视距测量定位的方法、装置和计算机设备与流程

本申请涉及到计算机领域，特别是涉及到视距测量定位的方法、装置和计算机设备。

背景技术：

在高精度测绘定位中，存在地形复杂且人难以达到的目标区域，无法通过常规的测试方法实现测量。现有对上述条件恶劣的区域的数据测量，一般采用激光测距的方法来确认目标位置的经纬度，但激光测距仪成本高且不方便携带，尤其是靠近恶劣地形地势的地点，更难根据上述激光测距的方式实现测量，现有测量方式不能满足便捷测量、低成本测量的需求。

技术实现要素：

本申请的主要目的为提供视距测量定位的方法，旨在解决现有测量方式不能满足便捷测量、低成本测量的技术问题。

本申请提出一种视距测量定位的方法，包括：

获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点；

对所述目标测试点进行双摄像头测距，得到所述目标测试点在摄像头坐标系内的第一坐标；

获取装配所述双摄像头的移动终端当前所在位置处于大地坐标系的第二坐标，以及当前所述大地坐标系与所述摄像头坐标系之间的夹角；

根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述第一坐标对应所述大地坐标系的经纬度数据。

优选地，所述双摄像头包括第一摄像头和第二摄像头，所述获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点的步骤之前，包括：

将所述第一摄像头成像平面的像素与所述第二摄像头成像平面的像素进行逐一对比，确定像素值相同的像素点；

将所有像素值相同的像素点组成的区域，标记为所述双摄像头重叠成像区域；

将所述双摄像头重叠成像区域按照预设转换关系，映射于所述移动终端的显示屏上，其中，所述预设转换关系为[(m1×n1)/(m2xn2)]β＝(m4×n4)/(m3xn3)，m1×n1是摄像头成像平面感光传感器尺寸，m2xn2为感光芯片尺寸，m3xn3为显示屏尺寸，m4×n4是显示屏最大分辨率，其中，m1、n1、m2、n2、m3、n3、m4、n4以及β均为正数。

优选地，所述获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点的步骤，包括：

定位用户在所述移动终端的显示屏上框出的方形目标区域；

确认显示屏上所述方形目标区域内的指定像素点，其中，所述指定像素点至少包括所述方形目标区域的中心像素点、四个顶点像素点；

根据所述预设转换关系计算所述指定像素点在所述第一摄像头成像平面的第一像素值矩阵；

将所述第一像素值矩阵，与所述第二摄像头成像平面内所有像素值对应的矩阵进行卷积运算，根据卷积值获取所述指定像素点在所述第二摄像头成像平面的第二像素矩阵像素值矩阵；

将第一连线与第二连线的交点确定为所述目标测试点，其中，所述第一连线为所述第一像素值矩阵中的中心像素点与所述第一摄像头光心的连线，所述第二连线为所述第二像素值矩阵中的中心像素点与第二摄像头光心的连线。

优选地，所述对所述目标测试点进行双摄像头测距，得到所述目标测试点在摄像头坐标系内的第一坐标的步骤，包括：

分别获取所述摄像头坐标系中所述第一摄像头成像平面对应的摄像头光轴光心pl的坐标、所述第二摄像头成像平面对应的摄像头光轴光心pr的坐标；

根据所述第一像素值矩阵中对应所述方形目标区域中心的像素值，以及所述第二像素值矩阵中对应所述方形目标区域中心的像素值，分别一一对应确定所述方形目标区域中心在所述摄像头坐标系的第一成像点ol到摄像头光轴光心pl的水平距离ul，以及所述方形目标区域中心在所述摄像头坐标系的第二成像点or到摄像头光轴光心pr的水平距离ur；

根据ul和ur计算所述第一成像点ol和所述第二成像点or之间的距离b,以及所述摄像头光轴光心pl与所述摄像头光轴光心pr之间的距离(b-ul-ur)；

根据距离b、距离(b-ul-ur)、摄像头焦距f，以及相似三角形原理，计算所述目标测试点距离所述基线的距离z，以及所述目标测试点距离所述摄像头坐标系y轴的距离m；

根据所述距离z和所述距离m，确定所述第一坐标。

优选地，所述根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据的步骤，包括：

根据所述夹角将所述移动终端内的所述摄像头坐标系映射为所述大地坐标系；

根据所述目标测试点在所述摄像头坐标内的第一坐标，以及所述目标测试点到基线中心的距离，计算在所述大地坐标内所述目标测试点距离所述移动终端当前所在位置的距离；

以所述移动终端当前所在位置作为参考测试点，根据所述第二坐标以及在所述大地坐标内所述目标测试点距离所述移动终端当前所在位置的距离，计算所述第一坐标对应所述大地坐标系的坐标数据，得到所述目标测试点的经纬度数据。

