一種測速裝置、方法及終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速方法，包括步驟：采用第一攝像頭和第二攝像頭分別捕捉運(yùn)動(dòng)的待測物的圖像；根據(jù)待測物上待測點(diǎn)分別在第一攝像頭和第二攝像頭中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度，并得出待測物的所述待測點(diǎn)在其運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)；以及根據(jù)所述待測物上待測點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)，獲取待測物的待測點(diǎn)相鄰兩個(gè)量測點(diǎn)之間的距離之和，并根據(jù)量測時(shí)間，得到待測物的運(yùn)動(dòng)速度。本發(fā)明還對(duì)應(yīng)提供一種測速裝置及終端。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)采用攝像頭測量曲線運(yùn)動(dòng)的待測物運(yùn)動(dòng)速度。
【專利說明】一種測速裝置、方法及終端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)測距【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種利用雙攝像頭進(jìn)行測速的裝置、方法及終端。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，終端的各種個(gè)性化功能、應(yīng)用為我們的生活帶來許多便利，利用終端的攝像頭拍照、錄制視頻等是現(xiàn)代終端均具備的基本功能。現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)出現(xiàn)采用單攝像頭來測量待測物移動(dòng)的速度。具體可以為:采用攝像頭采集物體的圖像；并根據(jù)以下等式處理物體的圖像:V = (2?/14々I),/χ其中，v為物體所移動(dòng)的平均速度，d為攝像頭與物體之間的距離、β為攝像頭的圖像采集速率、h為攝像頭的行像素點(diǎn)寬度、X為物體在攝像頭上的影像移動(dòng)距離在行像素點(diǎn)寬度方向上的投影、α為物體相對(duì)于攝像頭的移動(dòng)角度。通過上述方式可根據(jù)攝像頭來計(jì)算物體移動(dòng)的平均速度。
[0003]但是，采用上述方法計(jì)算的物體運(yùn)動(dòng)速度僅能對(duì)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)或者近似直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度進(jìn)行測量，而對(duì)于進(jìn)行曲線驅(qū)動(dòng)的物體的平均速度的測量會(huì)存在誤差。
[0004]因此，如何提供一種能夠測量曲線運(yùn)動(dòng)的速度的測速裝置、方法及終端，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速裝置、方法及終端，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速裝置、方法及終端。
[0007]一種采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速方法，包括步驟:
[0008]采用第一攝像頭和第二攝像頭分別捕捉運(yùn)動(dòng)的待測物的圖像；
[0009]根據(jù)待測物上待測點(diǎn)分別在第一攝像頭和第二攝像頭中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度，并得出待測物的所述待測點(diǎn)在其運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)；以及
[0010]根據(jù)所述待測物上待測點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)，獲取待測物的待測點(diǎn)相鄰兩個(gè)量測點(diǎn)之間的距離之和，并根據(jù)量測時(shí)間，得到待測物的運(yùn)動(dòng)速度。
[0011]其中，所述第一攝像頭包括第一成像透鏡和第一光敏器件，所述第二攝像頭包括第二成像透鏡和第二光敏器件，所述第一攝像頭的光軸與第二攝像頭的光軸相互平行，所述第一成像透鏡的中心點(diǎn)與所述第二成像透鏡的中心點(diǎn)位于垂直于第一攝像頭光軸的同一平面內(nèi)。
