專利名稱：一種測(cè)距儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)距技術(shù)，具體說(shuō)，涉及一種測(cè)量本地到目標(biāo)點(diǎn)之間距離的測(cè)距儀。
背景技術(shù)：
激光測(cè)距儀重量輕、體積小、操作簡(jiǎn)單速度快而準(zhǔn)確，其誤差僅為其它光學(xué)測(cè)距儀 的五分之一到數(shù)百分之一，因而被廣泛用于地形測(cè)量，戰(zhàn)場(chǎng)測(cè)量，坦克、飛機(jī)、艦艇和火炮對(duì) 目標(biāo)的測(cè)距，測(cè)量云層、飛機(jī)、導(dǎo)彈以及人造衛(wèi)星的高度等。同時(shí)，也是提高高坦克、飛機(jī)、艦 艇和火炮精度的重要技術(shù)裝備。 激光測(cè)距儀是利用激光對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀器?，F(xiàn)有激光測(cè)距儀在工 作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束 從發(fā)射到接收的時(shí)間，計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離。如果光以速度c在空氣中傳播在A、 B兩點(diǎn)間往返一次所需時(shí)間為t，則A、B兩點(diǎn)間距離D可用D = ct/2表示，式中D表示A、B 兩點(diǎn)間距離，c表示光在大氣中傳播的速度，t表示光往返A(chǔ)、B —次所需的時(shí)間。由上式可 知，要測(cè)量A、 B距離實(shí)際上是要測(cè)量光傳播的時(shí)間t，根據(jù)測(cè)量時(shí)間方法的不同，通?？煞?為脈沖式和相位式兩種測(cè)量形式。相位式是用無(wú)線電波段的頻率，對(duì)激光束進(jìn)行幅度調(diào)制 并測(cè)定調(diào)制光往返測(cè)線一次所產(chǎn)生的相位延遲，再根據(jù)調(diào)制光的波長(zhǎng)，換算此相位延遲所 代表的距離。 但是，上述的激光測(cè)距技術(shù)對(duì)于電子器件的要求極高，所以，造成激光測(cè)距儀的制 造成本居高不下，限制了大范圍推廣使用。 如圖1所示，是現(xiàn)有技術(shù)中影像感測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。影像感測(cè)裝置100的結(jié) 構(gòu)包括圖像傳感器101和鏡頭102。影像感測(cè)裝置100可以選用數(shù)碼攝像機(jī)或者數(shù)碼照 相機(jī)。圖像傳感器能夠?qū)⒄丈涞狡渖系墓庑纬蓤D像數(shù)據(jù)。圖像傳感器可以采用電荷藕合器 件圖像傳感器(CCD,Charge CoupledDevice)或者互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體(Complementary Metal-OxideSemiconductor)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種測(cè)距儀，由于測(cè)距算法簡(jiǎn)單，所以可以大大
降低對(duì)電子器械的要求。 技術(shù)方案如下 —種測(cè)距儀，包括激光器和影像感測(cè)裝置，所述影像感測(cè)裝置包括鏡頭和圖像傳 感器，還包數(shù)值運(yùn)算模塊和顯示屏；其中， 圖像傳感器，用于接收目標(biāo)點(diǎn)反射回來(lái)的激光束，并將所述激光束形成的圖像信 息發(fā)送給所述數(shù)值運(yùn)算模塊； 數(shù)值運(yùn)算模塊，用于接收所述圖像信息，測(cè)定所述圖像信息中光點(diǎn)到設(shè)定基點(diǎn)之 間的距離，根據(jù)所述距離以及所述鏡頭和圖像傳感器之間的距離得出反射激光束的反射角；所述數(shù)值運(yùn)算模塊根據(jù)激光束的發(fā)射角、所述反射角和所述鏡頭到激光器之間的距離 得到本地到所述目標(biāo)點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)，并將所述距離數(shù)據(jù)發(fā)送到所述顯示屏；