优选地，所述根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据的步骤之后，包括：

锁定所述第二坐标，对所述目标测试点进行多次测算，得到所述目标测试点在所述大地坐标系内的多个第一经纬度数据；

计算多个所述第一经纬度数据的平均值δ以及方差ε；

删除[δ-ε，δ+ε]范围外的第一经纬度数据，得到剩余的第一经纬度数据；

计算所述剩余的第一经纬度数据的平均数，以作为所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

优选地，所述根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据的步骤之后，包括：

改变所述移动终端所处的位置，以改变所述第二坐标；

在多个不同的第二坐标下，一一对应测算所述目标测试点在所述大地坐标系内的第二经纬度数据，得到多个第二经纬度数据；

计算多个所述第二经纬度数据的平均值δ以及方差ε；

删除[δ-ε，δ+ε]范围外的第二经纬度数据，得到剩余的第二经纬度数据；

计算所述剩余的第二经纬度数据的平均数，以作为所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

本申请还提供了一种视距测量定位的装置，包括：

第一获取模块，用于获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点；

测距模块，用于对所述目标测试点进行双摄像头测距，得到所述目标测试点在摄像头坐标系内的第一坐标；

第二获取模块，用于获取装配所述双摄像头的移动终端当前所在位置处于大地坐标系的第二坐标，以及当前所述大地坐标系与所述摄像头坐标系之间的夹角；

第一计算模块，用于根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

本申请通过双摄像头的重叠成像区域的特性，计算得到目标测试点在摄像头坐标系内的坐标数据，利用摄像头坐标系和大地坐标系之间关联关系，进行坐标转换，得到目标测试点的经纬度数据，弥补了某些特定目标测试点由于地势原因或其他原因不能进行实际测量的缺陷，而且本申请的视距测量定位的功能模块可装配于便于携带的移动终端内，相比于沉重的激光测距仪更易于携带，实现便捷测量，而且测量仪器的成本相比于激光测距仪更低，实现低成本测量。

附图说明

图1本申请一实施例的视距测量定位的方法流程示意图；

图2本申请一实施例的双摄像头的重叠成像区域的成像原理示意图；

图3本申请一实施例中第一摄像头的成像平面像素分布示例图；

图4本申请一实施例中双摄像头测距模型示例图；

图5本申请一实施例中视距测量定位的装置结构示意图；

图6本申请一实施例中视距测量定位的装置结构示意图；

图7本申请一实施例中第一获取模块的结构示意图；

图8本申请一实施例中测距模块的结构示意图；

图9本申请一实施例中第一计算模块的结构示意图；

图10本申请一实施例中视距测量定位的装置结构示意图；

图11本申请另一实施例中视距测量定位的装置结构示意图；

图12本申请一实施例的计算机设备内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1，本申请一实施例的视距测量定位的方法，包括：

s1：获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点；

s2：对所述目标测试点进行双摄像头测距，得到所述目标测试点在摄像头坐标系内的第一坐标；

s3：获取装配所述双摄像头的移动终端当前所在位置处于大地坐标系的第二坐标，以及当前所述大地坐标系与所述摄像头坐标系之间的夹角；

s4：根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

本实施例的移动终端包括但不限于手机、电脑、平板等可手持的便携智能装备，移动终端内置集成rtk高精度定位模块和对称双摄像头模组，且装配对目标测试点进行距离测量的功能app。上述对称双摄像头模组的成像有重叠部分，即重叠成像区域。本实施例的测距也只能对处于重叠成像区域的目标测试点进行测距，即需要两个摄像头同时能观看到目标测试点。首先根据小孔成像原理，推算出对称双摄像头模组的重叠成像区域，为两个成像平面与光心连线的相交线的交叉重叠区域，重叠成像区域的位置是按照摄像头的光轴，上下分布在两个成像平面之间，如图2所示。l1为对称双摄像头模组中第一摄像头的镜头，l2为对称双摄像头模组中第二摄像头的镜头。本实施例通过双摄像头的重叠成像区域的特性，计算得到目标测试点在摄像头坐标内的坐标数据，利用摄像头坐标系和大地坐标系之间关联关系，进行坐标转换，得到目标测试点的经纬度数据，弥补了某些特定目标测试点由于地势原因或其他原因不能进行实际测量的缺陷。上述摄像头坐标系和大地坐标系之间关联关系，借助内置于或外置于移动终端的陀螺仪和指南针等相关辅助传感器测得，上述关联关系包括大地坐标系和摄像头坐标系的夹角转换、比例转换等。先测得摄像头坐标系内目标测试点与移动终端所处位置作为的参考测量点之间三维距离，然后通过大地坐标系和摄像头坐标系的夹角转换、比例转换，在参考测量点的经纬度信息基础上计算得到目标测试点的经纬度，实现对目标测试点的精准测距、低成本测距。摄像头坐标系以所述双摄像头的基线的中心作为坐标原点，以所述基线所处直线为x轴，以平行于所述目标测试点到所述基线的垂直线且经过所述基线的中心的直线为y轴。上述基线指两个摄像头的成像面的中心连线a1a2。上述“第一”、“第二”用语只用于区分，不用于限定，其他处的类似用语作用相同，不赘述。

进一步地，所述双摄像头包括第一摄像头和第二摄像头，所述获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点的步骤s1之前，包括：

s11：将所述第一摄像头成像平面的像素与所述第二摄像头成像平面的像素进行逐一对比，确定像素值相同的像素点；

s12：将所有像素值相同的像素点组成的区域，标记为所述双摄像头重叠成像区域；

s13：将所述双摄像头重叠成像区域按照预设转换关系，映射于所述移动终端的显示屏上，其中，所述预设转换关系为[(m1×n1)/(m2xn2)]β＝(m4×n4)/(m3xn3)，m1×n1是摄像头成像平面感光传感器尺寸，m2xn2为感光芯片尺寸，m3xn3为显示屏尺寸，m4×n4是显示屏最大分辨率，其中，m1、n1、m2、n2、m3、n3、m4、n4以及β均为正数。