[0012]其中，定義經(jīng)過第一成像透鏡的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)的直線為X軸，垂直于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭光軸的平面為XY平面，平行于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭的光軸的方向定義為Z軸方向，第一成像透鏡的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)連線的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，待測物上待測點(diǎn)入射至第一攝像頭的第一成像透鏡中心點(diǎn)的入射光為第一入射光，入射至第二攝像頭的第二成像透鏡中心點(diǎn)的入射光為第二入射光，所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度包括:所述第一入射光與X軸所成的角度以及第二入射光與X軸所成的角度，以及第一入射光與XZ平面所成的角度。
[0013]其中，根據(jù)第一攝像頭的中心點(diǎn)和第二攝像頭的中心點(diǎn)之間的距離、第一入射光與X軸所成的角度以及第二入射光與X軸所成的角度，計(jì)算原點(diǎn)O與待測物待測點(diǎn)之間的距離，并根據(jù)三角函數(shù)，計(jì)算出待測點(diǎn)與第一攝像頭的中心點(diǎn)的距離，并根據(jù)第一入射光與XZ平面所成的角度及三角函數(shù)，計(jì)算出待測點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0014]其中，所述不同的量測點(diǎn)為預(yù)定時(shí)間間隔的時(shí)間點(diǎn)待測物的待測點(diǎn)所在的位置。
[0015]其中，所述時(shí)間間隔為單位時(shí)間，相鄰的兩個(gè)量測點(diǎn)之間的距離為待測物運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度。
[0016]一種采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速裝置，其包括:
[0017]攝像模塊，所述攝像模塊包括第一攝像頭和第二攝像頭，所述第一攝像頭和第二攝像頭均用于捕捉待測速的運(yùn)動(dòng)的待測物的圖像；
[0018]坐標(biāo)獲取模塊，用于根據(jù)待測物上待測點(diǎn)分別在第一攝像頭和第二攝像頭中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度，得出在運(yùn)動(dòng)過程中的不同量測點(diǎn)時(shí)待測點(diǎn)的位置坐標(biāo)；以及
[0019]速度計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述待測物上待測點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)，獲取待測物的待測點(diǎn)相鄰兩個(gè)量測點(diǎn)之間的距離之和，并根據(jù)量測時(shí)間，得到待測物的運(yùn)動(dòng)速度。
[0020]其中，定義經(jīng)過第一成像透鏡的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)的直線為X軸，垂直于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭光軸的平面為XY平面，平行于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭的光軸的方向定義為Z軸方向，第一成像透鏡的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)連線的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0，待測物上待測點(diǎn)入射至第一攝像頭的第一成像透鏡中心點(diǎn)的入射光為第一入射光，入射至第二攝像頭的第二成像透鏡中心點(diǎn)的入射光為第二入射光，所述坐標(biāo)獲取模塊包括角度獲取單元和坐標(biāo)計(jì)算單元，所述角度獲取單元用于根據(jù)待測物上待測點(diǎn)在第一攝像頭和第二攝像頭中所成的圖像中的位置，得出所述第一入射光與X軸所成的角度以及第二入射光與X軸所成的角度，以及第一入射光與XZ平面所成的角度，所述坐標(biāo)計(jì)算單元用于根據(jù)所述角度獲取單元獲取的角度信息以及第一攝像頭和第二攝像頭之間的距離，計(jì)算得出待測物的待測點(diǎn)在不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
[0021]其中，所述不同的量測點(diǎn)為預(yù)定時(shí)間間隔的時(shí)間點(diǎn)待測物的待測點(diǎn)所在的位置。
[0022]一種終端，所述終端包括所述的測速裝置。