顯示屏，用于接收所述距離數(shù)據(jù)并顯示。 進(jìn)一步穿過(guò)所述鏡頭中心點(diǎn)O垂直于所述圖像傳感器作垂線，將所述垂線和所 述圖像傳感器的交點(diǎn)為設(shè)定基點(diǎn)P，所述中心點(diǎn)0、設(shè)定基點(diǎn)P和光點(diǎn)A構(gòu)成直角三角形 POA。 進(jìn)一步以激光器為光源點(diǎn)，以目標(biāo)點(diǎn)為光反射點(diǎn)，以影像感測(cè)裝置為光接收點(diǎn)， 所述光源點(diǎn)、光反射點(diǎn)和光接收點(diǎn)構(gòu)成直角三角形關(guān)系。 進(jìn)一步以激光器為光源點(diǎn)B，以光反射點(diǎn)為點(diǎn)B，如果所述圖像傳感器形成的平 面和線段BO平行，所述角OAP的數(shù)值為反射激光和線段BO的夾角COB ;如果角CB0為直角， 則根據(jù)線段BO的長(zhǎng)度和角OAP的數(shù)值得出線段CB的長(zhǎng)度數(shù)值，所述線段CB的長(zhǎng)度數(shù)值為 本地到所述目標(biāo)點(diǎn)的距離。 進(jìn)一步如果所述圖像傳感器形成的平面和所述線段BO形成第一旋轉(zhuǎn)角度，則所
述反射激光和線段B0的夾角數(shù)值為所述角OAP和所述第一旋轉(zhuǎn)角度的差值。 進(jìn)一步如果所述光源點(diǎn)B形成第二旋轉(zhuǎn)角度，則角CBO的數(shù)值等于90度減去所
述第二旋轉(zhuǎn)角度；根據(jù)所述角CBO和所述角COB的數(shù)值，以及線段BO的數(shù)值得到所述本地
到所述目標(biāo)點(diǎn)的距離。 進(jìn)一步所述數(shù)值運(yùn)算模塊和顯示屏設(shè)置在所述測(cè)距儀的主板上，所述主板用于 為所述數(shù)值運(yùn)算模塊和顯示屏提供電路。 進(jìn)一步角OAP = arctgOP/PA，OP代表線段OP的長(zhǎng)度，PA代表線段PA的長(zhǎng)度；CB =BOXtgOAP， BO代表線段BO的長(zhǎng)度。 進(jìn)一步所述激光器和影像感測(cè)裝置設(shè)置在支架的橫梁上。
進(jìn)一步所述橫梁設(shè)置有激光器轉(zhuǎn)軸、橫梁轉(zhuǎn)軸和影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸；所述激光 器通過(guò)所述激光器轉(zhuǎn)軸固定在所述橫梁上，所述影像感測(cè)裝置通過(guò)所述影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸 固定在所述橫梁上，所述橫梁通過(guò)所述橫梁轉(zhuǎn)軸固定在所述支架上。
本發(fā)明技術(shù)方案帶來(lái)的技術(shù)效果包括 1、本發(fā)明和現(xiàn)有的激光測(cè)距技術(shù)完全不同，提供了一種全新的測(cè)距方式，由于測(cè) 距算法簡(jiǎn)單，所以可以大大降低對(duì)電子器械的要求，便于大面積推廣。 2、在建筑施工、建筑安裝、房屋測(cè)量等活動(dòng)中，經(jīng)常需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間距離，目前 所采用的方法基本上采用皮尺或巻尺進(jìn)行丈量，測(cè)量時(shí)常常需要兩個(gè)人來(lái)進(jìn)行，有時(shí)因現(xiàn) 場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、測(cè)量點(diǎn)不易到達(dá)甚至不能到達(dá)，給測(cè)量造成不便。而本發(fā)明使用方便，非常適 合于復(fù)雜條件下使用。 3、本發(fā)明"所見即所量"，只需將裝置放置在一點(diǎn)，將所發(fā)射的激光指向所需測(cè)量 的另一點(diǎn)即可看到測(cè)量數(shù)據(jù)；使用時(shí)只需一人便可測(cè)量距離，測(cè)量?jī)牲c(diǎn)只需到達(dá)一點(diǎn)即可， 而另一點(diǎn)可以是難以到達(dá)或無(wú)法到達(dá)的位置。