專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置及其測(cè)
量方法。
背景技術(shù)：
野生動(dòng)物學(xué)家在對(duì)野生動(dòng)物進(jìn)行研究時(shí)，除了要充分了解野生動(dòng)物的習(xí)性外，有時(shí)需要知道野生動(dòng)物的形狀大小，對(duì)其進(jìn)一步研究。我們?nèi)粘Ｉ钪械囊恍y(cè)距方法無(wú)法測(cè)量運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)物，需要一個(gè)遠(yuǎn)距離測(cè)量動(dòng)物長(zhǎng)度、高度的方法。隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)光學(xué)特點(diǎn)有了越來(lái)越多的研究，光學(xué)技術(shù)也被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。其中典型的應(yīng)用就有利用光學(xué)特征進(jìn)行測(cè)量距離。激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性等特征，大大提高了測(cè)量精確度。激光測(cè)距被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)意義上靜止物體測(cè)量，但還無(wú)法解決野生動(dòng)物遠(yuǎn)距離動(dòng)態(tài)測(cè)量中的難關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，利用激光對(duì)一定距離外的動(dòng)物或建筑物進(jìn)行鎖定并在照片上留下激光點(diǎn)， 通過(guò)計(jì)算實(shí)際激光頭之間的距離與照片上相應(yīng)激光點(diǎn)之間的距離的比值，得出實(shí)物與照片中物體的比例，從而計(jì)算出待測(cè)物體的長(zhǎng)度和高度值。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置，其特點(diǎn)是包括相機(jī)、一個(gè)用于放置該相機(jī)的底座，在該底座上左右兩側(cè)分別設(shè)有激光座，該兩個(gè)激光座的同側(cè)相同高度的位置上各設(shè)有一對(duì)豎直方向的激光頭。激光頭中有激光光源用以發(fā)射出激光束。左右兩側(cè)的激光頭發(fā)射出的激光束為橫向束，用于測(cè)量長(zhǎng)度，上下兩個(gè)激光頭發(fā)射出的激光束為縱向束，用于測(cè)量高度，實(shí)際激光頭之間的距離為固定值。所述的底座上左右兩側(cè)分別設(shè)有多排互相平行的可調(diào)孔，在所述的激光座底部與所述底座上的可調(diào)孔的相應(yīng)位置處設(shè)有通孔，使兩個(gè)激光座之間的距離可適當(dāng)左右調(diào)節(jié)。所述的底座中部設(shè)有雙向螺絲，該雙向螺絲的向上部分連接有固定板，使相機(jī)平穩(wěn)地固定在底座上，便于更好地固定角度拍照，雙向螺絲的向下部分可使底座與三腳架固定。雙向螺絲的中間部分為螺絲盤(pán)用于同向調(diào)節(jié)兩頭螺絲的松緊。所述的基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置的測(cè)量方法，包括如下步驟
①將所述的相機(jī)固定安裝在所述的底座上，并測(cè)量所述左右兩側(cè)的激光頭之間的距離和上下兩個(gè)激光頭之間的距離；
②打開(kāi)開(kāi)關(guān)，讓所述的激光頭發(fā)射出激光束，使激光束照射在待測(cè)物體上后反射；
③對(duì)該待測(cè)物體照相；
④測(cè)量照片中橫向激光點(diǎn)之間的距離和照片中縱向激光點(diǎn)之間的距離；
⑤計(jì)算待測(cè)物體的長(zhǎng)度和髙度L = (D d)*!,其中L為待測(cè)物體的長(zhǎng)度或高度，1為照片中待測(cè)物體的長(zhǎng)度或高度，D為左右兩側(cè)的激光頭之間的距離或上下兩個(gè)激光頭之間的距離，d為照片中橫向激光點(diǎn)之間的距離或照片中縱向激光點(diǎn)之間的距離。本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理是利用實(shí)際激光束之間的距離與照片上激光點(diǎn)的距離的比值推算出實(shí)物與照片中物體的比例，從而計(jì)算出待測(cè)物體的實(shí)際長(zhǎng)度和高度值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果是通過(guò)利用激光對(duì)一定距離外的動(dòng)物進(jìn)行鎖定并在照片上留下激光點(diǎn)印記的特點(diǎn)，計(jì)算出實(shí)際動(dòng)物的長(zhǎng)度、高度，進(jìn)而推算出動(dòng)物局部面積體積，起到既不驚擾動(dòng)物，也不影響測(cè)量結(jié)果的作用，方便快捷，提高了工作效率。


圖1為本發(fā)明基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置中零部件爆炸結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置中激光頭位置調(diào)整的示意圖。圖4為本發(fā)明基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置的原理示意圖，其中MNPQ為拍出來(lái)的照片，ABCD為該照片上的四個(gè)激光點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)先參閱圖1和圖2，圖1為本發(fā)明基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2 為本發(fā)明基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置中零部件爆炸結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，一種基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置，其特點(diǎn)是包括相機(jī)、一個(gè)用于放置該相機(jī)的底座1，在該底座1上左右兩側(cè)分別設(shè)有激光座2，該兩個(gè)激光座2的同側(cè)相同高度的位置上各設(shè)有一對(duì)豎直方向的激光頭3。 