本实施例通过对两个摄像头的成像平面像素按照逐个比较的方式，确定所有像素值相同的像素点，以确定对称双摄像头模组的重叠成像区域。比如第一摄像头的mxn成像平面的像素，与第二摄像头的mxn成像平面的像素进行逐一比较，共需比较的次数是mxnxmxn次，才可确定所有像素值相同的像素点，进而得到对称双摄像头模组的重叠成像区域，其中，m、n均为正数。本实施例为方便用户操作，将重叠成像区域直接映射在移动终端的显示屏上。启动移动终端内摄像头或直接启动本申请用于测距的功能app，在对称双摄像头模组测距模式下，移动终端的lcd屏幕屏显示为重叠成像区域对应的成像平面，显示比例为成像平面的长宽像素值矩阵与显示屏平面的长宽像素值矩阵的比值。以第一摄像头的成像平面的坐标转换为显示屏平面坐标作为示例参考，图2为重叠成像区域的某个目标测试点在对称双摄像头模组的两个成像平面的成像点，图3为第一摄像头的成像平面的像素图。图上的小网格代表光敏器件cmos上光电感应元件，也就是构成影像的最小单位“像素”。假设成像平面的感光传感器规格是m1×n1，感光芯片的大小为m2xn2，则可以计算出每个光敏器件cmos间的距离(m1×n1)/(m2xn2)。然后以移动终端的lcd显示屏为例，lcd显示屏的尺寸为m3xn3，假设lcd的最大分辨率是m4×n4，则可以计算出在该尺寸lcd显示屏下每个像素之间的距离(m4×n4)/(m3xn3)。上述每个光敏器件cmos间的距离与lcd显示屏下每个像素之间的距离满足预设转换关系。其中，所述预设转换关系为[(m1×n1)/(m2xn2)]β＝(m4×n4)/(m3xn3)，m1、n1、m2、n2、m3、n3、m4、n4以及β均为正数。由于成像面的像素和显示屏的分辨率均可以通过移动终端的出厂设置获知，则可以实际计算得出β，即第一摄像头成像面和显示屏之间的关联参数，即获得上述预设转换关系。与对称双摄像头模组中的第二摄像头成像面和显示屏之间的关联参数的获得过程原理相同，不赘述，上述对称双摄像头模组中的第一摄像头和第二摄像头，为具有相同的参数的摄像头。

进一步地，所述获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点的步骤s1，包括：

s101：定位用户在所述移动终端的显示屏上框出的方形目标区域；

s102：确认显示屏上所述方形目标区域内的指定像素点，其中，所述指定像素点至少包括所述方形目标区域的中心像素点、四个顶点像素点；

s103：根据所述预设转换关系计算所述指定像素点在所述第一摄像头成像平面的第一像素值矩阵；

s104：将所述第一像素值矩阵，与所述第二摄像头成像平面内所有像素值对应的矩阵进行卷积运算，根据卷积值获取所述指定像素点在所述第二摄像头成像平面的第二像素矩阵像素值矩阵；

s105：将第一连线与第二连线的交点确定为所述目标测试点，其中，所述第一连线为所述第一像素值矩阵中的中心像素点与所述第一摄像头光心的连线，所述第二连线为所述第二像素值矩阵中的中心像素点与第二摄像头光心的连线。

本实施例中，通过显示屏显示双摄像头成像平面中待测距的目标测试点在摄像头坐标系的像素坐标，以提高用户操作时的直观性。当进入双摄像头测距功能app后，移动终端的显示屏上显示重叠成像区域，用户点击显示屏上任意待测目标，并用方框框出待测目标，即在显示屏上确定上述方形目标区域。上述方形目标区域为长lx宽w的矩形框，然后在显示屏上显示上述方形目标区域的像素坐标，得到该待测目标在显示平面的方形目标区域所有像素值。通过上述的预设转换关系得到显示平面的方形目标区域内的所有像素点，对应于第一摄像头成像平面上的像素区域。根据成像面上的待测目标的成像推算距离，并通过屏幕分辨率和成像面的比例关系，更为精确的从显示屏上读取待测目标在摄像头坐标系的坐标数据。过程如下：首先确认显示屏的显示平面上待测目标的方形目标区域的中心像素点和四个顶点的像素点，然后通过显示平面与第一摄像头成像平面的预设转换关系，得到方形目标区域的中心像素点在第一摄像头成像平面的像素坐标，然后再确认四个顶点在第一摄像头成像平面的像素坐标，就得到了待测目标在第一摄像头成像平面的坐标数据。上述待测目标在第一摄像头成像平面的坐标数据，包括m5xn5个像素，m5xn5个像素对应的像素值组成第一像素值矩阵。然后将第一摄像头成像平面中待测目标对应的第一像素值矩阵，与第二摄像头成像平面的所有像素组成的像素值矩阵进行卷积比较，即通过k(m5xn5)与第二摄像头成像平面的所有像素的矩阵y(mxn)，做卷积运算k*y，得到k(m5xn5)在所述第二摄像头成像平面的第二像素值矩阵，其中，k为上述方形目标区域为长lx宽w的矩形框k，矩形框k为滑动窗口，在第二摄像头成像平面的所有像素值矩阵中，依次选取同样大小的矩阵做卷积运算，卷积值最大的矩形框即为待测目标在第二摄像头成像平面的像素值矩阵。第一像素值矩阵透过第一摄像头光圈中心的光线投影，与第二像素值矩阵透过第二摄像头光圈中心的光线投影的相交区域，即为待测目标所处实际地理位置区域。本实施例以待测目标的中心像素点对应的交汇处为所述目标测试点，以在精准定位的前提下简化计算。

