基于光电开关的激光测距空间成像的方法与流程

本发明涉及立体摄影测量学，涉及图像分析，尤指一种基于光电开关的激光测距空间成像的方法。

背景技术：

传统三维建模通常使用3dsmax、autocad等建模软件，基于影像数据、cad平面图或者拍摄图片估算建筑物轮廓与高度等信息进行人工建模，这种方式制作出的模型数据精度较低、需要大量的人工参与、数据制作周期较长；倾斜摄影需要拍摄大量平面照片，利用后台软件进行超大量分析处理，精度和速度有所提高，但由于采集的平面照片数据与实际场景失真很大，现场还原度对计算软件处理方法依赖巨大。

技术实现要素：

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于光电开关的激光测距空间成像的方法。直接采集物体的颜色和空间位置，直接形成实际现场的三维精确数据，不借助复杂处理的后台计算软件、全过程实现自动化、周期短、工作量小。在图像上可直接得到任意两点的空间距离和空间角度信息，且形成的图像(模型)可直接放入“googleearth”中。

向量激光仪是一种基于光电开关的激光测距摄像仪，通过对物体直接拍照，测出物体上各点(相对于向量激光仪焦点)的三维空间位置而直接形成三维立体图。本申请人对此一仪器与本申请同日申请了中国实用新型专利《一种向量激光仪系统》

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于向量激光仪立体成像的方法，其特征在于包括如下步骤：

s1、明确成像要求、现场尺寸、向量激光仪参数；

s2、对向量激光仪选用合适的拍摄模式；

s3、现场布点；

s4、向量激光仪参考点和观测点设置坐标；

s5、向量激光仪各点进行全角度拍摄；

s6、向量激光仪图像查看和细节补拍，成像。

说明：

关于拍摄模式，根据拍摄点和角度可分为：单点单角度拍摄、联合拍摄(多点定角度)、逐点拍摄或轨迹模式(多点定角度)、录像模式(单点单角度连续拍摄)、感知模式(多点多角度)无种。

关于现场布点:考虑布点个数和布点距离两方面，最基本的布点是对角布点(2点立方体或棱柱体、4点立方体或棱柱体、6面立方体或棱柱体)。

关于参考点坐标设置：向量激光仪按“设置为参考点”按钮，自动设置该点坐标(接收gps定位信息或置为0)。

向量激光仪观测点坐标设置：有gps差分定位法、内部(位移感知器)感知法、画中取基准点三种方式，其中gps定位精度尚可且成像后可直接放入地图数据(googleearth)中，内部感知法精度不高在探险、隧道、海底、野外等接受不到gps地方专用，画中取点精度最高、在联合拍摄中用的较多。

向量激光仪全角度拍摄：合理选择观测点上水平和垂直拍照张数，将该物体落在该观测点的部分全部覆盖。

向量激光仪图像查看和细节补拍：在向量激光仪(或电脑)上浏览成像数据图，对图中缺失部分或不清楚部分专门靠近拍摄。

本发明的有益效果是：直接采集现实世界的三维坐标和颜色信息，可直接用于3d建模，3d打印、方位、距离测量等。全过程实现自动化、周期短、工作量小。在图像上可直接得到任意两点的空间距离和空间角度信息，且形成的图像(模型)可直接放入“googleearth”中。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

图1是物体6面布点法示意图。

图2是布点及视角示意图。

图3是2点法拼接舞台示意图。

图4是六边形舞台布点示意图。

图5是房间布点俯视示意图。

图6是航拍网格(对角)布点俯视示意图。

图7是航拍012、023、s12,23正视示意图。

图8是车载摄像头布点正视示意图。

图9是车载摄像头布点俯视示意图。

图10是探险立体成像感知模式(软)布点图。

图11是录像模式判断地面和行走图。

图12是本发明的结构系统方框图。

图13是基于纳米激光发射阵列向量激光摄像头原理示意图。

图14是基于光开关向量激光摄像头原理示意图。

图中：1为mpu控制器、2为向量激光摄像头、3为普通摄像头、4为角度感知器、5为位置感知器、6为存储芯片、7为屏幕、8为麦克风、9为扬声器、10为外部接口、11为步进电机。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进上步的描述。

