本發(fā)明屬于測(cè)距領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)量空間距離的方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的不斷進(jìn)步，各種測(cè)距方法層出不窮，目前主要的測(cè)距方法有激光測(cè)距和超聲波測(cè)距，為測(cè)量空間物體之間的距離提供了方便。

然而，現(xiàn)有的激光測(cè)距和超聲波測(cè)距均是通過(guò)檢測(cè)發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)之間的時(shí)間差來(lái)計(jì)算距離，距離的測(cè)量精度與時(shí)間差的檢測(cè)精度有關(guān)，誤差較大，尤其不適用于測(cè)量較近的空間距離。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量空間距離的方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有的激光測(cè)距和超聲波測(cè)距均是通過(guò)檢測(cè)發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)之間的時(shí)間差來(lái)計(jì)算距離，距離的測(cè)量精度與時(shí)間差的檢測(cè)精度有關(guān)，誤差較大，尤其不適用于測(cè)量較近的空間距離的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種測(cè)量空間距離的方法，所述方法基于可發(fā)射可見(jiàn)光束的第一光發(fā)射模塊和第二光發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：

控制所述第一光發(fā)射模塊向空間第一點(diǎn)發(fā)射第一光束，所述第一光束垂直于所述第一光發(fā)射模塊和所述第二光發(fā)射模塊之間的連線；

控制所述第二光發(fā)射模塊向所述第一點(diǎn)發(fā)射第二光束，使所述第一光束和所述第二光束相交于所述第一點(diǎn)；

獲取所述第二光束與所述連線之間的第一夾角，根據(jù)所述連線的長(zhǎng)度和所述第一夾角，計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離。

本發(fā)明還提供一種測(cè)量空間距離的裝置，所述裝置包括可發(fā)射可見(jiàn)光束的第一光發(fā)射模塊和第二光發(fā)射模塊，所述裝置還包括：

第一控制模塊，用于控制所述第一光發(fā)射模塊向空間第一點(diǎn)發(fā)射第一光束，所述第一光束垂直于所述第一光發(fā)射模塊和所述第二光發(fā)射模塊之間的連線；

第一控制模塊，用于控制所述第二光發(fā)射模塊向所述第一點(diǎn)發(fā)射第二光束，使所述第一光束和所述第二光束相交于所述第一點(diǎn)；

計(jì)算模塊，用于獲取所述第二光束與所述連線之間的第一夾角，根據(jù)所述連線的長(zhǎng)度和所述第一夾角，計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

本發(fā)明通過(guò)向空間第一點(diǎn)發(fā)射兩條光束，并根據(jù)這兩條光束的發(fā)射角度和兩條光束之間的直線距離，計(jì)算空間一點(diǎn)與光束發(fā)射源之間的距離，測(cè)量精度高，尤其適用于測(cè)量距離較近的空間物體，操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，適于廣泛推廣；

本發(fā)明還通過(guò)分別向空間兩點(diǎn)發(fā)射兩條光束，并改變所發(fā)射的兩條光束的角度，使兩條光束相交于空間兩點(diǎn)連線所在的平面上的一點(diǎn)，并根據(jù)這兩條光束的發(fā)射角度和兩條光束之間的直線距離，計(jì)算空間兩點(diǎn)之間的距離，測(cè)量精度高，可有效解決現(xiàn)有的激光測(cè)距和超聲波測(cè)距無(wú)法測(cè)量空間兩點(diǎn)之間距離的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的測(cè)量空間距離的方法的流程框圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的測(cè)量空間一點(diǎn)與光束發(fā)射源之間距離的原理圖；

圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的測(cè)量空間距離的方法的流程框圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的測(cè)量空間兩點(diǎn)之間距離的原理圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的測(cè)量空間距離的裝置的基本結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“包括”以及它們?nèi)魏巫冃?，意圖在于覆蓋不排他的包含。例如包含一系列步驟或單元的過(guò)程、方法或系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備沒(méi)有限定于已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒(méi)有列出的步驟或單元，或可選地還包括對(duì)于這些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”和“第三”等是用于區(qū)別不同對(duì)象，而非用于描述特定順序。

如圖1所示，本實(shí)施例提供的測(cè)量空間距離的方法，其基于可發(fā)射可見(jiàn)光束的第一光發(fā)射模塊和第二光發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：