进一步地，所述对所述目标测试点进行双摄像头测距，得到所述目标测试点在摄像头坐标系内的第一坐标的步骤s2，包括：

s21：分别获取所述摄像头坐标系中所述第一摄像头成像平面对应的摄像头光轴光心pl的坐标、所述第二摄像头成像平面对应的摄像头光轴光心pr的坐标；

s22：根据所述第一像素值矩阵中对应所述方形目标区域中心的像素值，以及所述第二像素值矩阵中对应所述方形目标区域中心的像素值，分别一一对应确定所述方形目标区域中心在所述摄像头坐标系的第一成像点ol到摄像头光轴光心pl的水平距离ul，以及所述方形目标区域中心在所述摄像头坐标系的第二成像点or到摄像头光轴光心pr的水平距离ur；

s23：根据ul和ur计算所述第一成像点ol和所述第二成像点or之间的距离b,以及所述摄像头光轴光心pl与所述摄像头光轴光心pr之间的距离(b-ul-ur)；

s24：根据距离b、距离(b-ul-ur)、摄像头焦距f，以及相似三角形原理，计算所述目标测试点距离所述基线的距离z，以及所述目标测试点距离所述摄像头坐标系y轴的距离m；

s25：根据所述距离z和所述距离m，确定所述第一坐标。

本实施例的双摄像头测距功能app的测距原理如下：在得到两个成像平面上待测目标的方形目标区域中心的像素坐标值后，通过双摄像头对待测目标的距离进行测算，可以得到摄像头坐标系中，代表待测目标的中心像素点到双摄像头基线olor的垂直距离z。推算过程如下：根据图4可知，待测目标的左成像点对应第一摄像头成像平面的中心点像素坐标值ol，右成像点对应第二摄像头成像平面的中心点像素坐标值or；左光圈中心pl，对应第一摄像头的光轴光心,右光圈中心pr，对应第二摄像头的光轴光心；待测目标的中心像素点为p。根据图4中，三角形pplpr与三角形polor，这两个三角形是相似三角形，则得出(b-ul-ur)/b＝(z-f)/z，其中，f为焦距，即成像平面与镜头小孔的距离，b为两个成像平面中待测目标分别对应的像素之间的距离，ul和ur分别为待测目标在两个成像平面分别对应的像素，与相对应摄像头的光轴的水平距离值。根据上述关系式可以解出:摄像深度z＝fb/d，其中d＝ul+ur。上述摄像深度z,即为在摄像头坐标系中目标测试点距离基线的距离。进而根据三角关系计算中心像素点p距离摄像头坐标系y轴的距离m，以确定中心像素点p在摄像头坐标系的坐标。

进一步地，所述根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据的步骤s4，包括：

s41：根据所述夹角将所述移动终端内的所述摄像头坐标系映射为所述大地坐标系；

s42：根据所述目标测试点在所述摄像头坐标内的第一坐标，以及所述目标测试点到基线中心的距离，计算在所述大地坐标内所述目标测试点距离所述移动终端当前所在位置的距离；

s43：以所述移动终端当前所在位置作为参考测试点，根据所述第二坐标以及在所述大地坐标内所述目标测试点距离所述移动终端当前所在位置的距离，计算所述第一坐标对应所述大地坐标系的坐标数据，得到所述目标测试点的经纬度数据。

示例性地，本实施例建立的摄像头坐标系，以双摄摄像头的基线中心作为三维坐标的原点(0，0，0)，以基线所在直线作为x轴，以目标测试点与基线所在同一平面上的过基线中心且垂直于基线的直线为y轴，以垂直于x轴、y轴所在平面且过基线中心的直线为z轴。由双摄像头对待测目标对应于摄像头坐标系的目标测试点进行距离测量，得到目标测试点距离基线的直线距离z，然后根据摄像头位置与基线中心的位置关系，求得待测目标对应于摄像头坐标系的目标测试点，在摄像头坐标系中的坐标(x,y,z)。本实施例的移动终端内置rtk高精度定位部件，通过rtk高精度定位得到移动终端当前所处位置在大地坐标系中的坐标(x1,y1,z1)。通过借助陀螺仪和指南针等传感器测得摄像头坐标系与大地坐标系之间的夹角，借助几何三角变换关系，可以计算得到目标测试点在大地坐标系中的坐标(x2,y2,z2)，根据移动终端当前所处位置的经纬度，通过坐标缩放比例等经纬度转换关系，换算出目标测试点的经纬度。

进一步地，所述根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据的步骤s4之后，包括：

s5：锁定所述第二坐标，对所述目标测试点进行多次测算，得到所述目标测试点在所述大地坐标系内的多个第一经纬度数据；

s6：计算多个所述第一经纬度数据的平均值δ以及方差ε；

s7：删除[δ-ε，δ+ε]范围外的第一经纬度数据，得到剩余的第一经纬度数据；

s8：计算所述剩余的第一经纬度数据的平均数，以作为所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

本实施例的移动终端内集成的rtk高精度功能部件，通过卫星通信解算当地经纬度信息的频率为1秒一次或者10秒一次，上述频率可以根据实际情况进行调整。本实施例为确保测量数据的精准性，保持移动终端在同一个位置对同一待测目标进行多次测算，通过得到多个经纬度数据，进行数据处理后，得到高精准度测量数据。即先对上述多个经纬度数据求平均值数据δ，并在此基础上求取方差ε，通过将平均值加减方差的数据区间内的经纬度数据去除，即进行异常数据抛离处理，因为[δ-ε，δ+ε]这个范围外的目标点经纬度数据，相较于其他数据为异常点数据，通过直接去除异常点数据后，对剩余的经纬度数据再进行求取平均数，以作为待测目标的经纬度数据。