所述的底座1上左右兩側(cè)分別設(shè)有多排互相平行的可調(diào)孔6，在所述的激光座2底部與所述底座1上的可調(diào)孔6的相應(yīng)位置處設(shè)有通孔7。所述的底座1中部設(shè)有雙向螺絲5，該雙向螺絲5的向上部分連接有固定板，向下部分可使底座1與三腳架固定。圖3為本發(fā)明基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置中激光頭位置調(diào)整的示意圖，圖中激光座 2利用螺絲通過(guò)其通孔7和底座1上的可調(diào)孔6固定在底座1的左右側(cè)。為了充分顯示本發(fā)明中激光座2位置的可調(diào)整性，用以適應(yīng)不同規(guī)格的相機(jī)，在圖3中將左右兩個(gè)激光座2 分別固定在與其在圖1和圖2中的相反的位置上。圖4為本發(fā)明基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置的原理示意圖，也是本發(fā)明實(shí)施例，其中 MNPQ為拍出來(lái)的照片，ABCD為該照片上的四個(gè)激光點(diǎn)。如圖所示，基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置的測(cè)量方法，包括如下步驟
①將所述的相機(jī)固定安裝在所述的底座1上，并測(cè)量所述左右兩側(cè)的激光頭3之間的距離和上下兩個(gè)激光頭3之間的距離；
②打開(kāi)開(kāi)關(guān)，讓所述的激光頭3發(fā)射出激光束，使激光束照射在待測(cè)物體上后反射；
③對(duì)該待測(cè)物體照相；
④測(cè)量照片中橫向激光點(diǎn)之間的距離和照片中縱向激光點(diǎn)之間的距離；
⑤計(jì)算待測(cè)物體的長(zhǎng)度和髙度L=(Dd)*l ,其中為待測(cè)物體的長(zhǎng)度或髙度，ι為照片中待測(cè)物體的長(zhǎng)度或高度，B為左右兩側(cè)的激光頭之間的距離(EF之間的距離)或上下兩個(gè)激光頭之間的距離(EG之間的距離)，rf為照片中橫向激光點(diǎn)之間的距離(AB之間的距離)或照片中縱向激光點(diǎn)之間的距離(AC之間的距離)。 實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不受待測(cè)物體大小、遠(yuǎn)近的影響，計(jì)算方便的特點(diǎn)，特別是對(duì)活動(dòng)的、面積大的待測(cè)物體方便快捷，大大提高了工作效率。
權(quán)利要求
1.一種基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置，其特征在于，包括相機(jī)、一個(gè)用于放置該相機(jī)的底座 (1)，在該底座(1)上左右兩側(cè)分別設(shè)有激光座(2)，該兩個(gè)激光座(2)的同側(cè)相同高度的位置上各設(shè)有一對(duì)豎直方向的激光頭(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光測(cè)距的相機(jī)底座，其特征在于，所述的底座(1)上左右兩側(cè)分別設(shè)有多排互相平行的可調(diào)孔(6)，在所述的激光座(2)底部與所述底座(1)上的可調(diào)孔(6)的相應(yīng)位置處設(shè)有通孔(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于激光測(cè)距的相機(jī)底座，其特征在于，所述的底座(1) 中部設(shè)有雙向螺絲(5)，該雙向螺絲(5)的向上部分連接有固定板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于，該方法包括如下步驟①將所述的相機(jī)固定安裝在所述的底座(1)上，并測(cè)量所述左右兩側(cè)的激光頭(3)之間的距離和上下兩個(gè)激光頭(3)之間的距離；②打開(kāi)開(kāi)關(guān)，讓所述的激光頭(3)發(fā)射出激光束，使激光束照射在待測(cè)物體上后反射；③對(duì)該待測(cè)物體照相；④測(cè)量照片中橫向激光點(diǎn)之間的距離和照片中縱向激光點(diǎn)之間的距離；⑤計(jì)算待測(cè)物體的長(zhǎng)度和高度L = (D d)V，其中L為待測(cè)物體的長(zhǎng)度或高度，1為照片中待測(cè)物體的長(zhǎng)度或高度，D為左右兩側(cè)的激光頭(3)之間的距離或上下兩個(gè)激光頭(3)之間的距離，d為照片中橫向激光點(diǎn)之間的距離或照片中縱向激光點(diǎn)之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于激光測(cè)距的測(cè)量裝置，包括相機(jī)、一個(gè)用于放置相機(jī)的底座，激光座、激光頭，及其測(cè)量方法，利用激光對(duì)一定距離外的動(dòng)物或建筑物進(jìn)行鎖定并在照片上留下激光點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算實(shí)際激光頭之間的距離與照片上相應(yīng)激光點(diǎn)之間的距離的比值，得出實(shí)物與照片中物體的比例，從而計(jì)算出待測(cè)物體的長(zhǎng)度和高度值。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不受待測(cè)物體大小、遠(yuǎn)近的影響，計(jì)算方便的特點(diǎn)，特別是對(duì)活動(dòng)的、面積大的待測(cè)物體方便快捷，大大提高了工作效率。
文檔編號(hào)A61B5/107GK102283653SQ201110127740
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者張振一, 李晨, 郭靜波 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)