实施例一：人物写真

1.1个体写真

s1：明确成像要求、现场尺寸、向量激光仪参数；

成像要求：主分辨精度1mm，动态捕捉人物瞬间；

现场尺寸：人物最大长宽高为0.5m、0.2m、2.2m；

向量激光仪参数：向量激光成像仪最小分辨角度1/4000rad，视角水平、垂直均为90°；

观测点坐标定位方式：本实施例用画中基准点方式；

s2：选用合适的拍摄模式；

向量激光仪采取联合成像模式：在各观测点均布置一台摄像机，且各摄像机由一台电脑控制；

s3:现场布点；

布点可以随意控制，只要满足对象全覆盖、精度要求即可；最全面的布点是6面立方体法，即上下前后左右都布点，见图1；

本实施例采取2点立方体法(简化的对角布点)，视角布置成正方形，边长为2.3m，见图2；满足对景物(人)全覆盖，且离摄像机最远点(1与2之间)精度为满足拍摄要求；

δs＝k×l(1)

其中δs为成像主误差、k为向量激光仪最小分辨角度、l为该点到摄像机的具体；s4、设置参考点和观测点坐标；

参考点坐标：在计算机画面中，选定向量激光仪1并按“设为参考点”按钮；

观测点：步骤1：将杆头带有标记(足够清晰、直径5mm的圆球)的立杆置于图2“立方体”(有效成像区域)中；

步骤2：在计算机画面中按“同时拍设”按钮(相当于所有向量激光仪同时按“拍摄”)；

步骤3：选取向量激光仪1照片中标记点(圆球)按“图中基准点”按钮，则照片1中自动计算基准点坐标、同时自动计算图片2中摄像机2坐标；

步骤4：取走立杆；

s5、向量激光仪各点进行全角度拍摄；

人进入有效成像区域(“立方体”)，在计算机上按“联合拍照”按钮(相当于所有向量激光仪同时拍摄)；

s6、向量激光仪图像查看和细节补拍。

在计算机上按“照片浏览”按钮，人物立体写真图，可计算各部件尺寸大小、相对位置等。

1.2舞台写真

s1：明确成像要求、现场尺寸、向量激光仪参数；

成像要求：主分辨精度2mm，连续动态捕捉人物动作；

现场尺寸：舞台长宽高为15m、15mm、5m；

向量激光仪参数：向量激光成像仪最小分辨角度1/5000rad，视角水平、垂直均为90°；

观测点坐标定位方式：画中基准点；

s2：向量激光仪选用合适的拍摄模式；

向量激光仪采取联合成像模式；

s3:现场布点

采用2点立方体拼接成大舞台；采取3×3×1的边长为5.5m“立方体”(最远点主精度1/5000×5.5×1.732＝1.9mm)拼接的舞台，见图3边上点o11、o21布置在“立方体”下顶点，o21、o22布置在“立方体”上顶点，取“立方体”s1、s2重叠(即图中阴影部分)宽度0.2m，舞台长宽尺寸为5.5+5.3+5.3＝16.1m、高度5.5m，满足要求；

