专利名称：基于移动终端的长度测量装置与方法
技术领域：
本发明属于电子电器领域，特别是指一种利用移动终端进行长度测量的装置与方法。
背景技术：
随着通讯技术的发展，手机的功能正变得越来越强大，例如通过手机进行计步、测量血压或进行远程的家电控制等功能，从而极大的方便了人们的生活。然而在现实生活中，使用者可能还会有一些测量长度的需求，因此如果可利用移动终端进行长度的测量则无疑会增加移动终端的功能与吸引力，业界也提出一些利用移动终端进行长度测量的方案，具体如中国专利200620016720. 8、201020669994. 3、 200810302172. 9等所示，但是这些方案均需单独设置卷尺等传统的测量装置，这样一方面是会增加移动终端的成本。因此，实有必要提供一种利用移动终端进行长度测量的装置与方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于移动终端的长度测量装置与方法，用以解决现有技术中通过设置传统的卷尺等测量装置而增加移动终端成本的问题。为实现上述目的，实现本发明的基于移动终端的长度测量装置与一基准长度元件配合使用，该基准长度元件的长度是已知的，而实施本发明的基于移动终端的长度测量装置包括摄像单元，用于拍摄基准长度元件与待测物体的图像；计算单元，计算出基准长度元件与待测物体的图像所包含的像素点个数，并依据基准长度元件的长度计算出待测物体的长度。依据上述主要特征，该基于移动终端的长度测量装置还包括一输入单元，在摄像单元拍摄到基准长度元件与待测物体的图像后，计算单元接收输入单元的输入的命令而确定代表待测物体的图像以及基准长度元件的图像，从而使计算单元对相应图像边沿像素点的个数进行统计。依据上述主要特征，该摄像单元为该移动终端的摄像头，而计算单元为移动终端的基带处理芯片。依据上述主要特征，该摄像单元为YUV422制式的摄像头，每个像素点的色彩和亮度由其中的8位数据表示，包括Y、U、V共3类数据，其中Y有四位，U有二位，V有2位，格式为Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1，计算单元在进行像素点进行统计，如果相邻两个像素点的Y、U、V 数据中各有一位数值不同，则将像素个数的统计值加一。依据上述主要特征，计算单元统计基准长度元件的图像所占像素点个数，通过基准长度元件的长度除以此个数得到每个像素点代表的长度值，从而再统计出待测物体的图像所占像素点个数，之后再乘以单位长度值而得出待测物体的长度。
为实现上述目的，本发明提出一种利用上述基于移动终端的长度测量装置进行长度测量的方法，该方法包括如下步骤通过摄像单元拍摄基准长度元件与待测物体的图像；计算单元计算出基准长度元件与待测物体的图像所包含的像素点个数，并依据基准长度元件的长度计算出待测物体的长度。依据上述主要特征，该基于移动终端的长度测量装置还包括一输入单元，在摄像单元拍摄到基准长度元件与待测物体的图像后，计算单元接收输入单元的输入的命令而确定代表待测物体的图像以及基准长度元件的图像，从而使计算单元对相应图像边沿像素点的个数进行统计。依据上述主要特征，该摄像单元为YUV422制式的摄像头，每个像素点的色彩和亮度由其中的8位数据表示，包括Y、U、V共3类数据，其中Y有四位，U有二位，V有2位，格式为Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1，计算单元在进行像素点进行统计，如果相邻两个像素点的Y、U、V 数据中各有一位数值不同，则将像素个数的统计值加一。依据上述主要特征，计算单元统计基准长度元件的图像所占像素点个数，通过基准长度元件的长度除以此个数得到每个像素点代表的长度值，从而再统计出待测物体的图像所占像素点个数，之后再乘以单位长度值而得出待测物体的长度。依据上述主要特征，在计算单元对待测物体的图像所占像素点进行统计时，针不同形状的图像采用不同的方法，其中对于呈单排像素点的图像，如果相邻两个像素点的Y、 U、V数据中各有一位数值不同，则将像素个数的统计值加一；对于呈二排像素点的图像，则依上述的方法取得初步统计值，之后除以二得到实际长度所占像素点个数；对于排数大于二的图像，先取得图像的周长所占像素点个数A = 2a+2(b_2)，其中a表示多排图像长度方向所占像素点个数，b表示多排图像宽度方向所占像素点个数，如此可以推导出多排图像长度方向所占像素点个数a = (A-2(b-2))/2 ；对于呈不规则图形的图像，需先判断其宽度为单排像素点还是多排像素点就可以根据上述二种方式统计计算到最终的长度所占像素点个数a，如果存在45度斜角连接像素点，假设此像素点有N个，则统计时引入2~ (1/2)的修正，通过公式a’ = a+(2~ (1/2)-1) N，从而得出最终的长度所占像素点个数a’。与现有技术相比较，本发明通过移动终端的摄像单元取得基准长度元件与待测物体的图像，之后计算出基准长度元件与待测物体的图像所包含的像素点个数，并依据基准长度元件的长度计算出待测物体的长度，如此通过图像处理技术实现测量长度的功能，不需要增加移动终端的硬件设置，从而利于增加移动终端使用的便捷性与趣味性。
