一種多點(diǎn)測(cè)距建立立體模型的移動(dòng)終端及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)終端技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多點(diǎn)測(cè)距建立立體模型的移動(dòng)終端及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于物體的繪制或立體模型的建立，首先需要測(cè)量其幾何尺寸，常規(guī)的由多人合作使用量尺類器具的測(cè)量方式存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且采用多次測(cè)量減小誤差更延長(zhǎng)了測(cè)量周期，后期繪制如制作CAD圖紙時(shí)也需要花費(fèi)大量時(shí)間，這種測(cè)距方式已不能滿足當(dāng)前社會(huì)快速發(fā)展的需要。
[0003]近年來(lái)，隨著立體(三維、3D)技術(shù)的發(fā)展，使用立體掃描儀對(duì)待繪制或建模物體進(jìn)行掃描測(cè)距，獲取物體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)并用于創(chuàng)建該物體的立體模型，雖然該方法提供了便捷的測(cè)量和建立模型的方式，但是該立體掃描儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且價(jià)格昂貴，此外對(duì)獲取到的物體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，常使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件處理建模，因此這給人們的使用造成不便，限制了該立體掃描技術(shù)的推廣應(yīng)用。
[0004]對(duì)此，蘋(píng)果公司提供了一種解決方案，在專利號(hào)為US13/904838，名稱為“具有測(cè)繪電路的電子裝置”中公開(kāi)了一種利用激光傳感器和位置檢測(cè)電路進(jìn)行測(cè)量室內(nèi)墻體的平面/曲面數(shù)據(jù)進(jìn)而建立虛擬模型的方法，其具體是首先啟動(dòng)激光測(cè)繪應(yīng)用，提示用戶選擇測(cè)量模式，如平面或曲面測(cè)繪模式，然后建立坐標(biāo)系，該電子裝置發(fā)射激光到墻面形成樣品點(diǎn)，并獲取樣品點(diǎn)數(shù)據(jù)和發(fā)射激光時(shí)的該電子裝置的位置信息，計(jì)算獲得每個(gè)樣品點(diǎn)數(shù)據(jù)的三維坐標(biāo)，利用多個(gè)樣品點(diǎn)坐標(biāo)建立繪制該墻面的模型。這種方法雖然能夠快捷、便攜的建立室內(nèi)墻面的模型，但是這種方法不僅需要在電子裝置中增加激光傳感器，而且建立模型所需的樣品點(diǎn)數(shù)是依據(jù)客戶而定，這造成了可能因樣品點(diǎn)不足而使得復(fù)雜墻面模型建立不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多點(diǎn)測(cè)距建立立體模型的移動(dòng)終端及方法，能夠快捷、便攜的建立幾何物體的立體模型，并判斷該立體模型是否建立成功，提高了用戶體驗(yàn)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是，提供一種移動(dòng)終端，該移動(dòng)終端包括:
[0007]測(cè)距模塊，用于分別控制該移動(dòng)終端上的攝像頭對(duì)幾何物體中不同的第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦，進(jìn)而分別計(jì)算得到該移動(dòng)終端與該幾何物體中第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象之間的距離信息；
[0008]位置模塊，用于建立三維坐標(biāo)系，并監(jiān)測(cè)該移動(dòng)終端在第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)的方位信息；
[0009]模型建立模塊，用于接收該移動(dòng)終端與第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象的距離信息和對(duì)應(yīng)每個(gè)目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)該移動(dòng)終端的方位信息，進(jìn)而建立該幾何物體的立體模型；
[0010]圖像模塊，用于獲取該幾何物體的圖像；
[0011]匹配模塊，用于將該立體模型與該圖像比對(duì)，判斷是否匹配，
[0012]若判斷結(jié)果為是，輸出該立體模型建立成功的結(jié)果；
[0013]若判斷結(jié)果為否，輸出該立體模型建立不正確的結(jié)果，并輸出提示用戶增加對(duì)至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象使用該測(cè)距模塊和該位置模塊進(jìn)行對(duì)焦和監(jiān)測(cè)相應(yīng)方位信息的信息。