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中影像感測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中測(cè)距儀的工作示意 圖3是本發(fā)明中得出反射光線夾角和反射點(diǎn)距離的示意圖； 圖4是本發(fā)明中光電荷耦合器件圖像傳感器傾斜45°角的工作示意圖； 圖5是本發(fā)明中得出CCD傾斜后反射光線夾角的示意圖； 圖6是本發(fā)明中設(shè)置有激光器轉(zhuǎn)軸、橫梁轉(zhuǎn)軸和影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸的測(cè)距儀的工作示意圖； 圖7是本發(fā)明中設(shè)置有激光轉(zhuǎn)軸、橫梁轉(zhuǎn)軸和影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸的測(cè)距儀在出射角度不是90°角的工作示意圖； 圖8是本發(fā)明中出射角度不是90。時(shí)得出反射光線夾角和反射點(diǎn)距離的示意 圖9是本發(fā)明中得出圖8示例反射光線夾角和反射點(diǎn)距離的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種全新的測(cè)距方法，可以便捷有效地測(cè)量出目標(biāo)位置到測(cè)距儀之間的距離。以激光源為光源點(diǎn)，以目標(biāo)點(diǎn)為光反射點(diǎn)，以影像感測(cè)裝置為光接收點(diǎn)，構(gòu)建光源點(diǎn)、光源反射點(diǎn)和光接收點(diǎn)三點(diǎn)之間的三角關(guān)系，并通過(guò)影像感測(cè)裝置獲得反射點(diǎn)到光源點(diǎn)之間的夾角(即反射角)，利用光接收點(diǎn)與光源點(diǎn)之間的距離、激光束的發(fā)射角和反射角獲得本地到目標(biāo)點(diǎn)之間距離，達(dá)到測(cè)距的目的。為了計(jì)算方便，通常激光束的發(fā)射角為直角。 當(dāng)圖像傳感器采用CCD時(shí)，上述反射角通過(guò)以下方式獲得 穿過(guò)鏡頭102垂直于CCD101所在平面作垂線，以該垂線和CCD101的交點(diǎn)為設(shè)定基點(diǎn)；如果影像感測(cè)裝置100的結(jié)構(gòu)確定，則CCD101到鏡頭102的距離是確定的。當(dāng)有激光射到CCD101上時(shí)，會(huì)在CCD101上形成光點(diǎn)，就會(huì)得到光點(diǎn)到設(shè)定基點(diǎn)之間的距離；這樣，鏡頭102、光點(diǎn)、設(shè)定基點(diǎn)就會(huì)構(gòu)成一個(gè)直角三角形，利用CCD101到鏡頭102的距離、光點(diǎn)到設(shè)定基點(diǎn)的距離得到反射激光和CCD101之間的夾角。如果CCD101與光源點(diǎn)和光接收點(diǎn)的連線平行，則反射激光和CCD101之間的夾角就等于反射角；如果CCD101有旋轉(zhuǎn)角度，則反射點(diǎn)到光源點(diǎn)之間的夾角的數(shù)值等于反射激光和CCD101之間的夾角減去旋轉(zhuǎn)角度。
下面參考附圖和優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做詳細(xì)說(shuō)明。 如圖2所示，是本發(fā)明中測(cè)距儀的工作示意圖。本優(yōu)選實(shí)施例中，激光器201和影像感測(cè)裝置IOO在一條直線上；當(dāng)測(cè)定遠(yuǎn)處目標(biāo)點(diǎn)206的距離時(shí)，激光器201以垂直于該直線的角度發(fā)射激光束(即發(fā)射角為直角)，影像感測(cè)裝置100捕獲目標(biāo)點(diǎn)206反射回來(lái)的激光束。 測(cè)距儀的結(jié)構(gòu)包括激光器201、橫梁202、影像感測(cè)裝置100、主板203，以及設(shè)置在主板203上的數(shù)值運(yùn)算模塊204和顯示屏205 ;其中，激光器201和影像感測(cè)裝置100固定在橫梁202上，激光器201作為光源用于向目標(biāo)點(diǎn)206發(fā)射激光束；目標(biāo)點(diǎn)206反射照射到自身的激光束，影像感測(cè)裝置100用于捕捉目標(biāo)點(diǎn)206反射回來(lái)的激光束，并將激光束形成的圖像信息發(fā)送到數(shù)值運(yùn)算模塊204 ;數(shù)值運(yùn)算模塊204接收?qǐng)D像信息，測(cè)定圖像信息上光點(diǎn)到設(shè)定基點(diǎn)之間的距離，同時(shí)，數(shù)值運(yùn)算模塊204中設(shè)定有鏡頭102中心點(diǎn)到CCD101之間的距離以及鏡頭102到激光器201之間的距離，數(shù)值運(yùn)算模塊204根據(jù)光點(diǎn)到設(shè)定基點(diǎn)之間的距離和鏡頭102中心點(diǎn)到CCD101之間的距離得出激光束的反射角，根據(jù)該反射角和鏡頭102到激光器201之間的距離得出目標(biāo)點(diǎn)206到激光器201的距離，并將該距離以數(shù)據(jù)的形式發(fā)送到顯示屏205進(jìn)行顯示；主板203用于為數(shù)值運(yùn)算模塊204和顯示屏205提供電路系統(tǒng)。主板203、數(shù)值運(yùn)算模塊204和顯示屏205可以設(shè)置在橫梁202上，其中，顯示屏205和數(shù)值運(yùn)算模塊204設(shè)置在主板203上，主板203用于為數(shù)值運(yùn)算模塊204和顯示屏205提供電路系統(tǒng)。當(dāng)然，數(shù)值運(yùn)算模塊204和顯示屏205各自可以采用單獨(dú)的電路，這種情況下主板203可以省略。另外，激光器201、影像感測(cè)裝置100和主板203也可以設(shè)置在專用的外殼或者部件上，這樣可以省略此處的橫梁202。 為了方便測(cè)量，可以為測(cè)距儀配置一個(gè)起固定作用的支架，通過(guò)橫梁202將測(cè)距儀固定在該支架上。為了有效捕捉反射回來(lái)的激光束，可以在鏡頭102前端設(shè)置濾光片，通過(guò)濾光片可以有效過(guò)濾掉干擾光。 如圖3所示，是本發(fā)明中得出反射光線夾角和反射點(diǎn)距離的示意圖。設(shè)定目標(biāo)點(diǎn)206為點(diǎn)C，激光器201為點(diǎn)B，基線穿過(guò)鏡頭102中心點(diǎn)O，基線和CCD101的垂直交點(diǎn)是設(shè)定基點(diǎn)P，激光束在CCD101形成點(diǎn)A， CCD101和線段BO平行，CBO的角度為90°角。如果激光束在CCD101上形成的光點(diǎn)較大，則取該光點(diǎn)的中心作為點(diǎn)A。 由于CCDIOI和線段BO平行，所以Z c = Z a， Z c代表反射激光束和CCD101的夾角，Z a代表反射激光束水平方向的夾角；Z c = arctgOP/PA， OP代表線段OP的長(zhǎng)度，PA代表線段PA的長(zhǎng)度；CB = BOX tg Z a，BO代表線段BO的長(zhǎng)度，CB為激光器201到目標(biāo)點(diǎn)206的距離數(shù)據(jù)。測(cè)量測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206的距離的方式固化在數(shù)值運(yùn)算模塊204中，即數(shù)值運(yùn)算模塊204測(cè)出線段PA的長(zhǎng)度后，就可以利于公式Z c = arctgOP/PA和CB =BOXtg Z a得出測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206的距離數(shù)據(jù)。 如圖4所示，是本發(fā)明中光電荷耦合器件圖像傳感器100傾斜45°角的工作示意圖。當(dāng)目標(biāo)點(diǎn)206距離激光器201較近時(shí)，激光器201同樣以垂直于水平方向發(fā)射激光束，由于目標(biāo)點(diǎn)206反射回來(lái)的激光束傾斜較大，激光束有可能打不到CCD101上，使得CCD101不能有效成像。為了解決這個(gè)問(wèn)題，固定影像感測(cè)裝置100時(shí)，預(yù)先使影像感測(cè)裝置100傾斜一定的角度，使得CCD101不再和線段B0平行，而是形成一個(gè)小于90。的夾角。本優(yōu)選實(shí)施例中，CCD101和線段BO之間的夾角為45°角。 如圖5所示，是本發(fā)明中得出CCD傾斜后反射光線夾角的示意圖。按照?qǐng)D3中的方法建立三角關(guān)系，線段OA的延長(zhǎng)線和水平線的交點(diǎn)為Q。設(shè)定此時(shí)得到的反射激光束和傾斜后的CCD101的夾角為Z c， CCD101的傾斜角為Z d(即CCD101和水平線的夾角)，則反射激光束水平方向的夾角為Z c- Z d。 