步驟S101：控制所述第一光發(fā)射模塊向空間第一點(diǎn)發(fā)射第一光束，所述第一光束垂直于所述第一光發(fā)射模塊和所述第二光發(fā)射模塊之間的連線。

在具體應(yīng)用中，第一光發(fā)射模塊和第二光發(fā)射模塊均可以選用激光器，也可以選用能夠發(fā)射匯聚光束的任意發(fā)光設(shè)備。

步驟S102：控制所述第二光發(fā)射模塊向所述第一點(diǎn)發(fā)射第二光束，使所述第一光束和所述第二光束相交于所述第一點(diǎn)；

步驟S103：獲取所述第二光束與所述連線之間的第一夾角，根據(jù)所述連線的長(zhǎng)度和所述第一夾角，計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離。

如圖2所示，圖中(1)為第一光發(fā)射模塊，(2)為第二光發(fā)射模塊，(3)為空間第一點(diǎn)，計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離的原理為：

根據(jù)公式C＝a*tanα，計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離C，其中,a為所述連線的長(zhǎng)度(即所述第一光發(fā)射模塊與所述第二光發(fā)射模塊之間的距離)，α為所述第二光束與所述連線的夾角。

本實(shí)施例通過(guò)向空間第一點(diǎn)發(fā)射兩條光束，并根據(jù)這兩條光束的發(fā)射角度和兩條光束之間的直線距離，計(jì)算空間一點(diǎn)與光束發(fā)射源之間的距離，測(cè)量精度高，尤其適用于測(cè)量距離較近的空間物體，操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，適于廣泛推廣。

如圖3所示，本實(shí)施所提供的測(cè)量空間距離的方法，在步驟S101～S103的基礎(chǔ)上還包括：

步驟S201：調(diào)整所述第二光束的角度，使所述第二光束垂直于所述連線照射在空間第二點(diǎn)；

步驟S202：調(diào)整所述第一光束的角度，使所述第一光束與所述連線之間的夾角等于所述第一夾角，所述第一光束照射在空間第三點(diǎn)；

步驟S203：若所述第三點(diǎn)與所述第二點(diǎn)重合，則調(diào)整所述第二光束的角度，使所述第二光束照射在空間第四點(diǎn)；若所述第三點(diǎn)與所述第二點(diǎn)不重合，則保持所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離不變，調(diào)整所述第二光發(fā)射模塊與所述第二點(diǎn)之間的距離，直到所述第三點(diǎn)與所述第二點(diǎn)重合。

在具體應(yīng)用中，通過(guò)判斷所述第三點(diǎn)與所述第二點(diǎn)是否重合可以判斷所述連線與所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)所在平面是否平行，若所述第三點(diǎn)與所述第二點(diǎn)重合，則所述連線與所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)所在平面平行，否則，所述連線與所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)所在平面不平行。

在一實(shí)施例中，所述調(diào)整所述第二光發(fā)射模塊與所述第二點(diǎn)之間的距離包括：

若所述第三點(diǎn)在所述第一點(diǎn)與所述第二點(diǎn)之間的連線上，則增加所述第二光發(fā)射模塊與所述第二點(diǎn)之間的距離；

若所述第三點(diǎn)在所述第一點(diǎn)與所述第二點(diǎn)之間連線的延長(zhǎng)線上，則縮短所述第二光發(fā)射模塊與所述第二點(diǎn)之間的距離。

在具體應(yīng)用中，若所述第三點(diǎn)在所述第一點(diǎn)與所述第二點(diǎn)之間的連線上，則說(shuō)明所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離小于所述第二點(diǎn)與所述第二光模塊之間的距離，因此需要增加所述第二光發(fā)射模塊與所述第二點(diǎn)之間的距離，以使所述連線與所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)所在平面平行。

步驟S204：獲取所述第二光束照射在所述第四點(diǎn)時(shí)，所述第二光束與所述連線之間的第二夾角，根據(jù)所述連線的長(zhǎng)度、所述第一夾角和所述第二夾角計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第四點(diǎn)之間的距離。

如圖4所示，圖中(1)為第一光發(fā)射模塊，(2)為第二光發(fā)射模塊，(3)為空間第一點(diǎn)，(4)為空間第二點(diǎn)，(5)為空間第三點(diǎn)(圖中空間第二點(diǎn)和第三點(diǎn)重合)，(6)為空間第四點(diǎn)，計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離的原理為：

