一种基于运动轨迹的单目测距方法技术领域
本发明涉及测距方法，特别涉及一种基于运动轨迹的单目测距方法。
背景技术
为了解决目前在无人飞机等领域所用到的单目测距痛点，且传统的测距方法受环
境影响较大，同时结构算法复杂。而本发明使得在单目测距领域的很多产品使用更加简单，
并且提高测距的精确度，使得已知运动轨迹的测距过程更加简化。
现今的测距技术应用于各行各业，目前传统的测距方法有激光雷达相位测距，是
利用电磁波探测目标位置，原理是激光雷达工作时，发射机向空间发射一串重复周期一定
的高频窄脉冲。如果在电磁波传播的途径上有目标存在，那么激光雷达就可以接收到由目
标反射回来的回波由于回波信号往返于雷达与目标之间，它将滞后于发射脉冲一个时间。
我们知道电磁波的能量是以光速传播的，设目标的距离为R，则传播的距离等于光
速乘上时间间隔，即：2R＝ct或R＝ct/2。式中，R为目标到激光雷达的单程距离，单位为m；t:
为电磁波往返于目标与雷达之间的时间间隔，单位为s；c为在空气中传播的速度，约为：c＝
3.0x108m/s，由于电磁波传播的速度很快，激光雷达技术常用的时间单位为μs，回波脉冲滞
后于发射脉冲为一个微秒时，所对应的目标距离R为R＝ct/2＝150m。能测量目标距离是激
光雷达的一个突出优点，测量的精度和分辨率与发射信号带宽(或处理后的脉冲宽度)有
关。脉冲越窄，性能越好。缺点是，1、激光受大气及气象影响大；2、激光束窄，难以搜索和捕
获。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种简单可靠的基于运动轨迹的单目测距方法。
本发明中的一种基于运动轨迹的单目测距方法，包括以下步骤：
S1：设定被测点为C，第一测量点为A，第二测量点为B；
S2：测量第一测量点和第二测量点之间的距离为AB；
S3：设定第一测量点与被测点之间的距离为m，夹角BAC为α，夹角CBA为β；
S4：根据上述数据和夹角，计算所述第一测量点与被测点之间的距离m。
上述方案中，利用下述公式计算所述第一测量点与被测点之间的距离：
m＝(-ABcosα)/(ksin(α+β-90)-1)；
其中k为缩放数，表示第一测量点和第二测量点分别所看到的被测点物体图像的
大小比例。
上述方案中，所述方法依靠测距仪完成。
上述方案中，所述测距仪具有定位功能。
上述方案中，所述测距仪为可移动的测距仪，所述测距仪带有摄像头。
上述方案中，所述测距仪可以得到不同测量点之间的距离。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种简单可靠的基于运动轨迹的单目
测距方法。与现有激光测距方法相比，本发明公开的基于运动轨迹的单目测距方法优点是：
1、通过运动轨迹的测距方法相比激光测距方法，不受大气及气象等环境因素的影
响；
2、通过运动轨迹的测距方法相比激光测距方法，容易搜索和捕获被测物目标。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可
以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于运动轨迹测距的空间三角形结构示意图；
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅
用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1、图2所示，本发明是一种基于运动轨迹的单目测距方法，包括以下步骤：
S1：设定被测点为C，第一测量点为A，第二测量点为B；
S2：测量第一测量点和第二测量点之间的距离为AB；
S3：设定第一测量点与被测点之间的距离为m，夹角BAC为α，夹角CBA为β；
S4：根据上述数据和夹角，计算所述第一测量点与被测点之间的距离m。
以上方案中，利用下述公式计算第一测量点与被测点之间的距离：
m＝(-ABcosα)/(ksin(α+β-90)-1)；
其中k为缩放数，表示第一测量点和第二测量点分别所看到的被测点物体图像的
大小比例。
以上方法依靠测距仪完成，测距仪具有定位功能。测距仪为带有摄像头的可移动
的测距仪，测距仪可以得到不同测量点之间的距离，测距器也可以测算出两个所述测量点
拍摄的图形大小的比值系数。
公式证明如下：第一测量点A、第二测量点B为测距器的2个测量点，C点为被测点，D
为A、B、C点所组成的空间三角形的原点。已知量有AB长，∠α＝∠BAC、∠β＝∠CBA、∠γ＝∠
CBE(根据测距器的运动轨迹得出角度)，缩放数k(A点B点分别所看到的被测物图像的大小
比例)，AC≠BC，根据公式能够求出AC及BC的长度(C为被测物)：
设AC长m，则BC＝km BE⊥AC(E为垂直点)
∴AE＝ABcosα，CE＝m-ABcosα
∵∠γ＝∠β-(90-∠α)＝∠α+∠β-90
∴kmsin(α+β-90)＝m-ABcosα
∴m＝(-ABcosα)/(ksin(α+β-90)-1)
与现有激光测距方法相比，本发明公开的基于运动轨迹的单目测距方法优点是：
1、通过运动轨迹的测距方法相比激光测距方法，不受大气及气象等环境因素的影
响；
2、通过运动轨迹的测距方法相比激光测距方法，容易搜索和捕获被测物目标。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。