当然，为了得到更全面角度覆盖，可以在每个“立方体”另一对顶点增加两台摄像机构成“4点立方体“法；此时需要的摄像机共9×4＝36台；

s4、向量激光仪设置参考点和观测点坐标

参考点坐标：在计算机画面中，选定向量激光仪o11并按“设为参考点”按钮；

观测点：步骤1：将杆头带有标记(足够清晰、直径5mm的圆球)的立杆置于图3中s1、s2、s3、s4重叠区(阴影)；

步骤2：在计算机画面中选o11、o12、o21、o22、o31、o32、o41、o42向量激光仪按“联合拍设”按钮；

步骤3：选取向量激光仪o11拍摄照片中标记点(圆球)按“图中基准点”按钮，则其他观测点(o12-o42)坐标(依据已知坐标点o11和图中基准点)和自动计算出来；

步骤4：将立杆移至其下一个重叠区(已知观测点和未知观测点)、重复步骤2、步骤3，直至所有观测点坐标已设置；

步骤5：取走立杆；

s5、向量激光仪各点进行全角度拍摄；

人进入有效成像区域(“立方体”)，在计算机上按“联合录像”按钮；

s6、向量激光仪图像查看和细节补拍；

在计算机上按“录像回放”按钮，查看“联合拍照模式下”的舞台立体动作连续写真图，计算各部件尺寸、相对位置等。

1.3圆形舞台

s1、s2、s5、s6与舞台写真相同，仅对s3布点和s4坐标设置做出说明；

s3：布点；选用水平、垂直视角120°、90，最小分辨角度1/5000的6台向量激光仪，按图4所示布置构成六边形舞台；

取六边形边长6.8米，“2点法“水平距离7m(对角距离7×√2＝9.8m)，构成的舞台尺寸直径为12.6m、高度为7m，成像主误差1.96mm；

s4：向量激光仪设置观测点坐标；将立杆置于中心三角型内部(即6台摄像机的重叠区域)，用”图中基准点“方式设置观测点坐标；

与矩形布置方式，本实施例效率高出200％。

实施例二：立体取景

1.1单个场景

s1：明确成像要求、现场尺寸、向量激光仪参数

成像要求：主分辨精度1mm，全面摄取周围(静态)景物；

现场尺寸：1间普通房间三维尺寸为4m、6m、9m；

向量激光仪参数：向量激光成像仪最小分辨角度1/5000rad，视角水平、垂直均为120°；

向量激光仪观测点坐标定位方式：内部感知方式(参考点设在屋外一显著标志如沉降观测点)；

s2：向量激光仪选用合适的拍摄模式

向量激光仪逐点模式：在第1个观测点拍摄，拍完转至下一观测点拍摄，直至所有观测点拍完；

s3:现场布点

布点可以随意控制，只要满足对象全覆盖、精度要求即可；本实施例在房间沿长度方向布2点、高度为1.5m如图5，成像最远点误差按公式(1)为满足要求；

s4、向量激光仪设置参考点和观测点坐标；

参考点坐标：将向量激光仪放置在参考点上按“设为参考点”按钮；

观测点：将向量激光仪移至观测点，内置的位置感知器自动显示改点坐标；

s5、向量激光仪各点进行全角度拍摄；

将向量激光仪移至o2点，水平方向依次拍摄3张(360度方向全覆盖)如图5，垂直方向依次拍摄3张；

将向量激光仪移至其他布点，同样按水平、垂直扫过360度拍照6张；

s6、向量激光仪图像查看和细节补拍；

在向量激光仪上按“照片浏览”按钮，查看各观测点拍摄后合成立体房间立体图，可计算各部件尺寸大小、相对位置等；

细节补拍，将向量激光仪移近细节部位按“拍摄”。

1.2多个场景

对于多个房间取景s1、s2、s4、s5、s6均相同，仅仅s3中布点个数增多(原则不变，满足精度和全覆盖要求)；

1.3大场景

大场景指一个小区、一个城市、甚至一座山脉，其布点和成像见航拍和车载成像。实施例三：工程测量

1.1微小距离测量

s1：明确成像要求、现场尺寸、仪器参数；

成像要求：主分辨精度0.01mm～2mm等；

现场尺寸：机械设备齿轮端面0.05mm塞尺检查不应塞入，垫铁安装时垫铁不得小于2mm；

仪器参数：向量激光成像仪最小分辨角度1/5000rad，视角水平、垂直均为90°；s2：仪器选用合适的拍摄模式；

仪器单点单角度模式；

s3:现场布点；

正面对准物体(缝隙、垫铁或其他微小待测物)，距离在5cm以内(即可满足精度要求)；

s4、设置参考点和观测点坐标；

无；

s5、仪器各点进行全角度拍摄；

按“拍摄”按钮；

s6、仪器图像查看和细节补拍；

在仪器上按“照片浏览”按钮，查看各观测点拍摄后合成大型设备立体图，可计算各部件尺寸大小、相对位置等；

不用细节补拍。

实施例四：航拍与车载成像

实施例五：航拍与车载成像

对于大场景(建筑全、城市、山脉等)立体成像，主要是航拍和车载移动拍摄。航拍主要负责场景顶部精细成像、车载主要负责场景侧面精细成像。对于航拍和车载都无法涉及的区域(死角、物体内部)，可用手持式拍摄(见实施例二)。

1.1航拍

s1：明确成像要求、现场尺寸、向量激光成像仪参数；

成像要求：物体地面主分辨精度5cm；

现场尺寸：一城市区域面积10km×10km，最大高度100m；

向量激光成像仪参数：向量激光成像仪最小分辨角度；1/8000rad，视角水平(左右方向)、垂直(前进方向)120°；

观测点坐标定位方式：gps差分定位方式(参考点gps设在一标示建筑上)；

s2：向量激光成像仪选用合适的拍摄模式；

向量激光成像仪轨迹模式(逐点模式)：沿着设计的固定轨迹均匀连续拍摄；

s3:现场布点；

通过设计航线高度和宽度，使连续拍摄成像满足基本要求和最优化要求；

基本要求：成像区全覆盖、地面主精度要求,见公式3；

最优化要求：布点距离设备尽可能近(精度更高)，布点个数尽可能少(效率更高)，见公式2；

min(li，ns)(2)

li表示第sⁱ区域航线离地面距离，ns表按照方案s航线条数；si^{(1，2，3，4，5)}表示在向量激光成像仪视角θ120°、航线高度hi、航线间距di情况下能拍摄对第sⁱ区域上前后左右成像重叠区；di表示第i观测点在向量激光成像仪分辨率距离设备li、航线间距di情况下的主误差，为成像允许误差δ；

