专利名称：一种基于激光测距的测量装置及其测量方法
技术领域：
本发明涉及激光测距技术领域，特别是涉及一种基于激光测距的测量装置及其测
量方法。
背景技术：
野生动物学家在对野生动物进行研究时，除了要充分了解野生动物的习性外，有时需要知道野生动物的形状大小，对其进一步研究。我们日常生活中的一些测距方法无法测量运动中的动物，需要一个远距离测量动物长度、高度的方法。随着光学技术的发展，人们对光学特点有了越来越多的研究，光学技术也被应用到各个领域。其中典型的应用就有利用光学特征进行测量距离。激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等特征，大大提高了测量精确度。激光测距被广泛应用于传统意义上静止物体测量，但还无法解决野生动物远距离动态测量中的难关。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于激光测距的测量装置及其测量方法，利用激光对一定距离外的动物或建筑物进行锁定并在照片上留下激光点， 通过计算实际激光头之间的距离与照片上相应激光点之间的距离的比值，得出实物与照片中物体的比例，从而计算出待测物体的长度和高度值。本发明的技术解决方案如下
一种基于激光测距的测量装置，其特点是包括相机、一个用于放置该相机的底座，在该底座上左右两侧分别设有激光座，该两个激光座的同侧相同高度的位置上各设有一对竖直方向的激光头。激光头中有激光光源用以发射出激光束。左右两侧的激光头发射出的激光束为横向束，用于测量长度，上下两个激光头发射出的激光束为纵向束，用于测量高度，实际激光头之间的距离为固定值。所述的底座上左右两侧分别设有多排互相平行的可调孔，在所述的激光座底部与所述底座上的可调孔的相应位置处设有通孔，使两个激光座之间的距离可适当左右调节。所述的底座中部设有双向螺丝，该双向螺丝的向上部分连接有固定板，使相机平稳地固定在底座上，便于更好地固定角度拍照，双向螺丝的向下部分可使底座与三脚架固定。双向螺丝的中间部分为螺丝盘用于同向调节两头螺丝的松紧。所述的基于激光测距的测量装置的测量方法，包括如下步骤
①将所述的相机固定安装在所述的底座上，并测量所述左右两侧的激光头之间的距离和上下两个激光头之间的距离；
②打开开关，让所述的激光头发射出激光束，使激光束照射在待测物体上后反射；
③对该待测物体照相；
④测量照片中横向激光点之间的距离和照片中纵向激光点之间的距离；
⑤计算待测物体的长度和髙度L = (D d)*!,其中L为待测物体的长度或高度，1为照片中待测物体的长度或高度，D为左右两侧的激光头之间的距离或上下两个激光头之间的距离，d为照片中横向激光点之间的距离或照片中纵向激光点之间的距离。本发明的设计原理是利用实际激光束之间的距离与照片上激光点的距离的比值推算出实物与照片中物体的比例，从而计算出待测物体的实际长度和高度值。与现有技术相比，本发明的技术效果是通过利用激光对一定距离外的动物进行锁定并在照片上留下激光点印记的特点，计算出实际动物的长度、高度，进而推算出动物局部面积体积，起到既不惊扰动物，也不影响测量结果的作用，方便快捷，提高了工作效率。
图1为本发明基于激光测距的测量装置的结构示意图。图2为本发明基于激光测距的测量装置中零部件爆炸结构图。图3为本发明基于激光测距的测量装置中激光头位置调整的示意图。图4为本发明基于激光测距的测量装置的原理示意图，其中MNPQ为拍出来的照片，ABCD为该照片上的四个激光点。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。请先参阅图1和图2，图1为本发明基于激光测距的测量装置的结构示意图，图2 为本发明基于激光测距的测量装置中零部件爆炸结构图。如图所示，一种基于激光测距的测量装置，其特点是包括相机、一个用于放置该相机的底座1，在该底座1上左右两侧分别设有激光座2，该两个激光座2的同侧相同高度的位置上各设有一对竖直方向的激光头3。 