[0023]本技術(shù)方案提供的采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速方法、裝置及終端，通過獲取待測物上待測點(diǎn)在測量時(shí)間內(nèi)移動(dòng)軌跡上的不同位置的坐標(biāo)，并根據(jù)移動(dòng)軌跡上不同位置的坐標(biāo)計(jì)算得出待測物移動(dòng)的長度，從而可以較精確的計(jì)算出待物物在量測時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的速度。本技術(shù)方案提供的測速方法、裝置及終端可以測量曲線運(yùn)動(dòng)的待測物的運(yùn)動(dòng)速度，解決可現(xiàn)有技術(shù)中僅能采用攝像頭量測直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本技術(shù)方案第一實(shí)施方式提供的測速裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖2為本技術(shù)方案測速裝置與運(yùn)動(dòng)待測物各量測點(diǎn)位置關(guān)系示意圖；
[0026]圖3為本技術(shù)方案測速裝置與運(yùn)動(dòng)待測物量測點(diǎn)A位置關(guān)系示意圖；
[0027]圖4為本技術(shù)方案的待測物上待測點(diǎn)在第一攝像頭所成圖像中位置關(guān)系示意圖；
[0028]圖5是本技術(shù)方案第二實(shí)施方式提供的測距方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0030]請(qǐng)參閱圖1至圖4，本發(fā)明的第一實(shí)施方式提供一種采用雙攝像頭進(jìn)行測距的測距裝置100。所述測距裝置100可以應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等智能設(shè)備。
[0031]所述測距裝置100包括攝像模塊110、坐標(biāo)獲取模塊120及速度計(jì)算模塊130。
[0032]所述第一攝像頭111和第二攝像頭112的光軸相互平行。所述第一攝像頭111包括第一成像透鏡1111和第一光敏器件1112，所述第二攝像頭112包括第二成像透鏡(圖未示)和第二光敏器件(圖未示)。在進(jìn)行測距時(shí)，第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)位于同一平面內(nèi)。定義經(jīng)過第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)的直線定義為X軸，定義第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)連線的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0，垂直于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭光軸的平面為XY平面，平行于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭的光軸的方向定義為Z軸方向，所述Y軸及Z軸均經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O。優(yōu)選地，第一光敏器件1112和第二光敏器件的光敏表面垂直于第一攝像頭的光軸。
[0033]所述坐標(biāo)獲取模塊120用于根據(jù)待測物上待測點(diǎn)分別在第一攝像頭和第二攝像頭中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度，得出在運(yùn)動(dòng)過程中的不同量測點(diǎn)時(shí)待測點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
[0034]為了能夠準(zhǔn)確的計(jì)算待測物的運(yùn)動(dòng)速度，可以在預(yù)定時(shí)間間隔得到待測物的坐標(biāo)，從而可以較精確的得到待測物運(yùn)動(dòng)的軌跡，繼而可以較精確的得到待測物運(yùn)動(dòng)的規(guī)矩長度，并得到待測物的運(yùn)動(dòng)速度。所述預(yù)定時(shí)間間隔可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，對(duì)于運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長且要求精度較低的測速，可以設(shè)定預(yù)定時(shí)間間隔較長，如30秒或I分鐘等，對(duì)于運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，且要求精度較高的測速，可以設(shè)定預(yù)定時(shí)間間隔較短，如百分之一秒或者十分之一秒等，為了測定待測物運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度，可以設(shè)置時(shí)間間隔為單位時(shí)間，如I秒。
[0035]本實(shí)施方式中，所述坐標(biāo)獲取模塊120根據(jù)待測物上待測點(diǎn)分別在第一攝像頭111和第二攝像頭112中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度，根據(jù)第一攝像頭和第二攝像頭之間的距離，通過計(jì)算得出運(yùn)動(dòng)過程中待測物的待測點(diǎn)在不同時(shí)間點(diǎn)的坐標(biāo)值。