本实施例在空中采取网格(2点对角)布点法见图6，网格间距230m，高度232.7m(无人机飞行高度232.7m，航线间距230m，向量激光成像仪沿航线前进2×230m拍摄一次，拍摄点数为个，最远点400m(主精度5cm)；

以成像区域s12,23分析，验证布点的可行性和最优性；

可行性：在o12能覆盖s12,23上侧、左侧和后侧，在o23能覆盖s12,23上侧、前侧和右侧，全覆盖满足要求；o12(o23)最远点为o23(o12)位置地面点，对角线长度399.9m，主精度满足要求；

最优性：本实施例选取减少拍摄点(保证精度5cm的要求下、尽可能增大航线间距)，o12、o23、s12,23正视图见图7，最优化方程见公式(4)；

解得d＝230m、h＝232.7m，即为本实施例最优布点；

s4、向量激光成像仪设置参考点和观测点坐标；

参考点坐标：将差分gps向量激光成像仪放置在参考点上按“设为参考点”按钮；

观测点：拍照的瞬间，内置的gps位置感知器自动获取参考点gps发送的该观测点坐标；

s5、向量激光成像仪各点进行全角度拍摄；

向量激光成像仪固定在无人机上(正对地面)，按照航线布点自动拍摄(水平前后扫过60°、每行进2×230米自动拍摄一次)；

s6、向量激光成像仪图像查看和细节补拍；

在向量激光成像仪上按“照片浏览”按钮，查看各观测点拍摄后合成立体房间立体图，可计算各部件尺寸大小、相对位置等；

细节补拍，重新设计飞行路线或(登顶)手持拍摄；

1.2车载

s1：明确成像要求、现场尺寸、向量激光成像仪参数；

成像要求：物体主分辨精度5cm；

现场尺寸：某条道路单侧宽度20m，建筑物最大高度100m，长度1000m；

向量激光成像仪参数：侧面向量激光成像仪最小分辨角度1/5000rad，视角水平120°、垂直180°；

观测点坐标定位方式：gps差分定位方式(参考点gps设在道路起点)；

s2：向量激光成像仪选用合适的拍摄模式；

向量激光成像仪轨迹模式：沿着设计的固定轨迹均匀连续拍摄；

s3:现场布点；

航线按道路设置，控制行进距离使成像满足全覆盖要求；

本实施例在汽车两侧各布置高度1m的广角摄像头，图8、图9；

验证覆盖性和精度；两摄像头垂直方向180°，道路两旁任意高建筑均能覆盖；水平摄像头后视角30°、控制拍射行进距离(前后两次拍摄距离o1’o)o1’o＝20×tan30°＝11.578m可保证水平上任一面均可被前后覆盖；最远点主精度为

s4、向量激光成像仪设置参考点和观测点坐标；

参考点坐标：将差分gps向量激光成像仪放置在参考点上按“设为参考点”按钮；

观测点：内置的gps位置感知器自动获取参考点gps发送的向量激光成像仪坐标；s5、向量激光成像仪各点进行全角度拍摄；

沿道路每前进11.57m拍摄一次(两摄像向量激光成像仪左右拍摄)；

s6、向量激光成像仪图像查看和细节补拍；

在向量激光成像仪上按“照片浏览”按钮，查看各观测点拍摄后合成立体房间立体图，可计算各部件尺寸大小、相对位置等；

细节补拍，返回或行至该部位补拍或手持拍摄。

1.3手持

手持式拍摄最为灵活且能无限靠近物体，是细节补拍的主要方式，参看实施例二；另外对于小范围(如一个变电站)成像，可按照网格(航线)布点方式，在每个观测点水平、垂直扫过360全方位成像，其精度可控制在1mm以下；