所述的底座1上左右两侧分别设有多排互相平行的可调孔6，在所述的激光座2底部与所述底座1上的可调孔6的相应位置处设有通孔7。所述的底座1中部设有双向螺丝5，该双向螺丝5的向上部分连接有固定板，向下部分可使底座1与三脚架固定。图3为本发明基于激光测距的测量装置中激光头位置调整的示意图，图中激光座 2利用螺丝通过其通孔7和底座1上的可调孔6固定在底座1的左右侧。为了充分显示本发明中激光座2位置的可调整性，用以适应不同规格的相机，在图3中将左右两个激光座2 分别固定在与其在图1和图2中的相反的位置上。图4为本发明基于激光测距的测量装置的原理示意图，也是本发明实施例，其中 MNPQ为拍出来的照片，ABCD为该照片上的四个激光点。如图所示，基于激光测距的测量装置的测量方法，包括如下步骤
①将所述的相机固定安装在所述的底座1上，并测量所述左右两侧的激光头3之间的距离和上下两个激光头3之间的距离；
②打开开关，让所述的激光头3发射出激光束，使激光束照射在待测物体上后反射；
③对该待测物体照相；
④测量照片中横向激光点之间的距离和照片中纵向激光点之间的距离；
⑤计算待测物体的长度和髙度L=(Dd)*l ,其中为待测物体的长度或髙度，ι为照片中待测物体的长度或高度，B为左右两侧的激光头之间的距离(EF之间的距离)或上下两个激光头之间的距离(EG之间的距离)，rf为照片中横向激光点之间的距离(AB之间的距离)或照片中纵向激光点之间的距离(AC之间的距离)。 实验表明，本发明具有结构简单，不受待测物体大小、远近的影响，计算方便的特点，特别是对活动的、面积大的待测物体方便快捷，大大提高了工作效率。
权利要求
1.一种基于激光测距的测量装置，其特征在于，包括相机、一个用于放置该相机的底座 (1)，在该底座(1)上左右两侧分别设有激光座(2)，该两个激光座(2)的同侧相同高度的位置上各设有一对竖直方向的激光头(3 )。
2.根据权利要求1所述的基于激光测距的相机底座，其特征在于，所述的底座(1)上左右两侧分别设有多排互相平行的可调孔(6)，在所述的激光座(2)底部与所述底座(1)上的可调孔(6)的相应位置处设有通孔(7)。
3.根据权利要求1或2所述的基于激光测距的相机底座，其特征在于，所述的底座(1) 中部设有双向螺丝(5)，该双向螺丝(5)的向上部分连接有固定板。
4.根据权利要求1所述的基于激光测距的测量装置的测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤①将所述的相机固定安装在所述的底座(1)上，并测量所述左右两侧的激光头(3)之间的距离和上下两个激光头(3)之间的距离；②打开开关，让所述的激光头(3)发射出激光束，使激光束照射在待测物体上后反射；③对该待测物体照相；④测量照片中横向激光点之间的距离和照片中纵向激光点之间的距离；⑤计算待测物体的长度和高度L = (D d)V，其中L为待测物体的长度或高度，1为照片中待测物体的长度或高度，D为左右两侧的激光头(3)之间的距离或上下两个激光头(3)之间的距离，d为照片中横向激光点之间的距离或照片中纵向激光点之间的距离。
全文摘要
本发明公开了一种基于激光测距的测量装置，包括相机、一个用于放置相机的底座，激光座、激光头，及其测量方法，利用激光对一定距离外的动物或建筑物进行锁定并在照片上留下激光点，通过计算实际激光头之间的距离与照片上相应激光点之间的距离的比值，得出实物与照片中物体的比例，从而计算出待测物体的长度和高度值。具有结构简单，不受待测物体大小、远近的影响，计算方便的特点，特别是对活动的、面积大的待测物体方便快捷，大大提高了工作效率。
文档编号A61B5/107GK102283653SQ201110127740
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者张振一, 李晨, 郭静波 申请人:上海理工大学