[0014]其中該測(cè)距模塊，具體用于分別控制該移動(dòng)終端上的攝像頭對(duì)該幾何物體的邊緣三個(gè)不共線的第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象自動(dòng)對(duì)焦，獲取每個(gè)目標(biāo)對(duì)象具有最大對(duì)比度值時(shí)的像距和焦距，進(jìn)而分別計(jì)算獲得該移動(dòng)終端與該幾何物體中第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象之間的距離。
[0015]其中該位置模塊，具體用于以第一、第二或第三目標(biāo)對(duì)象為坐標(biāo)原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，并監(jiān)測(cè)該移動(dòng)終端上加速器和陀螺儀信息獲取該移動(dòng)終端在每個(gè)目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)的方位信息。
[0016]其中該匹配模塊，具體用于將該圖像通過(guò)圖像處理獲取陰影或/和明暗的灰度信息，與該立體模型比對(duì)，判斷該圖像與該立體模型是否匹配為相同的幾何形狀結(jié)構(gòu)，
[0017]若判斷結(jié)果為是，輸出該立體模型建立成功的結(jié)果；
[0018]若判斷結(jié)果為否，輸出該立體模型建立不正確的結(jié)果，并輸出提示用戶增加對(duì)至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象使用該測(cè)距模塊和該位置模塊進(jìn)行對(duì)焦和監(jiān)測(cè)相應(yīng)方位信息的信息。
[0019]其中，該匹配模塊還具體用于在判斷結(jié)果為否時(shí)，輸出該立體模型建立不正確的結(jié)果，并輸出提示用戶增加對(duì)位于第一和第二、第二和第三或第一和第三目標(biāo)對(duì)象之間的第四目標(biāo)對(duì)象使用該測(cè)距模塊和該位置模塊進(jìn)行對(duì)焦和監(jiān)測(cè)相應(yīng)方位信息的信息。
[0020]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是，提供一種方法，包括以下步驟:
[0021]SI分別控制移動(dòng)終端上的攝像頭對(duì)幾何物體中不同的第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦，進(jìn)而分別計(jì)算得到該移動(dòng)終端與該幾何物體中第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象之間的距離信息；
[0022]S2建立三維坐標(biāo)系，并監(jiān)測(cè)該移動(dòng)終端在第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)的方位信息；
[0023]S3接收該移動(dòng)終端與第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象的距離信息和該移動(dòng)終端對(duì)應(yīng)每個(gè)目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)的方位信息，進(jìn)而建立所述幾何物體的立體模型；
[0024]S4獲取該幾何物體的圖像；
[0025]S5將該立體模型與該圖像比對(duì)，判斷是否匹配，
[0026]若判斷為是，輸出該立體模型建立成功的結(jié)果；
[0027]若判斷為否，輸出該立體模型建立不正確的結(jié)果，并輸出提示用戶增加對(duì)至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行對(duì)焦和監(jiān)測(cè)該移動(dòng)終端相應(yīng)該至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)方位信息的信息。
[0028]其中該步驟SI的具體步驟:
[0029]分別控制該移動(dòng)終端上的攝像頭對(duì)該幾何物體的邊緣三個(gè)不共線的第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象自動(dòng)對(duì)焦，獲取每個(gè)目標(biāo)對(duì)象具有最大對(duì)比度值時(shí)的像距和焦距，進(jìn)而分別計(jì)算獲得該移動(dòng)終端與該幾何物體中第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象之間的距離。
[0030]其中，該步驟S2的具體步驟:
[0031]以第一、第二或第三目標(biāo)對(duì)象為坐標(biāo)原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，并監(jiān)測(cè)該移動(dòng)終端上加速器和陀螺儀信息獲取該移動(dòng)終端在每個(gè)目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)的方位信息。
[0032]其中該步驟S5的具體步驟:
[0033]將該圖像通過(guò)圖像處理獲取陰影或/和明暗的灰度信息，與該立體模型比對(duì)，判斷該圖像與該立體模型是否匹配為相同的幾何形狀結(jié)構(gòu)，
[0034]若判斷為是，輸出該立體模型建立成功的結(jié)果；
[0035]若判斷為否，輸出該立體模型建立不正確的結(jié)果，并輸出提示用戶增加對(duì)至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行對(duì)焦和監(jiān)測(cè)該移動(dòng)終端相應(yīng)該至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)方位信息的信息。