根據(jù)公式計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第二點(diǎn)之間的距離L＝a-a*tanα*cotβ，其中，β為所述第二光束與所述連線的夾角，e為所述第一點(diǎn)與所述第二點(diǎn)之間的距離，f為所述第二點(diǎn)與所述第四點(diǎn)之間的距離。

本實(shí)施例通過(guò)分別向空間兩點(diǎn)發(fā)射兩條光束，并改變所發(fā)射的兩條光束的角度，使兩條光束相交于空間兩點(diǎn)連線所在的平面上的第一點(diǎn)，并根據(jù)這兩條光束的發(fā)射角度和兩條光束之間的直線距離，計(jì)算空間兩點(diǎn)之間的距離，測(cè)量精度高，可有效解決現(xiàn)有的激光測(cè)距和超聲波測(cè)距無(wú)法測(cè)量空間兩點(diǎn)之間距離的問(wèn)題。

如圖5所示，本實(shí)施例提供的測(cè)量空間距離的裝置100，其包括可發(fā)射可見(jiàn)光束的第一光發(fā)射模塊10和第二光發(fā)射模塊20，還包括：

第一控制模塊30，用于控制所述第一光發(fā)射模塊向空間第一點(diǎn)發(fā)射第一光束，所述第一光束垂直于所述第一光發(fā)射模塊和所述第二光發(fā)射模塊之間的連線；

第一控制模塊40，用于控制所述第二光發(fā)射模塊向所述第一點(diǎn)發(fā)射第二光束，使所述第一光束和所述第二光束相交于所述第一點(diǎn)；

計(jì)算模塊50，用于獲取所述第二光束與所述連線之間的第一夾角，根據(jù)所述連線的長(zhǎng)度和所述第一夾角，計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離。

在一實(shí)施例中，第二控制模塊40還用于調(diào)整所述第二光束的角度，使所述第二光束垂直于所述連線照射在空間第二點(diǎn)；

第一控制模塊30還用于調(diào)整所述第一光束的角度，使所述第一光束與所述連線之間的夾角等于所述第一夾角，所述第一光束照射在空間第三點(diǎn)；

所述裝置100還包括調(diào)整模塊，用于若所述第三點(diǎn)與所述第二點(diǎn)重合，則調(diào)整所述第二光束的角度，使所述第二光束照射在空間第四點(diǎn)；

計(jì)算模塊50還用于獲取所述第二光束照射在所述第四點(diǎn)時(shí)，所述第二光束與所述連線之間的第二夾角，根據(jù)所述連線的長(zhǎng)度、所述第一夾角和所述第二夾角計(jì)算所述第一點(diǎn)與所述第四點(diǎn)之間的距離。

在一實(shí)施例中，所述調(diào)整模塊還用于：

若所述第三點(diǎn)與所述第二點(diǎn)不重合，則保持所述第一點(diǎn)與所述第一光發(fā)射模塊之間的距離不變，調(diào)整所述第二光發(fā)射模塊與所述第二點(diǎn)之間的距離，直到所述第三點(diǎn)與所述第二點(diǎn)重合。

在一實(shí)施例中，所述調(diào)整模塊包括：

第一調(diào)整單元，用于若所述第三點(diǎn)在所述第一點(diǎn)與所述第二點(diǎn)之間的連線上，則增加所述第二光發(fā)射模塊與所述第二點(diǎn)之間的距離；

第二調(diào)整單元，用于若所述第三點(diǎn)在所述第一點(diǎn)與所述第二點(diǎn)之間連線的延長(zhǎng)線上，則縮短所述第二光發(fā)射模塊與所述第二點(diǎn)之間的距離。

在具體應(yīng)用中，第一光發(fā)射模塊10和第二光發(fā)射模塊20可以為激光器。

在具體應(yīng)用中，測(cè)量空間距離的裝置100可以為手機(jī)、平板電腦、智能手環(huán)等移動(dòng)終端，當(dāng)測(cè)量空間距離的裝置100可以為手機(jī)時(shí)，第一控制模塊30和第二控制模塊40可以為手機(jī)的基帶控制模塊。

本發(fā)明所有實(shí)施例中的模塊或單元，可以通過(guò)通用集成電路，例如CPU(Central Processing Unit，中央處理器)，或通過(guò)ASIC(Application Specific Integrated Circuit，專用集成電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明實(shí)施例方法中的步驟可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行順序調(diào)整、合并和刪減。

本發(fā)明實(shí)施例裝置中的模塊或單元可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合并、劃分和刪減。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。