[0036]本實(shí)施方式中，所述坐標(biāo)獲取模塊120具體可依包括角度獲取單元121和坐標(biāo)計(jì)算單元122。所述角度獲取單元121具體用于根據(jù)待測物上待測點(diǎn)在第一攝像頭111和第二攝像頭112中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)入射至第一攝像頭111的入射光與X軸所成的角度以及入射至第二攝像頭112的入射光與X軸所成的角度，以及入射至第一攝像頭111的入射光與XZ平面所成的角度或者入射之第二攝像頭的入射光與XZ平面所成的角度。所述坐標(biāo)計(jì)算單元122用于根據(jù)所述角度獲取單元121獲取的角度信息以及第一攝像頭111和第二攝像頭之間的距離，計(jì)算得出待測物的待測點(diǎn)在不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
[0037]具體的，如圖2所示，待測物選定的待測點(diǎn)A反射的光線入射至第一攝像頭111的第一成像透鏡1111中心點(diǎn)01的入射光為第一入射光，第一入射光經(jīng)過第一成像透鏡1111中心點(diǎn)01后在第一光敏器件1112成像，可以根據(jù)所述點(diǎn)A在第一光敏器件1112成像的位置以及第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)01與第一光敏器件1112之間的距離，可以確定入射至第一攝像頭111的第一成像透鏡1111中心點(diǎn)01的第一入射光與第一攝像頭111光軸所成的角度，也可以得出第一入射光與第一光敏器件1112所成的角度，即第一入射光與XY平面所成的角度，進(jìn)而也可以得出第一入射光與X軸所成的角度α。如圖3所示，經(jīng)過第一成像透鏡1111中心點(diǎn)垂直入射至第一光敏器件1112的入射光的成像點(diǎn)設(shè)定為C，第一入射光在光敏器件成像點(diǎn)的位置為K，根據(jù)C點(diǎn)與K點(diǎn)之間的距離及第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)與第一光敏器件1112之間的距離，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，可以得到第一入射光與第一光敏器件1112所成的角度。并根據(jù)在X軸方向上，C點(diǎn)與K點(diǎn)之間的距離，可以計(jì)算得出第一入射光與X軸所成的角度a。并且可以計(jì)算得出第一入射光與XZ平面所成的Θ的大小。
[0038]可以理解的是，待測物選定的待測點(diǎn)A反射的光線入射至第二攝像頭112的第二成像透鏡中心點(diǎn)02的入射光為第二入射光，按照相同的方法，可以分析得到第二入射光與X軸所成的角度β。并且也可以計(jì)算得出第二入射光與XZ平面所成的Θ的大小。
[0039]所述坐標(biāo)計(jì)算單元122用于根據(jù)第一攝像頭111的中心點(diǎn)和第二攝像頭112的中心點(diǎn)之間的距離、第一入射光與X軸所成的角度α以及第二入射光與X軸所成的角度β，計(jì)算原點(diǎn)O與待測物待測點(diǎn)A之間的距離，并根據(jù)三角函數(shù)，計(jì)算出待測點(diǎn)與第一攝像頭的中心點(diǎn)的距離，并根據(jù)第一入射光與XZ平面所成的角度Θ及三角函數(shù)，計(jì)算出待測點(diǎn)的坐標(biāo)。本實(shí)施方式中，設(shè)定所述第一攝像頭的中心點(diǎn)位所述第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)，所述第二攝像頭的中心點(diǎn)設(shè)定為第二成像透鏡的中心點(diǎn)。
[0040]可以理解的是，第一入射光、第二入射光均與X軸相交組成一個(gè)三角形0102Α，在所述三角形0102Α內(nèi)，0102的長度可以根據(jù)智能設(shè)備的設(shè)計(jì)得知，角度α及角度β通過角度獲取模塊120獲取可以根據(jù)正弦定理，計(jì)算得出OlA的長度或者02Α的長度。待測點(diǎn)A在XZ平面的投影為Al點(diǎn)，連接OlAl。在三角形OlAlA內(nèi)，根據(jù)第一入射光與XZ平面所成的角度Θ，可以O(shè)lA的長度計(jì)算得出A點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)。并且可以計(jì)算得出OlAl的長度經(jīng)過Al點(diǎn)向X軸做垂線，與X軸相交于Α2點(diǎn)，并連接ΑΑ2，三角形ΑΑ1Α2與X軸相互垂直。在三角形01ΑΑ2中，Α201的長度等于OlA的長度與α余弦值的乘積。由于A點(diǎn)的X軸坐標(biāo)等于010的長度與Α201的長度之和，即得到A點(diǎn)的X軸坐標(biāo)。在三角形Α1Α201中，OlAl的長度以及Α201的長度已計(jì)算得出，根據(jù)勾股定理，可以計(jì)算出Α1Α2的長度，即得到A點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)。
[0041]按照相同的方法，可以計(jì)算得出待測物的待測點(diǎn)在不同時(shí)間點(diǎn)的所在的位置B、C、
D。。。。。的坐標(biāo)值。