进一步地，所述根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据的步骤s4之后，包括：

s4a：改变所述移动终端所处的位置，以改变所述第二坐标；

s4b：在多个不同的第二坐标下，一一对应测算所述目标测试点在所述大地坐标系内的第二经纬度数据，得到多个第二经纬度数据；

s4c：计算多个所述第二经纬度数据的平均值δ以及方差ε；

s4d：删除[δ-ε，δ+ε]范围外的第二经纬度数据，得到剩余的第二经纬度数据；

s4e：计算所述剩余的第二经纬度数据的平均数，以作为所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

本实施例的移动终端内集成的rtk高精度功能部件，通过卫星通信解算当地经纬度信息的频率为1秒一次或者10秒一次，上述频率可以根据实际情况进行调整。本实施例为确保测量数据的精准性，保持移动终端在不同位置对同一待测目标进行多次测算，得到多个经纬度数据，然后对上述经纬度数据进行数据处理后，得到高精准度测量数据。处理过程同上，即先对上述多个经纬度数据求平均值数据δ，并在此基础上求取方差ε，通过将平均值加减方差的数据区间内的经纬度数据去除，即进行异常数据抛离处理，因为[δ-ε，δ+ε]这个范围外的目标点经纬度数据，相较于其他数据为异常点数据，通过直接去除异常点数据后，对剩余的经纬度数据再进行求取平均数，以作为待测目标的经纬度数据。本申请其他实施例中，通过将上述同一位置多次测量，与不同位置多次测量的数据进行综合处理，更提高数据的精准性。

本申请通过在移动终端内置集成的rtk高精度定位部件和对称双摄像头模组，并通过开发专门用于双摄像头测量的软件或app，将移动终端硬件自身rtk高精度部件获取的当前位置的经纬度坐标，作为待测目标的参考坐标。以移动终端双摄像头的基线中心做坐标原点建立摄像头坐标系，通过对称双摄头的重叠成像区域进行距离测量，然后解算待测目标对应的目标测试点在摄像头坐标系的坐标。然后借助陀螺仪和指南针等传感器辅助工具，通过大地坐标系与摄像头坐标系之间的夹角转换关系、比例转换关系，得到目标测试点对应的经纬度数据。并通过多次测量减小测量误差，最终确定待测目标的精确经纬度数据。

参照图5，本申请一实施例的装置，包括：

第一获取模块1，用于获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点；

测距模块2，用于对所述目标测试点进行双摄像头测距，得到所述目标测试点在摄像头坐标系内的第一坐标；

第二获取模块3，用于获取装配所述双摄像头的移动终端当前所在位置处于大地坐标系的第二坐标，以及当前所述大地坐标系与所述摄像头坐标系之间的夹角；

第一计算模块4，用于根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

本实施例的移动终端包括但不限于手机、电脑、平板等可手持的便携智能装备，移动终端内置集成rtk高精度定位模块和对称双摄像头模组，且装配对目标测试点进行距离测量的功能app。上述对称双摄像头模组的成像有重叠部分，即重叠成像区域。本实施例的测距也只能对处于重叠成像区域的目标测试点进行测距，即需要两个摄像头同时能观看到目标测试点。首先根据小孔成像原理，推算出对称双摄像头模组的重叠成像区域，为两个成像平面与光心连线的相交线的交叉重叠区域，重叠成像区域的位置是按照摄像头的光轴，上下分布在两个成像平面之间，如图2所示。l1为对称双摄像头模组中第一摄像头的镜头，l2为对称双摄像头模组中第二摄像头的镜头。本实施例通过双摄像头的重叠成像区域的特性，计算得到目标测试点在摄像头坐标内的坐标数据，利用摄像头坐标系和大地坐标系之间关联关系，进行坐标转换，得到目标测试点的经纬度数据，弥补了某些特定目标测试点由于地势原因或其他原因不能进行实际测量的缺陷。上述摄像头坐标系和大地坐标系之间关联关系，借助内置于或外置于移动终端的陀螺仪和指南针等相关辅助传感器测得，上述关联关系包括大地坐标系和摄像头坐标系的夹角转换、比例转换等。先测得摄像头坐标系内目标测试点与移动终端所处位置作为的参考测量点之间三维距离，然后通过大地坐标系和摄像头坐标系的夹角转换、比例转换，在参考测量点的经纬度信息基础上计算得到目标测试点的经纬度，实现对目标测试点的精准测距、低成本测距。摄像头坐标系以所述双摄像头的基线的中心作为坐标原点，以所述基线所处直线为x轴，以平行于所述目标测试点到所述基线的垂直线且经过所述基线的中心的直线为y轴。上述基线指两个摄像头的成像面的中心连线a1a2。上述“第一”、“第二”用语只用于区分，不用于限定，其他处的类似用语作用相同，不赘述。

