一种获取目标形态的多维测量方法技术

为解决现有技术存在的问题，本发明专利技术提供了一种获取目标形态的多维测量方法，包括：S1.通过测量装置和转换模型将待测量目标所在承载面转换形成虚拟背景测量空间。S2.在虚拟背景测量空间中选定虚拟测量面，形成待测量目标所在承载面各点阵相对虚拟测量面的矫正参数。S3.识别待测量目标，通过测量装置对待测量目标及待测量目标所在承载面进行矩阵式测量，将待测量目标及待测量目标所在承载面转换形成虚拟目标测量空间。S4.对比虚拟背景测量空间和虚拟目标测量空间，得到待测量目标的在虚拟背景测量空间中，位于虚拟测量面上的虚拟形态。S5.根据需要输出待测量目标的测量数据。本发明专利技术测量目标形态数据精度误差为0.04

【技术实现步骤摘要】
一种获取目标形态的多维测量方法


[0001]本专利技术涉及智能测量领域，具体为一种获取目标形态的多维测量方法。

技术介绍

[0002]测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。传统的测量是采用测量装置对测量目标进行物理性的测量，测量效率较低。近年来由于计算机计算能力和虚拟模型分析技术的不断进步，基于摄像头获取的影像数据对测量目标进行智能测量成为运用更多的测量方法。但是现有智能测量在单一摄像装置下只能进行距离和二维面积测量，当需要输出物体形态数据或三维数据时，都需要至少3台摄像装置从不同角度对测量目标进行测量，经过虚拟建模后才能形成需要的物体形态数据或三维数据。尤其是现有技术在获取物体形态数据时，往往需要借助3D点云技术和3D建模技术，这两个技术的采点量和计算量均非常庞大，一般需要高性能计算机才能完成，装置复杂且成本较高的同时，由于计算时间较长，难以实现在即时测量领域的运用。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种获取目标形态的多维测量方法，包括：
[0004]S1.通过测量装置对待测量目标所在承载面进行矩阵式测量，根据转换模型将待测量目标所在承载面转换形成虚拟背景测量空间。
[0005]S2.在虚拟背景测量空间中选定虚拟测量面，形成待测量目标所在承载面各点阵相对虚拟测量面的矫正参数。
[0006]S3.识别到待测量目标所在承载面上出现待测量目标时，通过测量装置对待测量目标及待测量目标所在承载面进行矩阵式测量，根据S1所述转换模型和步骤S2所得矫正参数，将待测量目标及待测量目标所在承载面转换形成虚拟目标测量空间。
[0007]S4.对比虚拟背景测量空间和虚拟目标测量空间，得到待测量目标的在虚拟背景测量空间中，位于虚拟测量面上的虚拟形态。所述虚拟形态由矩阵排列的待测量目标的虚拟测量点构建而成。所述虚拟测量点包含点位数据信息，所述点位数据信息中至少包括该虚拟测量点相对虚拟测量面预设标定点的三维距离数据。
[0008]S5.根据需要，以虚拟形态数据为基础，输出待测量目标的测量数据。
[0009]进一步的，所述测量装置包括：快速测距装置。所述快速测距装置具有点阵投射和/或扫描测距功能。
[0010]进一步的，步骤S1所述根据转换模型形成各点阵的转换参数，将待测量目标所在承载面转换形成虚拟背景测量空间的方法为：首先，快速测距装置对待测量目标所在承载面进行矩阵式测量，获得当前测量矩阵点相对快速测距装置的距离L
‑
n，n为当前测量矩阵点的矩阵点编号。然后记录矩阵点n相对快速测距装置的角度J
‑
n和对应的L
‑
n。之后通过虚拟角度赋予的方式，根据函数计算，获得矩阵点n垂直上方预设范围和/或垂直下方预设范围内虚拟矩阵点n
‑
N的角度J
‑
(n
‑
N)和对应的L
‑
(n
‑
N)。最后将全部矩阵点n的J
‑
n、L
‑
n、J
‑
(n
‑
N)、L
‑
(n
‑
N)整合，形成基于待测量目标所在承载面的虚拟背景测量空间，该虚拟背景测量空间为矩阵点n和虚拟矩阵点n
‑
N共同构成的立体空间。
[0011]进一步的，步骤S1所述矫正参数为：首先计算矩阵点n与所选定的测量参考面上的矩阵点n或虚拟矩阵点n
‑
N的距离差LC
‑
n。然后通过函数计算式，将L
‑
n和LC
‑
n形成计算转换关系，该计算转换关系即为矫正参数。
[0012]进一步的，步骤S3所述根据S1所述转换模型和步骤S2所得矫正参数，将待测量目标及待测量目标所在承载面转换形成虚拟目标测量空间的方法为：首先，快速测距装置对待测量目标所在承载面进行矩阵式测量，获得当前测量矩阵点相对快速测距装置的距离L
‑
cn，cn为具有测量目标时当前测量矩阵点的矩阵点编号。然后根据L
‑
cn对应的测量矩阵点cn所占据虚拟矩阵点n
‑
N的位置，采用虚拟矩阵点n
‑
N对应的矩阵点n的矫正参数矫正后得到该测量点的虚拟测量矩阵点。最后整合全部虚拟测量矩阵点形成虚拟目标测量空间。
[0013]进一步的，所述测量装置包括：投影装置。步骤S3所述识别到待测量目标所在承载面上出现待测量目标的方法为：首先所述投影装置向待测量目标所在承载面进行投影形成背景投影面。然后当待测量目标所在承载面出现待测量目标时，背景投影面出现静止物体阴影，此时投影装置对待测量目标进行造影，基于投影装置与待测量目标之间的相对角，基于几何计算形成待测量目标的投影结构，并标记该投影结构的序号或编号。
[0014]进一步的，步骤S4所述对比虚拟背景测量空间和虚拟目标测量空间，得到待测量目标的在虚拟背景测量空间背景中的虚拟形态的方法为：以虚拟目标测量空间与虚拟背景测量空间中，原测量点距离和角度重合的部分为锚点，将虚拟目标测量空间锚定为与虚拟背景测量空间各虚拟点阵重合的虚拟空间。然后根据投影结构对测量目标的未测量面进行数据填充，从而得到在虚拟背景测量空间中，位于虚拟测量面上的测量目标的虚拟形态。
[0015]进一步的，在进行将虚拟目标测量空间锚定为与虚拟背景测量空间各虚拟点阵重合的虚拟空间时，首先以虚拟目标测量空间与虚拟背景测量空间中，原测量点距离和角度重合的部分为锚点，将虚拟目标测量空间中的虚拟测量矩阵点与虚拟背景测量空间中对应位置的虚拟矩阵点进行对比，出现位置误差的点位，基于虚拟矩阵点位置数据对虚拟测量矩阵点位置数据进行点位位置数据矫正。待全部虚拟测量矩阵点的位置数据矫正完成后，判定该动作完成。