[0042]所述速度計(jì)算模塊130用于根據(jù)所述待測物上待測點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)，獲取待測物的待測點(diǎn)移動(dòng)的軌跡長度，進(jìn)而得到待測物的運(yùn)動(dòng)速度。
[0043]在待測物運(yùn)動(dòng)過程中，依次經(jīng)過A、B、C、D、E點(diǎn)，則待測物運(yùn)動(dòng)的軌跡的長度大致等于AB、BC、⑶以及DE的長度之和。其中，若A點(diǎn)的坐標(biāo)為(xl，yl，zl)，B點(diǎn)的坐標(biāo)為(x2，12，z2)，相鄰的兩個(gè)量測點(diǎn)AB之間的長度等于
[0044]S= yj(x\ -x2)2 + (vl - v2)2 +(zl-z2)2
[0045]按照相同的方法，可以計(jì)算得到各相鄰點(diǎn)之間的距離，將上述的距離求和則可以得到在測量時(shí)間內(nèi)待測物移動(dòng)的長度。將待測物測量時(shí)間內(nèi)待測物移動(dòng)的長度除以測量時(shí)間，即可以得到測量時(shí)間短內(nèi)待測物運(yùn)動(dòng)的平均速度。
[0046]進(jìn)一步的，本技術(shù)方案的測速裝置也可以測試即時(shí)速度，即通過測量待測物在設(shè)定的單位時(shí)間內(nèi)，如I秒內(nèi)移動(dòng)的軌跡長度，從而得到待測物的即時(shí)速度。本技術(shù)方案提供的采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速裝置，通過獲取待測物上待測點(diǎn)在測量時(shí)間內(nèi)移動(dòng)軌跡上的不同位置的坐標(biāo)，并根據(jù)移動(dòng)軌跡上不同位置的坐標(biāo)計(jì)算得出待測物移動(dòng)的長度，從而可以較精確的計(jì)算出待物物在量測時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的速度。本技術(shù)方案提供的測距裝置可以測量曲線運(yùn)動(dòng)的待測物的運(yùn)動(dòng)速度，解決可現(xiàn)有技術(shù)中僅能采用攝像頭量測直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度的問題。
[0047]請(qǐng)一并參閱圖5，本技術(shù)方案的第二實(shí)施方式對(duì)應(yīng)提供一種采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速方法，可以采用所述的測速裝置100實(shí)現(xiàn)，所述測速方法包括步驟:
[0048]S101，采用第一攝像頭和第二攝像頭分別捕捉運(yùn)動(dòng)的待測物的圖像。
[0049]所述第一攝像頭111和第二攝像頭112的光軸相互平行。所述第一攝像頭111包括第一成像透鏡1111和第一光敏器件1112，所述第二攝像頭112包括第二成像透鏡和第二光敏器件。在進(jìn)行測距時(shí)，第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)位于同一平面內(nèi)。定義經(jīng)過第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)的直線定義為X軸，定義第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)連線的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0，垂直于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭光軸的平面為XY平面，平行于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭的光軸的方向定義為Z軸方向，所述Y軸及Z軸均經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O。優(yōu)選地，第一光敏器件1112和第二光敏器件的光敏表面垂直于第一攝像頭的光軸。
[0050]S102，根據(jù)待測物上待測點(diǎn)分別在第一攝像頭和第二攝像頭中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度，并得出待測物的所述待測點(diǎn)在其運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)
[0051]為了能夠準(zhǔn)確的計(jì)算待測物的運(yùn)動(dòng)速度，可以在預(yù)定時(shí)間間隔得到待測物的坐標(biāo)，從而可以較精確的得到待測物運(yùn)動(dòng)的軌跡，繼而可以較精確的得到待測物運(yùn)動(dòng)的軌跡長度，并得到待測物的運(yùn)動(dòng)速度。所述預(yù)定時(shí)間間隔可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，對(duì)于運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長且要求精度較低的測速，可以設(shè)定預(yù)定時(shí)間間隔較長，如30秒或I分鐘等，對(duì)于運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，且要求精度較高的測速，可以設(shè)定預(yù)定時(shí)間間隔較長，如百分之一秒或者十分之一秒等。
