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1、(10)申请公布号 CN 102997890 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 102997890 A *CN102997890A* (21)申请号 201210355480.4 (22)申请日 2012.09.21 G01C 3/00(2006.01) (71)申请人 无敌科技 （西安） 有限公司 地址 710075 陕西省西安市高新开发区光德 路 2 号楼 2 楼 (72)发明人 陈淮琰 郑其荣 (74)专利代理机构 西安智邦专利商标代理有限 公司 61211 代理人 商宇科 (54) 发明名称 利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的 装置及方法 (57) 摘要 本发明提。
2、出了一种利用加速度传感器和摄像 头实现测距功能的装置， 包括取像单元、 传感单 元、 中央处理器单元以及显示单元， 取像单元、 传 感单元、 中央处理器单元以及显示单元依次连接。 本发明利用加速度传感器和摄像头实现测距功能 的装置及方法， 利用加速度传感器得到摄像头的 位移， 以及摄像头拍摄到目标物在画面的变化， 结 合其镜头视角计算出目标物到摄像头距离， 从而 得出测量结果。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 利用加速度传。
3、感器和摄像头实现测距功能的装置， 所述装置包括取像单元、 传感单 元、 中央处理器单元以及显示单元， 所述取像单元、 传感单元、 中央处理器单元以及显示单 元依次连接。 2. 根据权利要求 1 所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置， 其特征在 于 ： 所述取像单元是摄像头。 3. 根据权利要求 2 所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置， 其特征在 于 ： 所述传感单元是加速度传感器。 4. 根据权利要求 3 所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置， 其特征在 于 ： 所述取像单元是活动取像单元。 5. 利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法， 其特征在于 。
4、： 所述方法包括以下 步骤 ： 1) 利用摄像头对目标物进行两次不同位置的成像 ； 2) 计算两次成像的位移偏移值 ； 3) 将摄像头拍摄到目标物在画面的变化， 以及镜头视角数据传送到中央处理器 ； 4) 中央处理器计算目标物到摄像头的距离。 6. 根据权利要求 5 所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法， 其特征在 于 ： 所述步骤2)的具体步骤是 ： 在画面显示一个标记A， 使标记A对准目标物， 按键确定， 再 提示另一标记 B， 通过平行移动摄像头， 使标记 B 对准目标物， 按键确定。 7. 根据权利要求 6 所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法， 其特征在 于 。
5、： 所述步骤 3) 镜头视角数据的具体获取方法是 ： 标准镜头 50， 广角镜头 75， 长焦镜 头 28以下， 对于非标准通过校正动作来等到正确值。 8. 根据权利要求 7 所述的利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法， 其特征在 于 ： 所述步骤 4) 的具体方法是 ： 假设成像的宽度的总像素为 L。a， b 分别为移动前后目标物在成像画面上的位置， 摄 像头距离目标物长度为 D ； 由公式 ： (b-a)/L X/L 可得到 ： L L X/(b-a) 再由公式 ： tan(y/2) (L/2)/D 可得到 ： D (L/2)/tan(y/2) (L X)/(b-a)*tan(y/2。
6、) 其中， a， b 分别为摄像头由 A 移到 B 时， 目标物在在成像画面上的位置 ； L 为在目标物 距离整个成像画面所对应的实际宽度 ； X为摄像头由A移到B时， 摄像头的移动距离 ； Y为镜 头的视角。 权 利 要 求 书 CN 102997890 A 2 1/3 页 3 利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及一种测距的装置及方法， 尤其涉及一种利用加速度传感器和摄像头实 现测距功能的装置及方法。 背景技术 0002 工作中， 常常会出现需要测量距离的状况， 目前比较专业的测量工具有红外式测 距仪、 激光式测距仪等等， 测量近距离也有用到超声波。
7、测距仪等等， 专业的测量工具比较昂 贵， 同时携带不便 ； 生活中， 也会随时碰到需要测量距离的状况， 卷尺是比较常用的测量工 具， 如果没有随身携带的话， 通常我们会采取目测的方法， 但目测的准确度却又不会很高， 偏差较大。如何能将测距功能与我们日常随身携带的电子产品联系在一起， 如何将这种普 通的需求变成一个可以轻松实现的功能， 这是目前很需要解决的问题。 发明内容 0003 为了解决背景技术中所存在的技术问题， 本发明提出了一种利用加速度传感器和 摄像头实现测距功能的装置及方法， 利用加速度传感器得到摄像头的位移， 以及摄像头拍 摄到目标物在画面的变化， 结合其镜头视角计算出目标物到摄像。
