【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学测距领域，尤其涉及一种摄像测量系统、方法、装置以及阵列光源。
技术介绍
1、百米级距离厘米级以下位移测量，目前仅有全站仪取得应用，最小测距误差可实现±2mm。全站仪的常用结构如图1所示，从系统上看，光学结构复杂度高，探测器灵敏度要求高，装调难度大，产量低，造价昂贵。从激光测距算法上看，测距原理无论采用时间飞行法还是相位法，算法本质都离不开时间的定位，0.01ns时间误差的顶级技术，也可导致1.5mm的测距误差，测距精度难以突破毫米量级以下。目前，采用工业级设备实现百米距离亚毫米精密定位技术处于行业空白状态。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种摄像测量系统，旨在采用工业级设备实现百米距离亚毫米精密定位。通过将阵列光源设置在目标物体的表面，利用阵列光源中经过编码的若干个阵列设置的光源单元进行发光，使得光斑图像数据中包含有具有编码信息的光斑分布，随着位置的改变，光斑图像数据中的光斑分布也会发生改变，这种位置与光斑分布之间的改变是相关联的，可以被量化为光斑位置编码存档，因此，可以利用当前位置的光斑分布数据与标定位置的光斑分布数据，结合光斑位置编码存档，确定出目标物体从标定位置到当前位置之间的位移值，从而实现百米距离亚毫米精密定位。
2、第一方面，本专利技术实施例提供一种摄像测量方法，所述摄像测量方法包括以下步骤：
3、获取目标物体在当前位置时，通过固定设置的摄像模组对阵列光源发光时所形成的衍射面进行图像采集所得到的当前图像数据，所述阵列光源
4、对所述当前图像数据中的光斑进行图像提取处理，得到当前光斑分布数据；
5、通过预设的光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据与标定位置的标定光斑分布数据来确定出所述目标物体从所述标定位置到所述当前位置之间的位移值，所述光斑位置编码存档中包括光斑分布数据与编码位置之间的映射关系。
6、可选的，在所述对所述当前图像数据中的光斑分布数据进行提取，得到当前光斑分布数据的步骤之前，所述方法还包括：
7、获取目标物体在标定位置时，通过固定设置的所述摄像模组对所述阵列光源发光时所形成的所述衍射面进行图像采集所得到的标定图像数据；
8、对所述标定图像数据中的光斑进行图像提取处理，得到标定光斑分布数据。
9、可选的，所述对所述当前图像数据中的光斑进行图像提取处理，得到当前光斑分布数据的步骤包括：
10、对所述当前图像数据进行光斑提取处理，在所述当前图像数据中得到当前光斑图像数据；
11、在所述当前光斑图像数据中确定出所述当前位置的当前光斑分布数据。
12、可选的，所述通过预设的光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据与标定位置的标定光斑分布数据来确定出所述目标物体从所述标定位置到所述当前位置之间的位移值的步骤包括：
13、基于所述光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据以及所述标定光斑分布数据，确定所述目标物体在所述当前位置时相对于所述标定位置的平面移动量，以及确定所述目标物体在所述当前位置时相对于所述标定位置的深度移动量；
14、基于所述平面移动量以及所述深度移动量，确定所述目标物体在三维空间中的位移值；
15、基于所述目标物体在三维空间中的位移值，确定出所述目标物体从所述标定位置到所述当前位置之间的位移值。
16、可选的，所述当前光斑分布数据包括各个光斑之间在所述当前位置时的当前序位差数据，所述标定光斑分布数据包括各个光斑之间在所述标定位置时的标定序位差数据，所述光斑位置编码存档中包括序位差与平面编码位置之间的映射关系，所述基于所述光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据以及所述标定光斑分布数据，确定所述目标物体在所述当前位置时相对于所述标定位置的平面移动量的步骤包括：
17、利用光斑位置编码存档以及所述当前序位差数据来确定出所述当前位置对应的当前平面编码位置；
18、以及利用光斑位置编码存档以及所述标定序位差数据来确定出所述标定位置对应的标定平面编码位置；
19、基于所述当前平面编码位置与所述标定平面编码位置之间的差值，确定所述目标物体在所述当前位置时相对于所述标定位置的平面移动量。
20、可选的，所述当前光斑分布数据包括在所述当前位置时的当前光斑数量数据和/或当前光斑尺寸数据，所述标定光斑分布数据包括在所述标定位置时的标定光斑数量数据和/或标定光斑尺寸数据，所述光斑位置编码存档中包括光斑数量和/或当前光斑尺寸与深度编码位置之间的映射关系，基于所述光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据以及所述标定光斑分布数据，确定所述目标物体在所述当前位置时相对于所述标定位置的深度移动量的步骤包括：
21、利用光斑位置编码存档以及所述当前光斑数量数据和/或当前光斑尺寸数据来确定出所述当前位置对应的当前深度编码位置；
22、利用光斑位置编码存档以及所述标定光斑数量数据和/或标定光斑尺寸数据来确定出所述标定位置对应的标定深度编码位置；
23、基于所述当前深度编码位置与所述标定深度编码位置之间的差值，确定所述目标物体在所述当前位置时相对于所述标定位置的深度移动量。
24、可选的，所述基于所述目标物体在三维空间中的位移值，确定出所述目标物体从所述标定位置到所述当前位置之间的位移值的步骤包括：
25、通过物像空间关系，将所述目标物体在三维空间中的位移值转换为所述目标物体在现实空间中的初始位移值；
26、对所述初始位移值进行校准和补偿处理，得到所述目标物体在现实空间中从所述标定位置到所述当前位置之间的位移值。