总结：降低航拍高度可提高成像精度、增加航拍高度可增大单次成像面积(减少布点)、主要拍摄顶面，车载拍摄必须沿道路进行且主要拍摄两侧，手持式灵活、精度高能进入物体内部拍摄、但仅限于小范围(500m×500m)移动成像。

实施例六：地下、隧道、海底、外太空探险

地下、隧道、海底、外太空等结构、尺寸情况模糊，科学家认为地球下有几千公里长的隧道与地表连接、但无人证实。可以将向量激光仪装在机器人身上按照设计路线探测并沿路拍摄立体图像，探索未知世界。

地下、隧道、海底、外太空不能接收到gps信号，采用立杆定位更不方便，只能采取内置感知定位观测点坐标。

由于物体不明，不能像前面几种情况一样通过研究现场情况确定最优布点方案，可以说本实施例的“布点”已不是真实现场布点(硬布点)、而是一种设置在计算芯片中软件布点(软布点)。

1.1探险

s1：明确成像要求、现场尺寸、仪器参数

成像要求：物体地面主分辨精度2.5cm

现场尺寸：未知

仪器参数：向量激光成像仪最小分辨角度1/4000rad，视角水平(左右方向)、垂直(前进方向)120°。

观测点坐标定位方式：内部感知。

s2：选用合适的仪器拍摄模式

仪器感知模式：没有一定的轨迹，通过软件设置每深入xm(如100m)或移动xm或拐点处便停下并进行全方位360°扫描。见图10

s3:现场布点

无

s4、仪器设置参考点和观测点坐标

参考点坐标：在拍摄开始处，按仪器上“设为参考点”按钮。

观测点：仪器移动时，内部位移感知器自动计算该点坐标。

s5、仪器各点进行全角度拍摄

仪器在观测点上水平、垂直360°全角度拍摄(6张照片)。

s6、仪器图像查看和细节补拍

在仪器上按“照片浏览”按钮，查看各观测点拍摄后合成立体房间立体图，可计算各部件尺寸大小、相对位置等。

细节补拍，重新设计行走路线或拍摄模式。

实施例七：机器人

在机器人上安装向量激光向量激光仪，可以让机器人如同人一样获得精确的四周环境空间信息。本实施例介绍摄像头在帮助机器人判断地面、行走和取物方面的应用。1.1判断地面

s1：明确成像要求、现场尺寸、仪器参数

成像要求：物体地面主分辨精度1cm。

现场尺寸：所在位置方圆20m区域。

仪器参数：向量激光成像仪最小分辨角度1/2000rad，视角水平(左右方向)、垂直(前进方向)120°。

s2：仪器选用合适的拍摄模式

录像模式：每秒10帧(或更高)速率连续拍摄，仅记录最近3s图像、不存盘。见图11

s3:现场布点

无需布点

s4、设置参考点和观测点坐标

无需设定。

s5、仪器各点进行全角度拍摄

当前点(仅“前方”)连续录像。

s6、图像查看和细节补拍

仪器查看地面：机器人根据拍摄图像，识别出z坐标在0(已机器人足部为基准点)附近连续变化的点即为“地面”(地面有一定面积时，该方向可行)。

仪器补拍其他地面：如该方向不可行，自动旋转机器人头部(摄像头)探测其他方向(“侧面”或“后方”)地面。

1.2行走

s1、s2、s3、s4、s5与之前相同。仅s6不同，即对图片数据提取方法和结果不同。

机器人(向量激光仪)调取近3秒立体图片分析。

判断出行走方向是否有遮挡、或即将有物体遮挡或遮挡物体即将离开。

决定直接前进、或跨越(跳上跳下)、或绕道而行、或等待阻碍离开。

1.3取物

s1、s2、s3、s4、s5与之前相同。仅s6不同，即对图片数据提取方法和结果不同。

机器人(向量激光仪)调取近3秒立体图片分析。

根据“需求物”颜色、形状尺寸、材质、用途等，在3秒图片中匹配。

匹配成功则取走此物，或从多件物品中选取一件做进一步检查(如声音、硬度等)。

匹配不成功则匹配类似物，还不成功则发送求救信号或放弃本次任务。

进一步地，本发明提供一种向量激光仪系统，其特征在于：包括有mpu控制器和与之连接的向量激光摄像头、普通摄像头、角度感知器、位置感知器和人机对话装置，所述mpu控制器，用于主控各设备协调工作，具有开机启动指令、设置参考点指令、读取传感器指令、拍照/录音指令、图像/音频回放指令，所述向量激光摄像头用于测量周围物体上所有点距离摄像头的三维距离、所述角度感知器，用于测量装置本身偏离正方向；所述位置感知器，用于测量装置本身位置的地理坐标。