图1为实施本发明的基于移动终端的长度测量装置的功能模块结构示意图。图2为基于移动终端的长度测量方法的流程图。图3为本发明的实施示意图。图4为呈单排像素点的图像的示意图。图5为呈多排像素点的图像的示意图。图6为有45度斜角连接像素点的图像的示意图。
具体实施例方式以下结合附图对实施本发明的具体实施方式
进行详细说明。请参阅图1所示，为实施本发明的基于移动终端的长度测量装置的功能模块结构示意图，实施本发明的基于移动终端的长度测量装置在使用时通常与一基准长度元件配合使用，该基准长度元件的长度是已知的，而实施本发明的基于移动终端的长度测量装置包括摄像单元，用于拍摄基准长度元件与待测物体的图像；计算单元，计算出基准长度元件与待测物体的图像所包含的像素点个数，并依据基准长度元件的长度计算出待测物体的长度。在具体实施时，上述的基准长度元件可为在购买移动终端时一起赠送的竖直小挂件，其长度为固定已知的，或者是触控笔，或者是其他长度已知的物体。而摄像单元即为该移动终端的摄像头，而计算单元可为移动终端的基带处理芯片，如此本发明不需额外的元件，从而更易于实施。另外，实施本发明的基于移动终端的长度测量装置还包括一输入单元，该输入单元可为移动终端的人机输入界面(如按键或触摸屏等)，在摄像单元拍摄到基准长度元件与待测物体的图像后，计算单元接收输入单元的输入的命令而确定代表待测物体的图像以及基准长度元件的图像，从而使计算单元对相应图像边沿像素点的个数进行统计。请参阅图2所示，为实施本发明的基于移动终端的长度测量方法的流程图，实施本发明的基于移动终端的长度测量方法包括如下步骤通过摄像单元拍摄基准长度元件与待测物体的图像；计算单元计算出基准长度元件与待测物体的图像所包含的像素点个数，并依据基准长度元件的长度计算出待测物体的长度。请参阅图3所示，为本发明的实施示意图，其中在只要统计基准长度元件的图像所占像素点个数，通过基准长度元件的长度除以此个数得到每个像素点代表的长度值U，从而再统计出待测物体的图像所占像素点个数，之后再乘以单位长度值u，就可以得出待测物体的长度，由此实现长度测量的功能。在具体实施时，假如以目前常用的YUV422制式的摄像头为例，其在预览和成像过程中传输的图像都是由一个个像素组成，每个像素点的色彩和亮度由其中的8位数据表示，格式为Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1。因此，根据这一技术特点，我们可以对指定区域内的物体边沿所占像素点进行统计，即在指定区域内相邻两个像素点色彩亮度有明显区别，在具体实施时，由于测试过程建议选取背景与被测物色彩对比较大的进行测量，所以数据位中分别代表色彩和亮度的Y，U, V值会有明显区别，故一般可以将对应Y G位)，U O位)，V O位)3 类数据中各有一位数值不同的像素便认定为有明显区别，就将像素个数的统计值加一，并根据被测物体的成像特点，对像素个数的统计值进行处理，最后根据基准长度元件的图像所占像素点个数，得出待测物体的实际长度。由于被测物体外形以及成像不确定性，其成像后所占像素点方式并不唯一，对于不同的成像特点，对其所占像素点的统计方式也有所不同，具体如下所示(一 )对于呈单排像素点的图像如图4所示，对于呈单排像素点的图像，只需在指定区域内相邻两个像素点色彩亮度有明显区别，具体判断的标准同上，就将像素个数的统计值加一，如此每个像素点不重复对比和统计，此统计值即为实际长度所占像素点个数。( 二)对于呈多排像素点的图像如图5所示，对于呈多排像素点的图像，像素点的计算方式则需要在单排像素点统计方式的基础上进行计算。例如，对于只有二排像素的图像，则将初步统计值除以二得到实际长度所占像素点个数；对于排数大于二的图像，目前单排的统计方法来统计多排的图像得到的实际是多排图像的周长所占像素点个数A，所以需要对其进行计算得到多排图像长度方向所占像素点个数，即由周长所占像素点个数A = 2a+2(b_2)，其中a表示多排图像长度方向所占像素点个数，b表示多排图像宽度方向所占像素点个数，如此可以推导出长度所占像素点个数a = (A-2(b-2))/2。(三)对于呈不规则图形的图像如图6所示，对于不规则的形状的图像，只需判断其宽度为单排像素点还是多排像素点就可以根据上述方式统计计算到最终的长度所占像素点个数a。其中对于存在45度斜角连接像素点，假设有N个，则统计时可以引入2~ (1/2)的修正使统计值更准确，具体公式为a’ = a+(2~ (1/2)-1) N，从而得出最终的长度所占像素点个数a’。在实际应用中，由于摄像头有距离效应，所以最好将待测物体与基准长度元件放在同一水平面，摄像单元视角垂直于该平面，并且选择与待测物体和基准长度元件色差较大的背景，提高成像后像素点统计的准确率。整个过程还需要人机交互，在摄像单元所拍摄的图像中指出代表待测物体的色块以及基准长度元件的色块，从而使计算单元对相应色块图形边沿像素点的个数进行统计，得出待测物体实际长度所占像素点个数和基准长度元件实际长度所占像素点个数，计算单元根据预设的基准长度元件的固定长度值和测得的基准长度元件的图像的像素点个数，得到单位像素点代表的长度，进一步得到待测物的实际长度(即待测物体的图像的像素点个数乘以单位像素点长度)。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种基于移动终端的长度测量装置，与一基准长度元件配合使用，该基准长度元件的长度是已知的，其特征在于该基于移动终端的长度测量装置包括摄像单元，用于拍摄基准长度元件与待测物体的图像；计算单元，计算出基准长度元件与待测物体的图像所包含的像素点个数，并依据基准长度元件的长度计算出待测物体的长度。