[0052]本實(shí)施方式中，根據(jù)待測物上待測點(diǎn)分別在第一攝像頭111和第二攝像頭112中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度，根據(jù)第一攝像頭和第二攝像頭之間的距離，通過計(jì)算得出運(yùn)動(dòng)過程中待測物的待測點(diǎn)在不同時(shí)間點(diǎn)的坐標(biāo)值。
[0053]本實(shí)施方式中，具體可依采用如下方法:首先，根據(jù)待測物上待測點(diǎn)在第一攝像頭111和第二攝像頭112中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)入射至第一攝像頭111的入射光與X軸所成的角度以及入射至第二攝像頭112的入射光與X軸所成的角度，以及入射至第一攝像頭111的入射光與XZ平面所成的角度或者入射之第二攝像頭的入射光與XZ平面所成的角度。
[0054]具體的，如圖2所示，待測物選定的待測點(diǎn)A反射的光線入射至第一攝像頭111的第一成像透鏡1111中心點(diǎn)01的入射光為第一入射光，第一入射光經(jīng)過第一成像透鏡1111中心點(diǎn)01后在第一光敏器件1112成像，可以根據(jù)所述點(diǎn)A在第一光敏器件1112成像的位置以及第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)01與第一光敏器件1112之間的距離，可以確定入射至第一攝像頭111的第一成像透鏡1111中心點(diǎn)01的第一入射光與第一攝像頭111光軸所成的角度，也可以得出第一入射光與第一光敏器件1112所成的角度，即第一入射光與XY平面所成的角度，進(jìn)而也可以得出第一入射光與X軸所成的角度α。如圖3所示，經(jīng)過第一成像透鏡1111中心點(diǎn)垂直入射至第一光敏器件1112的入射光的成像點(diǎn)設(shè)定為C，第一入射光在光敏器件成像點(diǎn)的位置為K，根據(jù)C點(diǎn)與K點(diǎn)之間的距離及第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)與第一光敏器件1112之間的距離，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，可以得到第一入射光與第一光敏器件1112所成的角度。并根據(jù)在X軸方向上，C點(diǎn)與K點(diǎn)之間的距離，可以計(jì)算得出第一入射光與X軸所成的角度α。并且可以計(jì)算得出第一入射光與XZ平面所成的Θ的大小。
[0055]可以理解的是，待測物選定的待測點(diǎn)A反射的光線入射至第二攝像頭112的第二成像透鏡中心點(diǎn)02的入射光為第二入射光，按照相同的方法，可以分析得到第二入射光與X軸所成的角度β。也可以計(jì)算得出第二入射光與XZ平面所成的角的大小。
[0056]然后，根據(jù)所述角度獲取單元121獲取的角度信息以及第一攝像頭111和第二攝像頭之間的距離，計(jì)算得出待測物的待測點(diǎn)在不同時(shí)間點(diǎn)的坐標(biāo)值。
[0057]具體的，根據(jù)第一攝像頭111的中心點(diǎn)和第二攝像頭112的中心點(diǎn)之間的距離、第一入射光與X軸所成的角度α以及第二入射光與X軸所成的角度β，計(jì)算原點(diǎn)O與待測物待測點(diǎn)A之間的距離，并根據(jù)三角函數(shù)，計(jì)算出待測點(diǎn)與第一攝像頭的中心點(diǎn)的距離，并根據(jù)第一入射光與XZ平面所成的角度Θ及三角函數(shù)，計(jì)算出待測點(diǎn)的坐標(biāo)。本實(shí)施方式中，設(shè)定所述第一攝像頭的中心點(diǎn)位所述第一成像透鏡1111的中心點(diǎn)，所述第二攝像頭的中心點(diǎn)設(shè)定為第二成像透鏡的中心點(diǎn)。
[0058]可以理解的是，第一入射光、第二入射光均與X軸相交組成一個(gè)三角形0102Α，在所述三角形0102Α內(nèi)，0102的長度可以根據(jù)智能設(shè)備的設(shè)計(jì)得知，角度α及角度β通過角度獲取模塊120獲取，可以根據(jù)正弦定理，計(jì)算得出OlA的長度或者02Α的長度。待測點(diǎn)A在XZ平面的投影為Al點(diǎn)，連接OlAl。在三角形OlAlA內(nèi)，根據(jù)第一入射光與XZ平面所成的角度Θ，可以O(shè)lA的長度計(jì)算得出A點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)。并且可以計(jì)算得出OlAl的長度經(jīng)過Al點(diǎn)向X軸做垂線，與X軸相交于Α2點(diǎn)，并連接ΑΑ2，三角形ΑΑ1Α2與X軸相互垂直。在三角形01ΑΑ2中，Α201的長度等于OlA的長度與α余弦值的乘積。由于A點(diǎn)的X軸坐標(biāo)等于OlO的長度與A201的長度之和，即得到A點(diǎn)的X軸坐標(biāo)。在三角形A1A201中，OlAl的長度以及A201的長度已計(jì)算得出，根據(jù)勾股定理，可以計(jì)算出A1A2的長度，即得到A點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)。
