[发明专利]一种光学高度测量方法

摘要

本发明涉及一种光学高度测量方法，包括移动机构、扇形激光器和图像捕获装置；其中，扇形激光器设置在移动机构上移动方向的前端，扇形激光器发出的扇形一字光路与地面形成光带，且光带与移动机构的移动方向相垂直；图像捕获装置设置在移动机构上，且图像捕获装置的光轴与地面相交的交点位于光带上；在移动机构的移动过程中，被测物位于图像捕获装置的光轴与地面相交的交点的移动路径上，基于以上装置，基于光学标定原理，实现了针对被测物高度的非接触测量方式，方法简便易于实现，保证了最终被测物高度数据测量的准确。

主权项

一种光学高度测量方法，其特征在于：包括移动机构、扇形激光器和图像捕获装置；其中，扇形激光器设置在移动机构上移动方向的前端，扇形激光器发出的扇形一字光路与地面形成光带，且光带与移动机构的移动方向相垂直；图像捕获装置设置在移动机构上，且图像捕获装置的光轴与地面相交的交点位于光带上；在移动机构的移动过程中，被测物位于图像捕获装置的光轴与地面相交的交点的移动路径上，基于以上装置实现针对被测物高度的测量，包括如下步骤：步骤001.初始化选取单位高度参照物设置在图像捕获装置的光轴与地面相交的交点上，扇形激光器发出的扇形一字光路在参照物单位高度的表面形成光带，图像捕获装置捕获图像，获取捕获图像中参照物的像素长度，根据如下公式（1）和公式（2），将单位长度和捕获图像中参照物的像素长度分别代入h_real、h_pixel，获取比例常数K；h_real＝S sinβ/cos(α‑β)           （1）h_pixel＝K·tanβ                   （2）其中，α为图像捕获装置的光轴与地面间的夹角，S为图像捕获装置沿光轴方向与地面间的距离，h_real为被测物上光带的指定位置的实际高度，h_pixel为被测物上光带的指定位置在捕获图像中的像素高度，β为被测物上光带的指定位置与图像捕获装置间的连线和光轴之间的夹角；步骤002.被测物位于图像捕获装置的光轴与地面相交的交点的移动路径上，移动机构的移动过程中，扇形激光器发出的扇形一字光路在被测物表面形成光带，且图像捕获装置捕获图像；步骤003.针对捕获图像，获取捕获图像中被测物上光带的指定位置在捕获图像中的像素高度h_pixel，并根据比例常数K和公式（2）获取与该幅捕获图像相对应、被测物上光带的指定位置与图像捕获装置间的连线和光轴之间的夹角β；步骤004.根据图像捕获装置的光轴与地面间的夹角α、图像捕获装置沿光轴方向与地面间的距离S、夹角β和公式（1），获取与该幅捕获图像相对应、被测物上光带的指定位置的实际高度h_real。