一种使用发射双光束测量与被拍摄物体之间距离的装置及方法与流程

本发明涉及一种测距的装置，特别涉及一种在智能设备上使用发射双光束来测距的装置及方法。

背景技术：

在大多数情况下，使用激光测距是通过计算发射与接收激光光束时间差的方法来实施，这类方法成本高，结构复杂，也不方便对具体的一个点来进行测距；使用超声波测距则对使用环境和测量对象有一定的要求，而且结构也无法微小化。随着智能设备如智能手机或智能平板电脑不断发展，其处理器运算能力和存储能力的大幅提升及照相软硬件技术的不断提高，拍摄所得到的照片的成像清晰度、分辨率及自动对焦能力也大幅提高，人们希望使用这些智能设备扩展应用来实现更多的功能。所以人们也亟待一种在智能设备上，通过拍摄照片来方便快速地测量与被拍摄物体之间距离的装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在智能设备上通过拍摄照片来快速测量与被拍摄物体之间距离的装置及方法。

为了达到所述目的，本发明一种使用发射双光束测距的装置，该测量装置包括一个带有摄像功能的智能设备和一个内置于该智能设备中的双光束发生器，所述的双光束发生器包含第一光束发生器、第二光束发生器、光束水平角度调节器、微控制器、电源、控制开关、连接器和壳体，由于该双光束发生器内置在智能设备中，其微控制器、电源、控制开关、连接器和壳体及其连接方法均可以由该智能设备提供。

所述的智能设备包括具备运算和存储能力并带有摄像功能的智能手机、智能平板电脑、智能眼镜、vr头戴式虚拟显示设备、智能无人飞行器、智能机器人和车载智能系统。

第一光束发生器和第二光束发生器分别放置在双光束发生器的两端。

第一光束发生器和第二光束发生器所发射的光束为低发散光束，进一步的说就是，无论被拍照物体距离智能设备是远，还是近，第一光束发生器和第二光束发生器所发射的光束照射在被拍摄物体上时，始终保持为直径较小的圆形或椭圆形光点。

第一光束发生器发射的光束所成的中心线和该智能设备照相镜头的轴线平行。

第二光束发生器发射光束的初始状态为其所发射光束的中心线和第一光束发生器发射光束的中心线成平行状态，进一步的说就是，在第二光束发生器发射光束的初始工作状态下，无论被拍摄物体距离智能设备是远，还是近，第一光束发生器和第二光束发生器之间的距离和其发射光束照在被拍摄物体上产生两个光点的中心点之间的距离是相等的。

第二光束发生器所发射的光束通过光束水平角度调节器可以水平方向调节发射角度，所有第二光束发生器所发射光束的中心线和第一光束发生器所发射光束的中心线在同一平面上；在微控制器控制下，该光束水平角度调节器工作而使第二光束发生器发射光束中心线的角度改变时，智能设备的处理器和存储器记录该水平方向角度改变值。

为了提高本发明测距装置的测量精度和便利性，第一光束发生器和第二光束发生器之间的距离可以通过该智能设备的辅助结构进行调节，第一光束发生器和第二光束发生器之间的距离为0.01～5米。

本发明的另一个方案是提供一种使用发射双光束测量与被拍摄物体之间距离的方法，它包括下列步骤：

s1开启智能设备的摄像功能；

s2在智能设备显示部件中取景；

s3开启第一光束发生器，使用者调整拍摄角度，使其发射的光束照射到被拍摄物体的测距点上；

s4智能设备照相机对焦，使该测距点在显示部件中清晰显示；

s5开启第二光束发生器，在光束水平角度调节器的作用下，第二光束发生器发射的光束由初始位置向第一光束发生器方向偏转，当测距点上第一光束发生器发射光束照射所成光点的中心点和第二光束发生器发射光束照射所成光点的中心点重合时，光束水平角度调节器停止工作；

s6智能设备的处理器和存储器记录该水平方向角度改变值；

s7第一光束发生器和第二光束发生器停止光束发射；

s8光束水平调节器工作，使第二光束发生器回到初始状态；

s9依据光束水平角度调节器的水平方向角度改变值，计算获取第二光束发生器发射光束中心线的偏转角度值；

s10通过光束偏转角度值和第一光束发生器第二光束发生器之间的实际距离值，使用三角函数计算公式，计算获取距离值。

通过同样的方法，本发明可以对被拍摄场景中一个物体或多个物体，以及其中单个物体上一个具体的点及多个具体的点，进行测距工作。

根据本发明，使用者无需携带其他辅助测量用具就可以快速地对被拍摄物体进行距离测量；由于使用三角计算法，可以对被拍摄物体上具体一个点的位置进行较精确距离测量；本发明测距装置结构简单，体积小，适合在智能设备上应用；本发明的双光束发生器有控制开关，当其关闭后，不影响智能设备的单独使用。