[0036]其中具體的，在該步驟S5中若判斷為否，輸出該立體模型建立不正確的結(jié)果，并輸出提示用戶增加對(duì)位于第一和第二、第二和第三或第一和第三目標(biāo)對(duì)象之間的至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行對(duì)焦和監(jiān)測(cè)該移動(dòng)終端相應(yīng)該至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)方位信息的信息。
[0037]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的移動(dòng)終端首先通過(guò)測(cè)距模塊對(duì)幾何物體上三個(gè)不同的目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行對(duì)焦，進(jìn)而分別計(jì)算獲得該移動(dòng)終端與該三個(gè)不同的目標(biāo)對(duì)象的距離信息；其次利用位置模塊建立三維坐標(biāo)系并監(jiān)測(cè)該移動(dòng)終端在該三個(gè)不同的目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)的方位信息；利用模型建立模塊接收該移動(dòng)終端與該三個(gè)不同目標(biāo)對(duì)象的距離信息和對(duì)應(yīng)每個(gè)目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)的方位信息，進(jìn)而建立該幾何物體的立體模型；再次通過(guò)圖像模塊獲取該幾何物體的圖像；最后利用匹配模塊將該立體模型與該圖像比對(duì)，并判斷是否匹配，若匹配，則輸出該立體模型建立成功的結(jié)果；若不匹配，則輸出該立體模型建立不正確的結(jié)果，并輸出提示用戶增加對(duì)至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行對(duì)焦和監(jiān)測(cè)該移動(dòng)終端對(duì)應(yīng)該至少一個(gè)第四目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦時(shí)方位信息的信息。與現(xiàn)有需要使用昂貴且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的立體掃描儀獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)然后利用計(jì)算機(jī)軟件建立立體模型的技術(shù)，或現(xiàn)有先選擇平面或曲面測(cè)繪模式，然后依據(jù)用戶主觀確認(rèn)激光測(cè)距樣品點(diǎn)數(shù)，待測(cè)完樣品點(diǎn)后再建立立體模型的技術(shù)相比，本發(fā)明能夠在人們?nèi)粘Ｊ褂玫囊苿?dòng)終端上無(wú)需增加激光傳感器便可快捷、便攜的建立立體模型，并自動(dòng)判別該立體模式是否建立成功，若不成功并給出提示，增加了建立立體模型的準(zhǔn)確率，同時(shí)提高了用戶體驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是本發(fā)明移動(dòng)終端第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2是尚斯成像原理不意圖；
[0040]圖3是圖1中幾何物體是室內(nèi)平面墻壁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖4是本發(fā)明移動(dòng)終端第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖5是圖4中幾何物體是室內(nèi)曲面墻壁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖6是本發(fā)明提供的方法第一實(shí)施方式的流程示意圖；
[0044]圖7是本發(fā)明提供的方法第二實(shí)施方式的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0046]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明移動(dòng)終端第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該移動(dòng)終端10包括:
[0047]測(cè)距模塊110，用于分別控制該移動(dòng)終端10上的攝像頭對(duì)幾何物體中不同的第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象對(duì)焦，進(jìn)而分別計(jì)算得到該移動(dòng)終端10與該幾何物體中第一、第二和第三目標(biāo)對(duì)象之間的距離信息；
[0048]其中該移動(dòng)終端10選自但不限于方便攜帶的手機(jī)、平板、掌上電腦或其對(duì)應(yīng)可穿戴的附屬設(shè)備等；
[0049]其中被測(cè)幾何物體是待建模的物體，其可以是具有任何形狀的物體或具有較為規(guī)則的平面幾何或/和曲面幾何形狀的物體；
[0050]其中平面幾何形狀是由平面圍成的，如圓形、多邊形、弧