一种具有长度测量功能的智能手机及其测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种手机，具体地说是具有长度测量功能的智能手机以及其测量方 法。
【背景技术】
[0002] 手机从出现到普及，再到几乎成为生活的必需品，硬件配置越来越高，功能也远远 不只是语音和短信。潜移默化中，它改变着人们的生活乃至行为习惯。在日常生活中，人们 可能随时随地有长度测量需求，却没有随身携带测量工具。手机则是现今社会人人随身必 备的物品，利用当前智能手机的硬件潜力，开发出长度测量功能，既能省去携带额外的测量 工具，又可使手机具有更多的附加值，提高使用者的便利性。
[0003] 现有技术中，已有一些基于智能手机的长度测量技术。中国专利申请公布 号CN102624954A，申请公布日2012. 08. 01，一种具有长度测量功能的手机及其测量方 法，公布了一种具有长度测量功能的手机及其测量方法，该发明基于红外技术实现长度 测量，但需要配备当前手机配置中并不常见的红外LED灯；又如中国专利申请公布号 CN103167079A，申请公布日2013. 06. 19, 一种手机测量系统及方法，公布了一种手机测量系 统及方法，该发明将手机沿着被测实物的边线进行移动，利用安装在手机中的加速度传感 器，获取移动的速度和时间，从而计算出长度，测量原理简单，效率高，但测量精度不高；再 如中国专利申请公布号CN103209261A，申请公布日2013. 07. 17, 一种手机上设置测量直尺 的方法及其系统，公布了一种手机上设置测量直尺的方法及其系统，该发明先计算出手机 屏幕每毫米对应的像素点数，然后通过控制点亮的像素个数，在手机屏幕上绘制一个虚拟 的直尺，该方法测量精度较高，但测量范围受限。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题就是要提供一种具有长度测量功能的手机，使其具有硬 件配置大众化、测量精度高、测量范围大等优势。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种具有长度测量功能的智 能手机，其特征在于，包括核心模块、外设模块和测量处理模块。核心模块包括模拟基带处 理模块、应用处理器、存储器和数字信号处理器；外设模块包括射频模块、液晶屏、触摸屏、 闪光灯和摄像头；测量处理模块包括图像采集处理、测量结果显示处理、边缘/角点检测处 理、交互式标注处理、摄像头隐参数标定和目标长度测量处理。其中，射频模块与模拟基带 处理模块相连，模拟基带处理模块与应用处理器相连，液晶屏与应用处理器相连，触摸屏与 应用处理器相连，闪光灯与应用处理器相连，摄像头分别与应用处理器和存储器相连，应用 处理器与存储器相连，存储器与数字信号处理器相连，核心模块中的应用处理器、存储器与 测量处理模块相连。
[0006] 本发明中，核心模块中的模拟基带处理模块、应用处理器、储存器和数字信号处理 器，都可以设置在现有智能手机上的主板上，其中，模拟基带处理模块相当于一个协处理 器，主要功能为基带编码/译码、声音编码及语音编码等；应用处理器是手机的主处理器， 协同各协处理器共同完成智能机功能，主要负责管理手机的基本输入输出管理、人机交互 处理等；数字信号处理器是一个协处理器，主要负责以数字信号的形式对手机音频、图像等 信息进行处理；储存器是存储数据的设备，用来存储手机上的语音、文字、动画等数据，在本 发明中可以用来存储图片。
[0007] 本发明中，外设模块中的射频模块是接收、发送和处理高频无线电波的功能模块， 主要是用来接收手机信号的；液晶屏的作用是用来显示相关信息；触摸屏的作用是用户与 手机人机交互的平台，可以作为输入设备使用；摄像头和闪光灯是现有智能手机上固有的 硬件配置，作用是用来摄像和在光线较差的时候为摄像提供光亮。
[0008] 本发明中，测量处理模块可以通过编程实现，将程序植入智能手机固件中，或者通 过安装手机APP，就可以实现图像采集、边缘/角点检测处理、交互式处理、摄像头隐参数标 定、目标长度测量处理和测量结果显示处理等功能。
[0009] 本发明的进一步改进，还包括壳体，壳体的后盖是可拆卸的，壳体的后盖上刻印标 准网格图形。
[0010] 这个技术方案的作用是为了待测物体设定一个参照物，以便对测量到的图片进行 处理，这也是对现有的手机壳体做进一步的技术加工，不产生新的硬件，便于生产，节省材 料和用户携带。
[0011] 本发明的进一步改进，壳体的后盖上刻印标准网格图形为交替排列的黑白相间正 方形，每个正方形的边长为lcm。
[0012] 本发明长度测量方法的具体步骤如下： 步骤一：输入待测物体的图像：首先将手机后盖卸下，置于待测物体所在场景中，使得 手机后盖与待测物体共面，保持手机后盖上刻印标准网格图形的一面朝向手机摄像头，然 后开启手机摄像头，拍摄并保存包含待测物体和手机后盖的场景图像，最后关闭摄像头，将 手机后盖安装到手机上； 步骤二：对包含待测物体和手机后盖的场景图像进行自动处理和人工标注：首先启动 测量模块，打开包含待测物体和手机后盖的场景图像，然后对图像进行边缘检测、直线检 测、角点检测处理，将图像已经检测到的边缘、线段以及角点显示在手机屏幕上，接着通过 手机触摸屏在图像上人工选择待测目标所对应的线段，标注手机后盖网格图形所对应的9 个相邻角点，手机数字信号处理器根据已知位置的9个角点坐标，计算摄像头的隐参数矩 阵M，根据得到的M矩阵和待测目标所对应的图像线段的端点坐标，计算待测物体的长度， 最后将计算结果输出到手机屏幕上，完成待测物体长度的测量工作。
[0013] 与现有技术相比，本发明披露的技术方案，由于各部件可设置在现有手机的主板 上，只需要在手机后盖上印制标准网格图形，研发和制造成本低，本发明的测量方法还有测 量范围大、精度高的优势。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的模块示意图。
[0015] 图2是本发明手机后盖上所印标准网格图形结构示意图。
[0016] 图3是使用本发明进行长度测量流程图。
[0017] 图4是本发明图像获取操作流程图。
[0018] 图5是使用本发明计算待测物体长度流程图。
[0019] 图6是本发明操作过程中在后盖标准网格图形人工标注9个角点的示意图。
[0020] 图7是本发明摄像头成像模型示意图。
[0021] 其中，1-核心模块，2-外设模块，3-测量处理模块，11-模拟基带处理模块，12-应 用处理器，13-数字信号处理器，14-存储器，21-射频模块，22-液晶屏，23-触摸屏，24-闪 光灯，25-摄像头，31-图像采集处理，32-边缘/角点检测处理，33-交互式标注处理， 34-摄像头隐参数标定，35-目标长度测量处理，36-测量结果显示处理。
【具体实施方式】