27、第二方面，本专利技术实施例提供一种摄像测量装置，所述摄像测量装置用于如本专利技术实施例中任一项所述的摄像测量方法。
28、第三方面，本专利技术实施例提供一种摄像测量系统，所述摄像测量系统包括如本专利技术实施例所述的摄像测量装置、固定设置的摄像模组以及贴在目标物体表面的阵列光源，所述摄像测量装置与所述摄像模组通信连接，所述阵列光源包括经过编码的若干个阵列设置的光源单元。
29、第四方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本专利技术实施例中任一项所述的摄像测量方法中的步骤。
30、本专利技术实施例中，获取目标物体在当前位置时，通过固定设置的摄像模组对阵列光源发光时所形成的衍射面进行图像采集所得到的当前图像数据，阵列光源贴在目标物体的表面，阵列光源包括经过编码的若干个阵列设置的光源单元；对当前图像数据中的光斑进行图像提取处理，得到当前光斑分布数据；通过预设的光斑位置编码存档、当前光斑分布数据与标定位置的标定光斑分布数据来确定出目标物体从标定位置到当前位置之间的位移值，光斑位置编码存档中包括光斑分布数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种摄像测量方法，其特征在于，所述摄像测量方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的摄像测量方法，其特征在于，在所述对所述当前图像数据中的光斑分布数据进行提取，得到当前光斑分布数据的步骤之前，所述方法还包括：
3.如权利要求1所述的摄像测量方法，其特征在于，所述对所述当前图像数据中的光斑进行图像提取处理，得到当前光斑分布数据的步骤包括：
4.如权利要求1所述的摄像测量方法，其特征在于，所述通过预设的光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据与标定位置的标定光斑分布数据来确定出所述目标物体从所述标定位置到所述当前位置之间的位移值的步骤包括：
5.如权利要求4所述的摄像测量方法，其特征在于，所述当前光斑分布数据包括各个光斑之间在所述当前位置时的当前序位差数据，所述标定光斑分布数据包括各个光斑之间在所述标定位置时的标定序位差数据，所述光斑位置编码存档中包括序位差与平面编码位置之间的映射关系，所述基于所述光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据以及所述标定光斑分布数据，确定所述目标物体在所述当前位置时相对于所述标定位置的平面移动量的步骤包括：
6.如权利要求4所述的摄像测量方法，其特征在于，所述当前光斑分布数据包括在所述当前位置时的当前光斑数量数据和/或当前光斑尺寸数据，所述标定光斑分布数据包括在所述标定位置时的标定光斑数量数据和/或标定光斑尺寸数据，所述光斑位置编码存档中包括光斑数量和/或当前光斑尺寸与深度编码位置之间的映射关系，基于所述光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据以及所述标定光斑分布数据，确定所述目标物体在所述当前位置时相对于所述标定位置的深度移动量的步骤包括：
7.如权利要求1至6中任一项所述的摄像测量方法，其特征在于，所述基于所述目标物体在三维空间中的位移值，确定出所述目标物体从所述标定位置到所述当前位置之间的位移值的步骤包括：
8.一种摄像测量装置，其特征在于，所述摄像测量装置用于如权利要求1至7中任一项所述的摄像测量方法。
9.一种摄像测量系统，其特征在于，所述摄像测量系统包括如权利要求8所述的摄像测量装置、固定设置的摄像模组以及贴在目标物体表面的阵列光源，所述摄像测量装置与所述摄像模组通信连接，所述阵列光源包括经过编码的若干个阵列设置的光源单元。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的摄像测量方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种摄像测量方法，其特征在于，所述摄像测量方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的摄像测量方法，其特征在于，在所述对所述当前图像数据中的光斑分布数据进行提取，得到当前光斑分布数据的步骤之前，所述方法还包括：
3.如权利要求1所述的摄像测量方法，其特征在于，所述对所述当前图像数据中的光斑进行图像提取处理，得到当前光斑分布数据的步骤包括：
4.如权利要求1所述的摄像测量方法，其特征在于，所述通过预设的光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据与标定位置的标定光斑分布数据来确定出所述目标物体从所述标定位置到所述当前位置之间的位移值的步骤包括：
5.如权利要求4所述的摄像测量方法，其特征在于，所述当前光斑分布数据包括各个光斑之间在所述当前位置时的当前序位差数据，所述标定光斑分布数据包括各个光斑之间在所述标定位置时的标定序位差数据，所述光斑位置编码存档中包括序位差与平面编码位置之间的映射关系，所述基于所述光斑位置编码存档、所述当前光斑分布数据以及所述标定光斑分布数据，确定所述目标物体在所述当前位置时相对于所述标定位置的平面移动量的步骤包括：
6.如权利要求4所述的摄像测量方法，其特征在于，所述当前光斑分布数据包括在所述当前位置时的...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔金林，陈永泽，
申请(专利权)人：深圳市恒天伟焱科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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