参照图6，所述双摄像头包括第一摄像头和第二摄像头，视距测量定位的装置，包括：

对比模块11，用于将所述第一摄像头成像平面的像素与所述第二摄像头成像平面的像素进行逐一对比，确定像素值相同的像素点；

标记模块12，用于将所有像素值相同的像素点组成的区域，标记为所述双摄像头重叠成像区域；

映射模块13，用于将所述双摄像头重叠成像区域按照预设转换关系，映射于所述移动终端的显示屏上，其中，所述预设转换关系为[(m1×n1)/(m2xn2)]β＝(m4×n4)/(m3xn3)，m1×n1是摄像头成像平面感光传感器尺寸，m2xn2为感光芯片尺寸，m3xn3为显示屏尺寸，m4×n4是显示屏最大分辨率，其中，m1、n1、m2、n2、m3、n3、m4、n4以及β均为正数。

本实施例通过对两个摄像头的成像平面像素按照逐个比较的方式，确定所有像素值相同的像素点，以确定对称双摄像头模组的重叠成像区域。比如第一摄像头的mxn成像平面的像素，与第二摄像头的mxn成像平面的像素进行逐一比较，共需比较的次数是mxnxmxn次，才可确定所有像素值相同的像素点，进而得到对称双摄像头模组的重叠成像区域，其中，m、n均为正数。本实施例为方便用户操作，将重叠成像区域直接映射在移动终端的显示屏上。启动移动终端内摄像头或直接启动本申请用于测距的功能app，在对称双摄像头模组测距模式下，移动终端的lcd屏幕屏显示为重叠成像区域对应的成像平面，显示比例为成像平面的长宽像素值矩阵与显示屏平面的长宽像素值矩阵的比值。以第一摄像头的成像平面的坐标为显示屏平面坐标作为示例参考，图2为重叠成像区域的某个目标测试点在对称双摄像头模组的两个成像平面的成像点，图3为第一摄像头的成像平面的像素图。图上的小网格代表光敏器件cmos上光电感应元件，也就是构成影像的最小单位“像素”。假设成像平面的感光传感器规格是m1×n1，感光芯片的大小为m2xn2，则可以计算出每个光敏器件cmos间的距离(m1×n1)/(m2xn2)。然后以移动终端的lcd显示屏为例，lcd显示屏的尺寸为m3xn3，假设lcd的最大分辨率是m4×n4，则可以计算出在该尺寸lcd显示屏下每个像素之间的距离(m4×n4)/(m3xn3)。上述每个光敏器件cmos间的距离与lcd显示屏下每个像素之间的距离满足预设转换关系。其中，所述预设转换关系为[(m1×n1)/(m2xn2)]β＝(m4×n4)/(m3xn3)，m1、n1、m2、n2、m3、n3、m4、n4以及β均为正数。由于成像面的像素和显示屏的分辨率均可以通过移动终端的出厂设置获知，则可以实际计算得出β，即第一摄像头成像面和显示屏之间的关联参数，即获得上述预设转换关系。以对称双摄像头模组中的第二摄像头成像面和显示屏之间的关联参数的获得过程原理相同，不赘述，上述对称双摄像头模组中的第一摄像头和第二摄像头，为具有相同的参数的摄像头。

参照图7，第一获取模块1，包括：

定位单元101，用于定位用户在所述移动终端的显示屏上框出的方形目标区域；

确认单元102，用于确认显示屏上所述方形目标区域内的指定像素点，其中，所述指定像素点至少包括所述方形目标区域的中心像素点、四个顶点像素点；

第一计算单元103，用于根据所述预设转换关系计算所述指定像素点在所述第一摄像头成像平面的第一像素值矩阵；

运算单元104，用于将所述第一像素值矩阵，与所述第二摄像头成像平面内所有像素值对应的矩阵进行卷积运算，根据卷积值获取所述指定像素点在所述第二摄像头成像平面的第二像素矩阵像素值矩阵；

第一确定单元105，用于将第一连线与第二连线的交点确定为所述目标测试点，其中，所述第一连线为所述第一像素值矩阵中的中心像素点与所述第一摄像头光心的连线，所述第二连线为所述第二像素值矩阵中的中心像素点与第二摄像头光心的连线。

本实施例中，通过显示屏显示双摄像头成像平面中待测距的目标测试点在摄像头坐标系的像素坐标，以提高用户操作时的直观性。当进入双摄像头测距功能app后，移动终端的显示屏上显示重叠成像区域，用户点击显示屏上任意待测目标，并用方框框出待测目标，即在显示屏上确定上述方形目标区域。上述方形目标区域为长lx宽w的矩形框，然后在显示屏上显示上述方形目标区域的像素坐标，得到该待测目标在显示平面的方形目标区域所有像素值。通过上述的预设转换关系得到显示平面的方形目标区域的所有像素点，对应的第一摄像头成像平面上的像素区域。根据成像面上的待测目标的成像推算距离，并通过屏幕分辨率和成像面的比例关系，更为精确的从显示屏上读取待测目标在摄像头坐标系的坐标数据。过程如下：首先确认显示屏的显示平面上待测目标的方形目标区域的中心像素点和四个顶点的像素点，然后通过显示平面与第一摄像头成像平面的预设转换关系，得到方形目标区域的中心像素点在第一摄像头成像平面的像素坐标，然后再确认四个顶点在第一摄像头成像平面的像素坐标，就得到了待测目标在第一摄像头成像平面的坐标数据。上述待测目标在第一摄像头成像平面的坐标数据，包括m5xn5个像素，m5xn5个像素对应的像素值组成第一像素值矩阵。然后将第一摄像头成像平面中待测目标对应的第一像素值矩阵，与第二摄像头成像平面的所有像素组成的像素值矩阵进行卷积比较，即通过k(m5xn5)与第二摄像头成像平面的所有像素的矩阵y(mxn)，做卷积运算k*y，得到k(m5xn5)在所述第二摄像头成像平面的第二像素值矩阵，其中，k为上述方形目标区域为长lx宽w的矩形框k，矩形框k为滑动窗口，在第二摄像头成像平面的所有像素值矩阵中，依次选取同样大小的矩阵做卷积运算，卷积值最大的矩形框即为待测目标在第二摄像头成像平面的像素值矩阵。第一像素值矩阵透过第一摄像头光圈中心的光线投影，与第二像素值矩阵透过第二摄像头光圈中心的光线投影的相交区域，即为待测目标所处实际地理位置区域。本实施例以待测目标的中心像素点对应的交汇处为所述目标测试点，以在精准定位的前提下简化计算。

