[发明专利]一种基于激光和图像的空间测算方法

说明书

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,本发明有快速，简便，实时，精确的优点。

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，水平视场角、垂直视场角和对角 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个数，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：