进一步地：

所述人机对话装置包括屏幕、麦克风和扬声器。

所述mpu控制器连接有存储芯片，用于存储配置参数和采集数据。

所述mpu控制器连接有步进电机，用于控制装置绕水平或垂直方向作转动。

本发明的有益效果是：通过对物体直接拍照，测出物体上各点三维空间位置而直接形成三维立体图的激光仪系统。填补市场空缺。

下面结合附图12、13、14，对本发明一种向量激光仪系统作进一步的描述。

一种向量激光仪系统，其特征在于：包括有mpu控制器1和与之连接的向量激光摄像头2、普通摄像头3、角度感知器4、位置感知器5和人机对话装置，所述mpu控制器1，用于主控各设备协调工作，具有开机启动指令、设置参考点指令、读取传感器指令、拍照/录音指令、图像/音频回放指令，所述向量激光摄像头2用于测量周围物体上所有点距离摄像头的三维距离(位置向量)、所述角度感知器4，用于测量装置本身偏离正方向(地球北极、重力方向)；所述位置感知器5，用于测量装置本身位置的地理坐标。

在本发明的实施例中：

所述人机对话装置包括屏幕7、麦克风8和扬声器9。

所述mpu控制器1连接有存储芯片6，用于存储配置参数和采集数据。

所述mpu控制器1连接有步进电机11，用于控制装置绕水平或垂直方向作转动。

所述向量激光摄像头有两种设计方式：基于纳米激光发射阵列方式(其原理图见图2)和基于光电开关方式(其原理图见图3)。包括1个激光振荡器、1个光感面(也可n个光感单元)、n个光开关(n个激光准直系统可选配置)组成。激光振荡器产生初级激光，每个光开关通电时开放，初级激光经准直系统穿透光感面发出一定方向的激光，同时光感面感知反射激光时差。

整机使用过程如下：

开机：按下开机键，mpu控制器1协调各部件完成以下工作。

1)部件自检：检查机器各部件通电和响应正常。

2)屏幕点亮：进入人机主界面。

3)传感器启动：角度感知器、位置感知器、麦克风完成初始设置。角度感知器以地球磁场北极(x轴)、重力反向(z轴)为初始方向、时刻检测仪器偏离正方向角度；位置感知器正方向同角度感知器。

4)摄像机启动：激光摄像机、普通摄像机完成初始设置。激光摄像机处于准备状态(如果是三原色成像仪则直接进入录像模式)；普通摄像机开始采集图片(录像模式)，并在屏幕上显示。

设置参考点：按下屏幕主菜单中“设置参考点”按钮。位置感知器完成以下两项工作：

1)gps模块接受卫星定位信号，将接受的经度x0、纬度y0和高程h0信号写入参考点o0(x0，y0，h0)。

2)将观测点坐标置为oi(0,0,0)。

拍照：按下拍照键，mpu控制器1读取传感器数据，启动激光摄像机、普通摄像机拍照并将数据写入图形文件。其文件数据包括以下内容：

1)参考点o0:x0，y0，h0

2)观测点oi：xi，yi，zi

3)仪器偏角β：βx，βy，βz

4)时差矩阵ωm×n：△t11，△t12，…△t1n

△t21，△t22，…△t2n

…

△tm1，△tm2，…△tmn

5)颜色矩阵sm’×n’：rgb11，rgb12，…rgb1n’

rgb21，rgb22，…rgb2n’

…

rgbm’1，rgbm’2，…rgbm’n’

6)其他信息：仪器分辨率k，视角θ、β，安装位置激光摄像机(x1，y1，z1)、普通摄像机(x2，y2，z2)、角度感知器(x3，y3，z3)、位置感知器(x4，y4，z4)等。

回放：按下“回放”按钮，屏幕显示参考点拍摄所有照片“合成”(合成过程见附录)的三维彩色图，可自由切换视角或视点(3d游戏效果)。

启用步进电机：对于定点拍摄，按下“启用步进电机”按钮，步进电机带动摄像机水平(或垂直)偏转1步、自动拍摄1次，再偏转1补、自动拍摄1次，直至拍完(k/k1)²张，其中k为摄像机分辨率、k1为步进电机步距(此时图像分辨率提高k/k1倍)。

所述向量激光摄像头本申请人同日申请了中国发明专利《主动成像的激光摄像头》。