8、头距离， 从而得出测量结 果。 0004 本发明的技术解决方案是 ： 利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装置， 所 述装置包括取像单元、 传感单元、 中央处理器单元以及显示单元， 所述取像单元、 传感单元、 中央处理器单元以及显示单元依次连接。 0005 上述取像单元是摄像头。 0006 上述传感单元是加速度传感器。 0007 上述取像单元是活动取像单元。 0008 利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的方法， 其特征在于 ： 所述方法包括以 下步骤 ： 0009 1) 利用摄像头对目标物进行两次不同位置的成像 ； 0010 2) 计算两次成像的位移偏移值 ； 0011 3) 将摄像头拍摄。
9、到目标物在画面的变化， 以及镜头视角数据传送到中央处理器 ； 0012 4) 中央处理器计算目标物到摄像头的距离。 0013 上述步骤 2) 的具体步骤是 ： 在画面显示一个标记 A， 使标记 A 对准目标物， 按键确 定， 再提示另一标记 B， 通过平行移动摄像头， 使标记 B 对准目标物， 按键确定。 0014 上述步骤 3) 镜头视角数据的具体获取方法是 ： 标准镜头 50， 广角镜头 75， 长 焦镜头 28以下， 对于非标准通过校正动作来等到正确值。 0015 上述步骤 4) 的具体方法是 ： 0016 假设成像的宽度的总像素为 L。a， b 分别为移动前后目标物在成像画面上的位 置。
10、， 摄像头距离目标物长度为 D ； 说 明 书 CN 102997890 A 3 2/3 页 4 0017 由公式 ： 0018 (b-a)/L X/L 0019 可得到 ： 0020 L L X/(b-a) 0021 再由公式 ： 0022 tan(y/2) (L/2)/D 0023 可得到 ： 0024 D (L/2)/tan(y/2) (L X)/(b-a)*tan(y/2) 0025 其中， a， b 分别为摄像头由 A 移到 B 时， 目标物在在成像画面上的位置 ； L 为在目 标物距离整个成像画面所对应的实际宽度 ； X为摄像头由A移到B时， 摄像头的移动距离 ； Y 为镜头的视角。
11、。 0026 本发明提出一种利用加速度传感器和摄像装置来实现简单测距的装置及方法， 帮 助用户有效解决在工作或日常生活中所遇到的测距问题， 利用随身携带的电子产品， 来替 代传统的测量仪器， 节省成本， 提高效率。 本发明所使用的原理为利用加速度传感器得到摄 像头的位移， 以及摄像头拍摄到目标物在画面的变化， 结合其镜头视角计算出目标物到摄 像头距离， 从而得出测量结果。 附图说明 0027 图 1 是本发明的结构示意图 ； 0028 图 2 是本发明的实现原理图 ； 0029 图 3 是本发明的取景标记示意图 ； 具体实施方式 0030 参见图 1， 利用加速度传感器和摄像头实现测距功能的装。
12、置， 包括取像单元 1、 传 感单元 2、 中央处理器单元 3 以及显示单元 4， 取像单元 1、 传感单元 2、 中央处理器单元 3 以 及显示单元 4 依次连接 ； 取像单元 1 是摄像头 ； 传感单元 2 是加速度传感器 ； 取像单元 1 是 活动取像单元。 0031 摄像头将两次成像的数据传送给加速度传感器， 由加速度传感器来计算两次成像 所得到的位移， 同时将摄像头拍摄到目标物在画面的变化， 以及镜头视角等数据传送到中 央处理器， 由中央处理器依据之前原理中所述之公式， 计算出目标物到摄像头距离， 从而将 结果显示出来。 0032 参见图 2， 图 3， 利用加速度传感器和摄像头实现。
13、测距功能的方法， 包括以下步骤 ： 0033 1) 利用摄像头对目标物进行两次不同位置的成像 ； 0034 2) 计算两次成像的位移偏移值 ； 具体步骤是 ： 在画面显示一个标记 A， 使标记 A 对 准目标物， 按键确定， 再提示另一标记 B， 通过平行移动摄像头， 使标记 B 对准目标物， 按键 确定 ； 0035 3) 将摄像头拍摄到目标物在画面的变化， 以及镜头视角数据传送到中央处理器 ； 镜头视角 y 的获取 ： 0036 标准镜头 50左右， 广角镜头大概 75， 长焦镜头一般 28以下， 对于非标准可 说 明 书 CN 102997890 A 4 3/3 页 5 以通过校正动作来。
14、等到正确值 ； 0037 4) 中央处理器计算目标物到摄像头的距离， 具体方法是 ： 0038 假设成像的宽度的总像素为 L。a， b 分别为移动前后目标物在成像画面上的位 置， 摄像头距离目标物长度为 D ； 0039 由公式 ： 0040 (b-a)/L X/L 0041 可得到 ： 0042 L L X/(b-a) 0043 再由公式 ： 0044 tan(y/2) (L/2)/D 0045 可得到 ： 0046 D (L/2)/tan(y/2) (L X)/(b-a)*tan(y/2) 0047 其中， a， b 分别为摄像头由 A 移到 B 时， 目标物在在成像画面上的位置 ； L 为在目 标物距离整个成像画面所对应的实际宽度 ； X为摄像头由A移到B时， 摄像头的移动距离 ； Y 为镜头的视角。 0048 摄像头移动距离X， 通过G sensor得到实时加速度， 然后加速度对时间2次积分则 可得到距离。 说 明 书 CN 102997890 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102997890 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 102997890 A 7 。