附图说明

图1是本发明测距装置在智能手机上应用的结构示意图。

图2是本发明测距装置在智能手机上应用的工作示意图。

图3是本发明测距装置在智能手机上伸开后应用的示意图。

图4a是本发明测量方法计算示意图。

图4b是本发明测量方法三角函数计算示意图。

具体实施方法

参考图1图2一种使用发射双光束测距的装置，该测量装置包括一个带有摄像功能的智能设备100和一个内置于该智能设备100中的双光束发生器200，所述的双光束发生器包含第一光束发生器201、第二光束发生器202、光束水平角度调节器(未图示)、微控制器(未图示)、电源(未图示)、控制开关(未图示)、连接器(未图示)和壳体(未图示)，由于该双光束发生器200内置在智能设备100中，其微控制器、电源、控制开关、连接器和壳体及其连接方法均可以由该智能设备100提供。

所述的智能设备100包括具备运算和存储能力并带有摄像功能的智能手机、智能平板电脑、智能眼镜、vr头戴式虚拟显示设备、智能无人飞行器、智能机器人和车载智能系统。

第一光束发生器201和第二光束发生器202分别放置在双光束发生器200的两端。

第一光束发生器201和第二光束发生器202所发射的光束为低发散光束，进一步的说就是，无论被拍照物体距离智能设备是远，还是近，第一光束发生器201和第二光束发生器202所发射的光束照射在被拍摄物体300上时，始终保持为直径较小的圆形或椭圆形光点。

第一光束发生器发射201的光束所成的中心线211和该智能设备照相镜头101的轴线111平行。

第二光束发生器202发射光束的初始状态为其所发射光束的中心线212和第一光束发生器201发射光束的中心线成平行状态，进一步的说就是，在第二光束发生器202发射光束的初始工作状态下，无论被拍摄物体距离智能设备是远，还是近，第一光束发生器201和第二光束发生器202之间的距离和其发射光束照在被拍摄物体300上产生两个光点的中心点之间的距离是相等的。

第二光束发生器202所发射的光束通过光束水平角度调节器可以水平方向调节发射角度，所有第二光束发生器202所发射光束的中心线212和第一光束发生器201所发射光束的中心线211在同一平面上；在微控制器控制下，该光束水平角度调节器工作而使第二光束发生器发射光束中心线的角度改变时，智能设备的处理器和存储器记录该水平方向角度改变值。

参考图3为了提高本发明测距装置的测量精度和便利性，第一光束发生器201和第二光束发生器202之间的距离可以通过该智能设备的辅助结构进行调节，第一光束发生器和第二光束发生器之间的距离为0.01～5米，当第一光束发生器201和第二光束发生器202之间的距离被调节为较小时，可以便于携带并方便对较近的被拍摄物体进行测距工作；当第一光束发生器201和第二光束发生器202被伸开后两者距离被调节为较大时，可以对较远的被拍摄物体进行测距工作。

参考图4a图4b本发明的另一个方案是提供一种使用发射双光束测量与被拍摄物体之间距离的方法，它包括下列步骤：

s1开启智能设备的摄像功能；

s2在智能设备显示部件103中取景；

s3开启第一光束发生器201，使用者调整拍摄角度，使其发射的光束照射到被拍摄物体300的测距点301上；

s4智能设备100照相机对焦，使该测距点301在显示部件103中清晰显示；

s5开启第二光束发生器202，在光束水平角度调节器的作用下，第二光束发生器发射202光束的中心线由初始位置向第一光束发生器201发射光束的中心线方向偏转，当测距点301上第一光束发生器201发射光束照射所成光点的中心点和第二光束发生器202发射光束照射所成光点的中心点重合时，光束水平角度调节器停止工作；

s6智能设备100的处理器和存储器记录该水平方向角度改变值；

s7第一光束发生器201和第二光束发生器202停止光束发射；

s8光束水平调节器工作，使第二光束发生器202回到初始状态；

s9依据光束水平角度调节器的水平方向角度改变值，计算获取第二光束发生器202发射光束中心线212的偏转角度值；

s10通过光束偏转角度值和第一光束发生器201第二光束发生器202之间的实际距离值，使用三角函数计算公式，计算获取距离值。

通过同样的方法，本发明可以对被拍摄场景中一个物体或多个物体，以及其中单个物体上一个具体的点及多个具体的点，进行测距工作。