，对于实际物体的长度Le，

Lh＝2*tan(Ha/2)*d*Reh/Rh,

Lv＝2*tan(Va/2)*d*Rev/Rv,

其中

Rh为图像的水平分辨率大小，Rv为图像的垂直分辨率大小，Reh为图像中实际的两点间的水平像素点，Rev为图像中两点间的垂直像素点个数Lh为水平方向实际距离，Lv为垂直方向实际距离。