[0059]按照相同的方法，可以計(jì)算得出待測物的待測點(diǎn)在不同時(shí)間點(diǎn)的所在的位置B、C、
D。。。。。的位置坐標(biāo)。
[0060]S103，根據(jù)所述待測物上待測點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)，獲取待測物的待測點(diǎn)相鄰兩個(gè)量測點(diǎn)之間的距離之和，并根據(jù)量測時(shí)間，得到待測物的運(yùn)動(dòng)速度。
[0061]在待測物運(yùn)動(dòng)過程中，依次經(jīng)過A、B、C、D、E點(diǎn)，則待測物運(yùn)動(dòng)的軌跡的長度大致等于AB、BC、⑶以及DE的距離之和。其中，若A點(diǎn)的坐標(biāo)為(xl，yl，zl)，B點(diǎn)的坐標(biāo)為(x2，12，z2)，相鄰的兩個(gè)量測點(diǎn)AB之間的距離等于
[0062]S=^j(x\-.\2y + (vl - v2)* +(z\-z2y
[0063]按照相同的方法，可以計(jì)算得到各相鄰點(diǎn)之間的距離，將上述的距離求和則可以得到在測量時(shí)間內(nèi)待測物移動(dòng)的長度。將待測物測量時(shí)間內(nèi)待測物移動(dòng)的長度除以測量時(shí)間，即可以得到測量時(shí)間短內(nèi)待測物運(yùn)動(dòng)的平均速度。
[0064]進(jìn)一步的，本技術(shù)方案的測速裝置也可以測試即時(shí)速度，即通過測量待測物在設(shè)定的單位時(shí)間內(nèi)，如I秒內(nèi)移動(dòng)的軌跡長度，從而得到待測物的即時(shí)速度。
[0065]本技術(shù)方案提供的采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速方法，通過獲取待測物上待測點(diǎn)在測量時(shí)間內(nèi)移動(dòng)軌跡上的不同位置的坐標(biāo)，并根據(jù)移動(dòng)軌跡上不同位置的坐標(biāo)計(jì)算得出待測物移動(dòng)的長度，從而可以較精確的計(jì)算出待物物在量測時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的速度。本技術(shù)方案提供的測速方法可以測量曲線運(yùn)動(dòng)的待測物的運(yùn)動(dòng)速度，解決可現(xiàn)有技術(shù)中僅能采用攝像頭量測直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度的問題。
[0066]本技術(shù)方案第三實(shí)施方式還提供一種采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速終端，所述測速終端包括所述的采用雙攝像頭進(jìn)行測距的測速裝置。優(yōu)選的，所述測速終端為手機(jī)?？梢岳斫獾氖牵鰷y速終端也可以為智能相機(jī)或者平板電腦等。
[0067]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。
[0068]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速方法，包括步驟: 采用第一攝像頭和第二攝像頭分別捕捉運(yùn)動(dòng)的待測物的圖像； 根據(jù)待測物上待測點(diǎn)分別在第一攝像頭和第二攝像頭中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度，并得出待測物的所述待測點(diǎn)在其運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)；以及 根據(jù)所述待測物上待測點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)，獲取待測物的待測點(diǎn)相鄰兩個(gè)量測點(diǎn)之間的距離之和，并根據(jù)量測時(shí)間，得到待測物的運(yùn)動(dòng)速度。
2.如權(quán)利要求1所述的測距方法，其特征在于，所述第一攝像頭包括第一成像透鏡和第一光敏器件，所述第二攝像頭包括第二成像透鏡和第二光敏器件，所述第一攝像頭的光軸與第二攝像頭的光軸相互平行，所述第一成像透鏡的中心點(diǎn)與所述第二成像透鏡的中心點(diǎn)位于垂直于第一攝像頭光軸的同一平面內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的測速方法，其特征在于，定義經(jīng)過第一成像透鏡的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)的直線為X軸，垂直于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭光軸的平面