2.如权利要求1所述的基于移动终端的长度测量装置，其特征在于该基于移动终端的长度测量装置还包括一输入单元，在摄像单元拍摄到基准长度元件与待测物体的图像后，计算单元接收输入单元的输入的命令而确定代表待测物体的图像以及基准长度元件的图像，从而使计算单元对相应图像边沿像素点的个数进行统计。
3.如权利要求1所述的基于移动终端的长度测量装置，其特征在于该摄像单元为该移动终端的摄像头，而计算单元为移动终端的基带处理芯片。
4.如权利要求3所述的基于移动终端的长度测量装置，其特征在于该摄像单元为 YUV422制式的摄像头，每个像素点的色彩和亮度由其中的8位数据表示，包括Y、U、V共3 类数据，其中Y有四位，U有二位，V有2位，格式为Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1，计算单元在进行像素点进行统计，如果相邻两个像素点的Y、U、V数据中各有一位数值不同，则将像素个数的统计值加一。
5.如权利要求1所述的基于移动终端的长度测量装置，其特征在于计算单元统计基准长度元件的图像所占像素点个数，通过基准长度元件的长度除以此个数得到每个像素点代表的长度值，从而再统计出待测物体的图像所占像素点个数，之后再乘以单位长度值而得出待测物体的长度。
6.一种利用权利要求1所述的基于移动终端的长度测量装置进行长度测量的方法，其特征在于该方法包括如下步骤通过摄像单元拍摄基准长度元件与待测物体的图像；计算单元计算出基准长度元件与待测物体的图像所包含的像素点个数，并依据基准长度元件的长度计算出待测物体的长度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于该基于移动终端的长度测量装置还包括一输入单元，在摄像单元拍摄到基准长度元件与待测物体的图像后，计算单元接收输入单元的输入的命令而确定代表待测物体的图像以及基准长度元件的图像，从而使计算单元对相应图像边沿像素点的个数进行统计。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于该摄像单元为YUV422制式的摄像头，每个像素点的色彩和亮度由其中的8位数据表示，包括Y、U、V共3类数据，其中Y有四位，U有二位，V有2位，格式为Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1，计算单元在进行像素点进行统计，如果相邻两个像素点的Y、U、V数据中各有一位数值不同，则将像素个数的统计值加一。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于在计算单元对待测物体的图像所占像素点进行统计时，针不同形状的图像采用不同的方法，其中对于呈单排像素点的图像，如果相邻两个像素点的Y、U、V数据中各有一位数值不同，则将像素个数的统计值加一；对于呈二排像素点的图像，则依上述的方法取得初步统计值，之后除以二得到实际长度所占像素点个数；对于排数大于二的图像，先取得图像的周长所占像素点个数A = h+2(b-2)，其中a表示多排图像长度方向所占像素点个数，b表示多排图像宽度方向所占像素点个数，如此可以推导出多排图像长度方向所占像素点个数a = (A-2(b-2))/2 ；对于呈不规则图形的图像， 需先判断其宽度为单排像素点还是多排像素点就可以根据上述二种方式统计计算到最终的长度所占像素点个数a，如果存在45度斜角连接像素点，假设此像素点有N个，则统计时引入2~(1/2)的修正，通过公式a’ =a+(2~(l/2)-l)N，从而得出最终的长度所占像素点个数a，。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于计算单元统计基准长度元件的图像所占像素点个数，通过基准长度元件的长度除以此个数得到每个像素点代表的长度值，从而再统计出待测物体的图像所占像素点个数，之后再乘以单位长度值而得出待测物体的长度。
全文摘要
一种基于移动终端的长度测量装置，与一基准长度元件配合使用，该基准长度元件的长度是已知的，该基于移动终端的长度测量装置包括一摄像单元及计算单元，其中摄像单元用于拍摄基准长度元件与待测物体的图像，而计算单元计算出基准长度元件与待测物体的图像所包含的像素点个数，并依据基准长度元件的长度计算出待测物体的长度，如此通过图像处理技术实现测量长度的功能，不需要增加移动终端的硬件设置，从而利于增加移动终端使用的便捷性与趣味性。
文档编号H04M1/725GK102494616SQ20111037496
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者谢俊麒 申请人:捷开通讯科技(上海)有限公司