測(cè)量測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206的距離的方式固化在數(shù)值運(yùn)算模塊204中，即數(shù)值運(yùn)算模塊204測(cè)出線段PA的長(zhǎng)度后，就可以利用公式Z c = arctgOP/PA和CB =BOXtg( Z c- Z d)得出測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206的距離數(shù)據(jù)。 如圖6所示，是本發(fā)明中設(shè)置有激光器轉(zhuǎn)軸601、橫梁轉(zhuǎn)軸602和影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸603的測(cè)距儀的工作示意圖。為了進(jìn)一步便于測(cè)量距離和捕捉反射回來(lái)的激光束，在橫梁202上設(shè)置有激光器轉(zhuǎn)軸601、橫梁轉(zhuǎn)軸602和影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸603 ;激光器201通過(guò)該激光器轉(zhuǎn)軸601固定在橫梁202上，并且，激光器201通過(guò)該激光器轉(zhuǎn)軸601可以實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，以便于對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)206 ;影像感測(cè)裝置100通過(guò)該影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸603固定在橫梁202上，并且，影像感測(cè)裝置100通過(guò)影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸603可以實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，以便于捕捉反射回來(lái)的激光束；測(cè)距儀固定在支架上時(shí)，測(cè)距儀通過(guò)橫梁轉(zhuǎn)軸602實(shí)現(xiàn)垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)操作激光器轉(zhuǎn)軸601、橫梁轉(zhuǎn)軸602和影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸603，可以很方便實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)206和捕捉反射回來(lái)的激光束。 如圖7所示，是本發(fā)明中設(shè)置有激光轉(zhuǎn)軸、橫梁轉(zhuǎn)軸和影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸的測(cè)距儀在出射角度不是90。角的工作示意圖。激光束發(fā)射的水平夾角是76.4。，目標(biāo)點(diǎn)206反射的激光束水平夾角是71.8。。 如圖8所示，是本發(fā)明中出射角度不是90。時(shí)得出反射光線夾角和反射點(diǎn)距離的示意圖。設(shè)定目標(biāo)點(diǎn)206為點(diǎn)C，激光器201為點(diǎn)B，基線穿過(guò)鏡頭102中心點(diǎn)O，基線和CCD101的垂直交點(diǎn)是設(shè)定基點(diǎn)P，激光束在CCD101形成點(diǎn)A， CCD101和線段BO平行；過(guò)C點(diǎn)向線段BO做垂線，交點(diǎn)是D。 由于CCD101和線段BO平行，所以Z c = Z a， Z c代表反射激光束和CCD101的夾角，Z a代表反射激光束水平方向的夾角；Z c = arctgOP/PA， OP代表線段OP的長(zhǎng)度，PA代表線段PA的長(zhǎng)度；Z b為激光器201的發(fā)射角度，Z b為90°減去激光器201的偏移角度。 由上述關(guān)系可以得出BO = BD+DO，CD = tgaXDO，CD = tgbXBD， BO代表線段BO的長(zhǎng)度，CD為測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206之間的距離，BO表示激光器201到鏡頭102的中心點(diǎn)0之間的距離；通過(guò)上述關(guān)系即可得到測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206之間的距離CD。