為XY平面，平行于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭的光軸的方向定義為Z軸方向，第一成像透鏡的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)連線的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，待測物上待測點(diǎn)入射至第一攝像頭的第一成像透鏡中心點(diǎn)的入射光為第一入射光，入射至第二攝像頭的第二成像透鏡中心點(diǎn)的入射光為第二入射光，所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度包括:所述第一入射光與X軸所成的角度以及第二入射光與X軸所成的角度，以及第一入射光與XZ平面所成的角度。
4.如權(quán)利要求3所述的測距方法，其特征在于，根據(jù)第一攝像頭的中心點(diǎn)和第二攝像頭的中心點(diǎn)之間的距離、第一入射光與X軸所成的角度以及第二入射光與X軸所成的角度，計(jì)算原點(diǎn)O與待測物待測點(diǎn)之間的距離，并根據(jù)三角函數(shù)，計(jì)算出待測點(diǎn)與第一攝像頭的中心點(diǎn)的距離，并根據(jù)第一入射光與XZ平面所成的角度及三角函數(shù)，計(jì)算出待測點(diǎn)的坐標(biāo)。
5.如權(quán)利要求1所述的測距方法，其特征在于，所述不同的量測點(diǎn)為預(yù)定時(shí)間間隔的時(shí)間點(diǎn)待測物的待測點(diǎn)所在的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的測距方法，其特征在于，所述時(shí)間間隔為單位時(shí)間，相鄰的兩個(gè)量測點(diǎn)之間的距離為待測物運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度。
7.一種采用雙攝像頭進(jìn)行測速的測速裝置，其包括: 攝像模塊，所述攝像模塊包括第一攝像頭和第二攝像頭，所述第一攝像頭和第二攝像頭均用于捕捉待測速的運(yùn)動(dòng)的待測物的圖像； 坐標(biāo)獲取模塊，用于根據(jù)待測物上待測點(diǎn)分別在第一攝像頭和第二攝像頭中所成的圖像中的位置，得出所述待測物上待測點(diǎn)的入射至第一攝像頭的入射光方位角度和入射至第二攝像頭的入射光的方位角度，得出在運(yùn)動(dòng)過程中的不同量測點(diǎn)時(shí)待測點(diǎn)的位置坐標(biāo)；以及 速度計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述待測物上待測點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡上不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)，獲取待測物的待測點(diǎn)相鄰兩個(gè)量測點(diǎn)之間的距離之和，并根據(jù)量測時(shí)間，得到待測物的運(yùn)動(dòng)速度。
8.如權(quán)利要求7所述的測速裝置，其特征在于，定義經(jīng)過第一成像透鏡的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)的直線為X軸，垂直于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭光軸的平面為XY平面，平行于第一攝像頭的光軸和第二攝像頭的光軸的方向定義為Z軸方向，第一成像透鏡的中心點(diǎn)和第二成像透鏡的中心點(diǎn)連線的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，待測物上待測點(diǎn)入射至第一攝像頭的第一成像透鏡中心點(diǎn)的入射光為第一入射光，入射至第二攝像頭的第二成像透鏡中心點(diǎn)的入射光為第二入射光，所述坐標(biāo)獲取模塊包括角度獲取單元和坐標(biāo)計(jì)算單元，所述角度獲取單元用于根據(jù)待測物上待測點(diǎn)在第一攝像頭和第二攝像頭中所成的圖像中的位置，得出所述第一入射光與X軸所成的角度以及第二入射光與X軸所成的角度，以及第一入射光與XZ平面所成的角度，所述坐標(biāo)計(jì)算單元用于根據(jù)所述角度獲取單元獲取的角度信息以及第一攝像頭和第二攝像頭之間的距離，計(jì)算得出待測物的待測點(diǎn)在不同量測點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
9.如權(quán)利要求7所述的測距方法，其特征在于，所述不同的量測點(diǎn)為預(yù)定時(shí)間間隔的時(shí)間點(diǎn)待測物的待測點(diǎn)所在的位置。
10.一種終端，其特征在于，所述終端包括如權(quán)利要求7至9任一項(xiàng)所述的測速裝置。
【文檔編號(hào)】G01P3/68GK104133076SQ201410369898
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】劉東聲 申請(qǐng)人:宇龍計(jì)算機(jī)通信科技(深圳)有限公司