参照图8，测距模块2，包括：

获取单元21，用于分别获取所述摄像头坐标系中所述第一摄像头成像平面对应的摄像头光轴光心pl的坐标、所述第二摄像头成像平面对应的摄像头光轴光心pr的坐标；

第二确定单元22，用于根据所述第一像素值矩阵中对应所述方形目标区域中心的像素值，以及所述第二像素值矩阵中对应所述方形目标区域中心的像素值，分别一一对应确定所述方形目标区域中心在所述摄像头坐标系的第一成像点ol到摄像头光轴光心pl的水平距离ul，以及所述方形目标区域中心在所述摄像头坐标系的第二成像点or到摄像头光轴光心pr的水平距离ur；

第二计算单元23，用于根据ul和ur计算所述第一成像点ol和所述第二成像点or之间的距离b,以及所述摄像头光轴光心pl与所述摄像头光轴光心pr之间的距离(b-ul-ur)；

第三计算单元24，用于根据距离b、距离(b-ul-ur)、摄像头焦距f，以及相似三角形原理，计算所述目标测试点距离所述基线的距离z，以及所述目标测试点距离所述摄像头坐标系y轴的距离m；

第三确定单元25，用于根据所述距离z和所述距离m，确定所述第一坐标。

本实施例的双摄像头测距功能app的测距原理如下：在得到两个成像平面上待测目标的方形目标区域中心的像素坐标值后，通过双摄像头对待测目标的距离进行测算，可以得到摄像头坐标系中，代表待测目标的中心像素点到双摄像头基线olor的垂直距离z。推算过程如下：根据图4可知，待测目标的左成像点对应第一摄像头成像平面的中心点像素坐标值ol，右成像点对应第二摄像头成像平面的中心点像素坐标值or；左光圈中心pl，对应第一摄像头的光轴光心,右光圈中心pr，对应第二摄像头的光轴光心；待测目标的中心像素点为p。根据图4中，三角形pplpr与三角形polor，这两个三角形是相似三角形，则得出(b-ul-ur)/b＝(z-f)/z，其中，f为焦距，即成像平面与镜头小孔的距离，b为两个成像平面中待测目标分别对应的像素之间的距离，ul和ur分别为待测目标在两个成像平面分别对应的像素，与相对应摄像头的光轴的水平距离值。根据上述关系式可以解出:摄像深度z＝fb/d，其中d＝ul+ur。上述摄像深度z,即为在摄像头坐标系中目标测试点距离基线的距离。进而根据三角关系计算中心像素点p距离摄像头坐标系y轴的距离m，以确定中心像素点p在摄像头坐标系的坐标。

参照图9，第一计算模块4，包括：

映射单元41，用于根据所述夹角将所述移动终端内的所述摄像头坐标系映射为所述大地坐标系；

第四计算单元42，用于根据所述目标测试点在所述摄像头坐标内的第一坐标，以及所述目标测试点到基线中心的距离，计算在所述大地坐标内所述目标测试点距离所述移动终端当前所在位置的距离；

第五计算单元43，用于以所述移动终端当前所在位置作为参考测试点，根据所述第二坐标以及在所述大地坐标内所述目标测试点距离所述移动终端当前所在位置的距离，计算所述第一坐标对应所述大地坐标系的坐标数据，得到所述目标测试点的经纬度数据。

示例性地，本实施例建立的摄像头坐标系，以双摄摄像头的基线中心作为三维坐标的原点(0，0，0)，以基线所在直线作为x轴，以目标测试点与基线所在同一平面上的过基线中心且垂直于基线的直线为y轴，以垂直于x轴、y轴所在平面且过基线中心的直线为z轴。由双摄像头对待测目标对应于摄像头坐标系的目标测试点进行距离测量，得到目标测试点距离基线的直线距离z，然后根据摄像头位置与基线中心的位置关系，求得待测目标对应于摄像头坐标系的目标测试点，在摄像头坐标系中的坐标(x,y,z)。本实施例的移动终端内置rtk高精度定位部件，通过rtk高精度定位得到移动终端当前所处位置在大地坐标系中的坐标(x1,y1,z1)。通过借助陀螺仪和指南针等传感器测得摄像头坐标系与大地坐标系之间的夹角，借助几何三角变换关系，可以计算得到目标测试点在大地坐标系中的坐标(x2,y2,z2)，根据移动终端当前所处位置的经纬度，通过坐标缩放比例等经纬度转换关系，换算出目标测试点的经纬度。