同樣，測(cè)量測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206的距離的計(jì)算方法固化在數(shù)值運(yùn)算模塊204中，即數(shù)值運(yùn)算模塊204測(cè)出線段PA的長(zhǎng)度后，就可以得出目標(biāo)點(diǎn)206的距離數(shù)據(jù)，并將該距離數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏205進(jìn)行顯示。 如圖9所示，本發(fā)明中得出圖8示例反射光線夾角和反射點(diǎn)距離的示意圖。設(shè)定目標(biāo)點(diǎn)206為點(diǎn)C，激光器201為點(diǎn)B，鏡頭102中心為點(diǎn)O，BO為水平線，基線穿過(guò)鏡頭102中心點(diǎn)O和CCD101的垂直交點(diǎn)是設(shè)定基點(diǎn)P，激光束在CCD101形成點(diǎn)A，線段OA的延長(zhǎng)線和水平線的交點(diǎn)為Q ;射出激光束和線段BO的夾角是Z b，反射的激光束與CCD101形成的夾角為Z c， CCD101的水平夾角為Z d，則反射激光束水平方向的夾角為Z c- Z d。
數(shù)值運(yùn)算模塊204測(cè)出線段PA的長(zhǎng)度后，就可以利于公式Z c = arctgOP/PA來(lái)得到Z c的角度，Z d為CCD101傾斜時(shí)設(shè)定，所以可以得到反射激光束水平方向的夾角為Z c- Z d ;Z b為激光器201的發(fā)射角度，Z b為90°減去激光器201的偏移角度。
由上述關(guān)系可以得出BO = BD+DO， CD = tg( Z c- Z d) XDO， CD = tgbXBD， BO代表線段BO的長(zhǎng)度，CD為測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206之間的距離，BO表示激光器201到鏡頭102的中心點(diǎn)0之間的距離；通過(guò)上述關(guān)系即可得到測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206之間的距離CD。
同樣，測(cè)量測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)206的距離的計(jì)算方法固化在數(shù)值運(yùn)算模塊204中，即數(shù)值運(yùn)算模塊204測(cè)出線段PA的長(zhǎng)度后，就可以得出目標(biāo)點(diǎn)206的距離數(shù)據(jù)，并將該距離數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏205進(jìn)行顯示。
權(quán)利要求
一種測(cè)距儀，包括激光器和影像感測(cè)裝置，所述影像感測(cè)裝置包括鏡頭和圖像傳感器，其特征在于還包數(shù)值運(yùn)算模塊和顯示屏；其中，圖像傳感器，用于接收目標(biāo)點(diǎn)反射回來(lái)的激光束，并將所述激光束形成的圖像信息發(fā)送給所述數(shù)值運(yùn)算模塊；數(shù)值運(yùn)算模塊，用于接收所述圖像信息，測(cè)定所述圖像信息中光點(diǎn)到設(shè)定基點(diǎn)之間的距離，根據(jù)所述距離以及所述鏡頭和圖像傳感器之間的距離得出反射激光束的反射角；所述數(shù)值運(yùn)算模塊根據(jù)激光束的發(fā)射角、所述反射角和所述鏡頭到激光器之間的距離得到本地到所述目標(biāo)點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)，并將所述距離數(shù)據(jù)發(fā)送到所述顯示屏；顯示屏，用于接收所述距離數(shù)據(jù)并顯示。
2. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于穿過(guò)所述鏡頭中心點(diǎn)0垂直于所述圖像 傳感器作垂線，將所述垂線和所述圖像傳感器的交點(diǎn)為設(shè)定基點(diǎn)P，所述中心點(diǎn)0、設(shè)定基 點(diǎn)P和光點(diǎn)A構(gòu)成直角三角形POA。