[0016]进一步的，所述根据投影结构对测量目标的未测量面进行数据填充的方法为：首先在虚拟背景测量空间中，根据已获取的虚拟测量矩阵点数据形成测量目标面向快速测距装置的虚拟形态模型
‑
测量面。然后根据投影装置与快速测距装置的相对位置关系，将投影结构调整为虚拟形态模型
‑
测量面拟合的位置处。然后调整投影结构大小，使得投影结构与虚拟形态模型
‑
测量面最大限度重合。之后以拟合态下的投影结构的结构边界为补充点进行数据点补充。最后根据补充的数据点在虚拟背景测量空间中的位置，获得该数据点的位置数据。
[0017]进一步的，所述测量装置包括：摄影装置。所述摄影装置对待测量目标所在承载面进行持续摄影，并进行摄影录像记录和待测量目标辅助识别。
[0018]进一步的，所述待测量目标辅助识别包括：首先当待测量目标所在承载面摄影画面固定预设时间时，影像识别系统判定该画面为背景画面。然后影像识别系统将背景画面中的全部拍摄物做简化处理，并结合投影装置数据信息，得到简化背景后的投影背景。最后
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取目标形态的多维测量方法，其特征在于，包括：S1.通过测量装置对待测量目标所在承载面进行矩阵式测量，根据转换模型将待测量目标所在承载面转换形成虚拟背景测量空间；S2.在虚拟背景测量空间中选定虚拟测量面，形成待测量目标所在承载面各点阵相对虚拟测量面的矫正参数；S3.识别到待测量目标所在承载面上出现待测量目标时，通过测量装置对待测量目标及待测量目标所在承载面进行矩阵式测量，根据S1所述转换模型和步骤S2所得矫正参数，将待测量目标及待测量目标所在承载面转换形成虚拟目标测量空间；S4.对比虚拟背景测量空间和虚拟目标测量空间，得到待测量目标的在虚拟背景测量空间中，位于虚拟测量面上的虚拟形态；所述虚拟形态由矩阵排列的待测量目标的虚拟测量点构建而成；所述虚拟测量点包含点位数据信息，所述点位数据信息中至少包括该虚拟测量点相对虚拟测量面预设标定点的三维距离数据；S5.根据需要，以虚拟形态数据为基础，输出待测量目标的测量数据。2.根据权利要求1所述获取目标形态的多维测量方法，其特征在于，所述测量装置包括：快速测距装置；所述快速测距装置具有点阵投射和/或扫描测距功能。3.根据权利要求2所述获取目标形态的多维测量方法，其特征在于，步骤S1所述根据转换模型形成各点阵的转换参数，将待测量目标所在承载面转换形成虚拟背景测量空间的方法为：首先，快速测距装置对待测量目标所在承载面进行矩阵式测量，获得当前测量矩阵点相对快速测距装置的距离L
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n，n为当前测量矩阵点的矩阵点编号；然后记录矩阵点n相对快速测距装置的角度J
‑
n和对应的L
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n；之后通过虚拟角度赋予的方式，根据函数计算，获得矩阵点n垂直上方预设范围和/或垂直下方预设范围内虚拟矩阵点n
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N的角度J
‑
(n
‑
N)和对应的L
‑
(n
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N)；最后将全部矩阵点n的J
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n、L
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n、J
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(n
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N)、L
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(n
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N)整合，形成基于待测量目标所在承载面的虚拟背景测量空间，该虚拟背景测量空间为矩阵点n和虚拟矩阵点n
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N共同构成的立体空间。4.根据权利要求3所述获取目标形态的多维测量方法，其特征在于，步骤S2所述矫正参数为：首先计算矩阵点n与所选定的测量参考面上的矩阵点n或虚拟矩阵点n
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N的距离差LC
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n；然后通过函数计算式，将L
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n和LC
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n形成计算转换关系，该计算转换关系即为矫正参数。5.根据权利要求4所述获取目标形态的多维测量方法，其特征在于，步骤S3所述根据S1所述转换模型和步骤S2所得矫正参数，将待测量目标及待测量目标所在承载面转换形成虚拟目标测量空间的方法为：首先，快速测距装置对待测量目标所在承载面进行矩阵式测量，获得当前测量矩阵点相对快速测距装置的距离L
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cn，cn为具有测量目标时当前测量矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宣余，朱梦玺，
申请(专利权)人：云南特可科技有限公司，
类型：发明
国别省市：