[发明专利]基于激光与摄像机同轴实现的远程测距系统的测距激光点定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于激光与摄像机同轴实现的远程测距系统的测距激光点定位方法。

背景技术

远程测距系统采用激光测距与网络视频相结合的方式，实现用户在客户操作端即可观看现场画面，对点选的画面中任意两点间的实际距离进行测定，方便用户在远程对远程测距终端所在地点的任意物体长度、两点距离的测定。实践证明，该系统在工程测量、港口、公路地铁建设测量、农作物长势监管分析、地质安全等方面应用方面具有良好的应用前景。然而，在实际应用中，测距激光点在视频画面中目测定位时，经常出现以下问题，对远程测距系统的正常使用造成了比较大的影响。1)量程较长时，即接近100米时，激光点强度减弱，难于捕捉；2)日照强度过高，即照度过高时，激光点与环境光对比不强烈，难于捕捉。即在使用中存在的激光点不易辨识问题。

发明内容

本发明针对远程测距系统在使用中存在的激光点不易辨识问题，提出了一种基于激光与摄像机同轴实现的远程测距系统的测距激光点定位方法和系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的基于激光与摄像机同轴实现的远程测距系统的测距激光点定位方法所述的远程测距系统包括如下三部分：

一、远程测距终端。远程测距终端包括激光与摄像机同轴测距传感器模组、角度传感器、高精度云台、编解码模块、网络模块。激光与摄像机同轴测距传感器模组完成对被测物两端的距离采集；高精度云台完成对激光传感器和一体化摄像机的承载；角度传感器实时传递角度值，角度传感器有多种实现方式，包括在云台上加装光栅编码返回角度，或采用多轴的角度传感器在云台上装载；一体化摄像机完成对被测物的图像采集和激光点的捕捉；网络模块负责将采集到的信息通过互联网发送到控制平台上。远程测距终端可存储测量数据，并可索引视频录像，可将测量值叠加于视频字幕。远程测距终端可直接被测距客户端连接，实现测距功能，亦可提供开发包供第三方应用调用

二、中心平台。实现功能包括：设备注册、管理功能、控制信令转发、视频转发，测距客户端接入。控制平台可将实时测得的数据进行存储。

三、测距客户端。显示远程测距现场传来的视频和数据，控制远程测距终端的云台转向并聚焦需测定的物体，利用鼠标点取画面中所需测量实际距离的两点，测距客户端可显示两点间的实际距离及探头距离该点的实际距离(量程)。测距客户端可通过中心平台控制远程测距终端，亦可不通过中心平台直接连接远程测距终端进行测量。

本发明将激光测距传感器替换为激光与摄像机同轴测距传感器模组，如此，测距客户端视频画面中心十字光标交点，可用来定位实际的激光点，利用视频画面中心十字光标交点选取测量起点及终点，最终返回测量结果。激光与摄像机同轴测距传感器模组主要由测距激光发射/接收模块、摄像机、等腰直角棱镜、反射镜及组装结构件组成，测距激光测距传感器放置于棱镜后，使测距激光可穿过棱镜，除测距激光外的放射光可被棱镜斜边反射，并可在通过反射镜发射到摄像机镜头中，结构件调节反射后的画面影像角度及激光测距传感器角度，使画面中心十字光标交点与画面中看到的测距激光中心点重合，并且在变焦后仍然同心，远端反射回的红色激光可顺利通过棱镜回到测距传感器激光接收端。这样，在任意量程上，均可以视频画面中心十字光标交点来标示测距激光的位置。组装结构件用于将红色激光发射/接收模块、摄像机、棱镜、反射镜，调节射出的激光与画面中心点达到同心重合，并实现紧固。

与现有技术相比，本发明具有如下：本发明采用将测距激光与摄像机入射光同轴的方式，实现利用摄像机画面的中心点对测距激光点标示，测量者可通过摄像机拍摄画面的中心十字光标交点捕捉到测距激光点，并控制摄像机拍摄画面的中心十字光标交点选取测量起点及测量终点进行测量；本发明提高了远程测距系统的性能和使用效果，使远程测距系统的测量距离及精度极大加长，同时实现了包括正午高强度日光条件的激光点标示，使远程测距系统形成了全天候全量程远程精确测距。

附图说明

图1为本发明的一实施例示意图。

图2本发明的激光与摄像机同轴测距传感器模组示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本发明的基于激光与摄像机同轴实现的远程测距系统的测距激光点定位方法所述的远程测距系统包括如下三部分：