3. 如權(quán)利要求1或者2任一項(xiàng)所述的測(cè)距儀，其特征在于以激光器為光源點(diǎn)，以目標(biāo) 點(diǎn)為光反射點(diǎn)，以影像感測(cè)裝置為光接收點(diǎn)，所述光源點(diǎn)、光反射點(diǎn)和光接收點(diǎn)構(gòu)成直角三 角形關(guān)系。
4. 如權(quán)利要求2所述的測(cè)距儀，其特征在于以激光器為光源點(diǎn)B，以光反射點(diǎn)為點(diǎn)B， 如果所述圖像傳感器形成的平面和線段BO平行，所述角OAP的數(shù)值為反射激光和線段BO 的夾角COB ;如果角CB0為直角，則根據(jù)線段B0的長(zhǎng)度和角OAP的數(shù)值得出線段CB的長(zhǎng)度 數(shù)值，所述線段CB的長(zhǎng)度數(shù)值為本地到所述目標(biāo)點(diǎn)的距離。
5. 如權(quán)利要求4所述的測(cè)距儀，其特征在于如果所述圖像傳感器形成的平面和所述 線段B0形成第一旋轉(zhuǎn)角度，則所述反射激光和線段B0的夾角數(shù)值為所述角OAP和所述第 一旋轉(zhuǎn)角度的差值。
6. 如權(quán)利要求4所述的測(cè)距儀，其特征在于如果所述光源點(diǎn)B形成第二旋轉(zhuǎn)角度，則 角CB0的數(shù)值等于90度減去所述第二旋轉(zhuǎn)角度；根據(jù)所述角CB0和所述角COB的數(shù)值，以 及線段BO的數(shù)值得到所述本地到所述目標(biāo)點(diǎn)的距離。
7. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于所述數(shù)值運(yùn)算模塊和顯示屏設(shè)置在所述 測(cè)距儀的主板上，所述主板用于為所述數(shù)值運(yùn)算模塊和顯示屏提供電路。
8. 如權(quán)利要求4所述的測(cè)距儀，其特征在于角OAP = arctgOP/PA， OP代表線段OP的 長(zhǎng)度，PA代表線段PA的長(zhǎng)度；CB = BOXtgOAP， BO代表線段BO的長(zhǎng)度。
9. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于所述激光器和影像感測(cè)裝置設(shè)置在支架 的橫梁上。
10. 如權(quán)利要求9所述的測(cè)距儀，其特征在于所述橫梁設(shè)置有激光器轉(zhuǎn)軸、橫梁轉(zhuǎn)軸 和影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸；所述激光器通過(guò)所述激光器轉(zhuǎn)軸固定在所述橫梁上，所述影像感測(cè) 裝置通過(guò)所述影像感測(cè)裝置轉(zhuǎn)軸固定在所述橫梁上，所述橫梁通過(guò)所述橫梁轉(zhuǎn)軸固定在所 述支架上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測(cè)距儀，包括激光器和影像感測(cè)裝置，所述影像感測(cè)裝置包括鏡頭和圖像傳感器，還包數(shù)值運(yùn)算模塊和顯示屏；其中，圖像傳感器用于接收目標(biāo)點(diǎn)反射回來(lái)的激光束，并將所述激光束形成的圖像信息發(fā)送給所述數(shù)值運(yùn)算模塊；數(shù)值運(yùn)算模塊用于接收所述圖像信息，測(cè)定所述圖像信息中光點(diǎn)到設(shè)定基點(diǎn)之間的距離，根據(jù)所述距離以及所述鏡頭和圖像傳感器之間的距離得出反射激光束的反射角；所述數(shù)值運(yùn)算模塊根據(jù)激光束的發(fā)射角、所述反射角和所述鏡頭到激光器之間的距離得到本地到所述目標(biāo)點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)，并將所述距離數(shù)據(jù)發(fā)送到所述顯示屏；顯示屏用于接收所述距離數(shù)據(jù)并顯示。本發(fā)明由于測(cè)距算法簡(jiǎn)單，所以可以大大降低對(duì)電子器械的要求。
文檔編號(hào)G01S17/08GK101788670SQ201010111588
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者盧波 申請(qǐng)人:盧波