参照图10，视距测量定位的装置，包括：

锁定模块5，用于锁定所述第二坐标，对所述目标测试点进行多次测算，得到所述目标测试点在所述大地坐标系内的多个第一经纬度数据；

第二计算模块6，用于计算多个所述第一经纬度数据的平均值δ以及方差ε；

第一删除模块7，用于删除[δ-ε，δ+ε]范围外的第一经纬度数据，得到剩余的第一经纬度数据；

第三计算模块8，用于计算所述剩余的第一经纬度数据的平均数，以作为所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

本实施例的移动终端内集成的rtk高精度功能部件，通过卫星通信解算当地经纬度信息的频率为1秒一次或者10秒一次，上述频率可以根据实际情况进行调整。本实施例为确保测量数据的精准性，保持移动终端在同一个位置对同一待测目标进行多次测算，通过得到多个经纬度数据，进行数据处理后，得到高精准度测量数据。即先对上述多个经纬度数据求平均值数据δ，并在此基础上求取方差ε，通过将平均值加减方差的数据区间内的经纬度数据去除，即进行异常数据抛离处理，因为[δ-ε，δ+ε]这个范围外的目标点经纬度数据，相较于其他数据为异常点数据，通过直接去除异常点数据后，对剩余的经纬度数据再进行求取平均数，以作为待测目标的经纬度数据。

参照图11，另一实施例的视距测量定位的装置，包括：

改变模块4a，用于改变所述移动终端所处的位置，以改变所述第二坐标；

测算模块4b，用于在多个不同的第二坐标下，一一对应测算所述目标测试点在所述大地坐标系内的第二经纬度数据，得到多个第二经纬度数据；

第四计算模块4c，用于计算多个所述第二经纬度数据的平均值δ以及方差ε；

第二删除模块4d，用于删除[δ-ε，δ+ε]范围外的第二经纬度数据，得到剩余的第二经纬度数据；

第五计算模块4e，用于计算所述剩余的第二经纬度数据的平均数，以作为所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

本实施例的移动终端内集成的rtk高精度功能部件，通过卫星通信解算当地经纬度信息的频率为1秒一次或者10秒一次，上述频率可以根据实际情况进行调整。本实施例为确保测量数据的精准性，保持移动终端在不同位置对同一待测目标进行多次测算，得到多个经纬度数据，然后对上述经纬度数据进行数据处理后，得到高精准度测量数据。处理过程同上，即先对上述多个经纬度数据求平均值数据δ，并在此基础上求取方差ε，通过将平均值加减方差的数据区间内的经纬度数据去除，即进行异常数据抛离处理，因为[δ-ε，δ+ε]这个范围外的目标点经纬度数据，相较于其他数据为异常点数据，通过直接去除异常点数据后，对剩余的经纬度数据再进行求取平均数，以作为待测目标的经纬度数据。本申请其他实施例中，通过将上述同一位置多次测量，与不同位置多次测量的数据进行综合处理，更提高数据的精准性。

本申请通过在移动终端内置集成的rtk高精度定位部件和对称双摄像头模组，并通过开发专门用于双摄像头测量的软件或app，将移动终端硬件自身rtk高精度部件获取的当前位置的经纬度坐标，作为待测目标的参考坐标。以移动终端双摄像头的基线中心做坐标原点建立摄像头坐标系，通过对称双摄头的重叠成像区域进行距离测量，然后解算待测目标对应的目标测试点在摄像头坐标系的坐标。然后借助陀螺仪和指南针等传感器辅助工具，通过大地坐标系与摄像头坐标系之间的夹角转换关系、比例转换关系，得到目标测试点对应的经纬度数据。并通过多次测量减小测量误差，最终确定待测目标的精确经纬度数据。

参照图12，本申请实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设计的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储视距测量定位的过程需要的所有数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现视距测量定位的方法。

上述处理器执行上述视距测量定位的方法，包括：获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点；对所述目标测试点进行双摄像头测距，得到所述目标测试点在摄像头坐标系内的第一坐标；获取装配所述双摄像头的移动终端当前所在位置处于大地坐标系的第二坐标，以及当前所述大地坐标系与所述摄像头坐标系之间的夹角；根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

上述计算机设备，通过双摄像头的重叠成像区域的特性，计算得到目标测试点在摄像头坐标系内的坐标数据，利用摄像头坐标系和大地坐标系之间关联关系，进行坐标转换，得到目标测试点的经纬度数据，弥补了某些特定目标测试点由于地势原因或其他原因不能进行实际测量的缺陷。

本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现视距测量定位的方法，包括：获取用户选定的处于双摄像头重叠成像区域内的目标测试点；对所述目标测试点进行双摄像头测距，得到所述目标测试点在摄像头坐标系内的第一坐标；获取装配所述双摄像头的移动终端当前所在位置处于大地坐标系的第二坐标，以及当前所述大地坐标系与所述摄像头坐标系之间的夹角；根据所述第一坐标、所述第二坐标以及所述夹角，计算所述目标测试点在所述大地坐标系的经纬度数据。

上述计算机可读存储介质，通过双摄像头的重叠成像区域的特性，计算得到目标测试点在摄像头坐标系内的坐标数据，利用摄像头坐标系和大地坐标系之间关联关系，进行坐标转换，得到目标测试点的经纬度数据，弥补了某些特定目标测试点由于地势原因或其他原因不能进行实际测量的缺陷。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双速据率sdram(ssrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。