[发明专利]一种光学标定远距离测量装置和测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及距离测量领域，具体涉及光学测距测长领域。

背景技术

目前能远距离测量距离的设备，主要有激光测距仪和望远镜测距仪。前者通过测量光往 返于测量设备和被测物体的时间，再应用已知的空气中的光速来计算出测量距离；后者通过 在望远镜内安装带刻度的分划板，并根据观察到的常见物体的尺寸和在望远镜内的影像占据 的刻度尺寸来按比例估算距离，同时也可估算观察到的其他物体的高度或长度尺寸。由于激 光测距仪需要接收反射回来的光，所以被测物体表面需要与测量时发出的光基本垂直，并且 其表面要有一定的反光性能。这就限制了其使用范围和操作的便捷性。望远镜测距仪(测距 望远镜)需要估计一个目标物的尺寸，并做等比例计算，实际并不能准确测量距离。专利 201420808695.1披露一种测量设备，其采用两束固定距离的平行光标定测量物体，并根据测 量图像上被测物体与光点距离的比例计算被测物体。采用两束固定距离的平行光标定测量物 体并测量物体的方法不能测量被测物与测量点的距离，而且当被测物体与测量方向不垂直时 测量偏差较大。

发明内容

本发明的目的是解决光学测距测长偏差较大，或对测距标的物具有选择性的问题。

本发明提出了一种光学标定远距离测量装置，包含支撑架与激光发射器，激光发射器安 装于支撑架上；所述的激光发射器为点光源发射器，所述的激光发射器包含第一激光发射器、 第二激光发射器、第三激光发射器和第四激光发射器，其中第一激光发射器与第二激光发射 器发出的光线相互平行，第三激光发射器与第四激光发射器发出的光线呈固定角度，所述固 定角度的角平分线与第一激光发射器或第二激光发射器发出的光线重合。

进一步的，所述支撑架的架身为长方体形，支撑架的一端设有安装孔，支撑架另一端设 有三个安装柱，三个安装柱的柱心线处于同一平面，其中第一安装柱的柱心线与安装孔相互 平行，第二安装柱与第三安装柱的柱心线呈固定夹角；所述固定夹角的角平分线与第一安装 柱的柱心线重合。

进一步的，所述的支撑架上还装有第五激光发射器与第六激光发射器，第五激光发射器 与第六激光发射器发出的光线所在平面同第三激光发射器与第四激光发射器发出的光线所在 平面相垂直，第五激光发射器与第六激光发射器发出光线所呈角度的角平分线与第一激光发 射器或第二激光发射器发出的光线重合。

进一步的，所述支撑架在三个安装柱的一端还设有第四安装柱与第五安装柱，第四安装 柱与第五安装柱的柱心线所呈夹角的角平分线与第一安装柱的柱心线重合，第四安装柱与第 五安装柱的柱心线所在平面与第二安装柱与第三安装柱的柱心线所在平面相垂直。

进一步的，在安装柱或安装孔的侧壁上设置有能调节激光发射器位置的若干组调节孔， 每一组调节孔为两个，其中任一组调节孔中的一个调节孔位于任一安装柱或安装孔侧壁的上 端，该组调节孔中的另一个调节孔位于该安装柱或安装孔侧壁的下端。

进一步的，所述支撑架的架身设有外部件的连接孔或连接槽。

本发明还提出了一种光学标定远距离测距方法，包含以下步骤：将激光发射器发射的光线 照射到被测物体上，使第三激光发射器与第四激光发射器在被测物体上照射光斑的连线与所 需测的线段方向相互平行，再用适当放大倍数并带有分划刻度的望远镜观测被测物体以及在 物体上由激光照射形成的光斑，或者用适当焦距的相机拍摄被测物体及其表面上由激光照射 形成的光斑，然后通过望远镜中分划板上的刻度测量光斑间距，或直接测量未经编辑变形的 照片上的光斑间距；再通过对应的计算方法测算出被测物体的尺寸以及被测物体与激光发射 器之间的距离；为清楚的表述计算方法，定义：第二激光发射器与由第二激光发射器发出光 线照射在被测物体上光斑的距离为F；第一激光发射器与第二激光发射器发出的激光间距为L； 第三激光发射器与第四激光发射器发出的光线所成夹角为2*A,其角平分线与同第一激光发射 器或第二激光发射器发出的光线重合；第一激光发射器或第二激光发射器发出光线的垂直面 与被测物体表面的夹角为B；经过望远镜的分划板刻度或由未经编辑变形照片上直接测量的： 被测物体尺寸为H、第一激光发射器与第二激光发射器的照射光斑间距为a、第三激光发射器 与第二激光发射器的照射光斑间距为b、第四激光发射器与第二激光发射器的照射光斑间距为 c；所述的计算方法如下：