CN110966981A - 测距方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及测距方法及装置，应用于包含图像采集单元的设备中，所述方法包括：通过图像采集单元对设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从二维环境图像中确定出目标对象；将图像采集单元作为视点，将包含视点和目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含视点和目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在第一成像系统和第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，投影平面为二维环境图像所在的平面；基于相似三角形比例关系，获得目标对象相对于目标平面的深度。本发明不仅简化了测距的方法，而且还能够降低测量误差。

Description

测距方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及测距方法及装置。

背景技术

图像测量技术是近年来在测量领域中新兴的一种高性能测量技术。它以光学技术为基础，将光电子学、计算机技术、激光技术、图像处理技术等多种现代科学技术融合为一体，构成光、机、电、算综合体的测量系统。通过对获得的二维图像进行处理和分析，最终实现测量的目的。

目前，单目测距方法作为图像测量技术中的典型方法得到广泛应用，单目测距是指在利用摄像机获得的目标图片获得深度信息的方法，然而，现有的单目测距方法不仅流程复杂，而且存在较大的测量误差。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的测距方法及装置。

依据本发明的第一个方面，本发明提供一种测距方法，应用于包含图像采集单元的设备中，所述方法包括：

通过所述图像采集单元对所述设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从所述二维环境图像中确定出目标对象；

将所述图像采集单元作为视点，将包含所述视点和所述目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含所述视点和所述目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，所述投影平面为所述二维环境图像所在的平面；

基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度。

优选的，所述在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，包括：

利用所述视点与所述第一成像图像构建第一三角形，以及利用所述视点与所述第二成像图像构建第二三角形，通过使第一目标距离和第一目标高度之间的比值，与第二目标距离和第二目标高度之间的比值相同，以使所述第一三角形和所述第二三角形相似，其中，所述第一目标距离为所述视点与所述投影平面之间的距离，所述第一目标高度为所述第一成像图像的高度，所述第二目标距离为所述视点与所述目标平面之间的距离，所述第二目标高度为所述第二成像图像的高度。

优选的，所述基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度，包括以下公式：

其中，d为所述目标对象相对于所述目标平面的深度，c为所述第二目标高度，a为所述第一目标距离，b为所述第一目标高度。

优选的，所述第一目标距离根据所述投影平面的高度和所述图像采集单元的可视角度获得。

优选的，在所述获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度之前，所述方法还包括：

获取所述图像采集单元与地面之间的角度；

判断所述图像采集单元与地面之间的角度是否为零；

若所述图像采集单元与地面之间的角度不为零，则基于所述角度对所述第一目标高度进行校正。

优选的，所述基于所述角度对所述第一目标高度进行校正，包括以下公式：

其中，b为校正后的所述第一目标高度，p为所述投影平面中所述目标对象的坐标相对于坐标零点之间的距离，a为所述第一目标距离，α为所述图像采集单元与地面之间的角度。

优选的，所述目标平面为用于三维建模的平面或所述目标对象当前所处环境所对应的平面。

优选的，若所述目标平面为用于三维建模的平面，则，所述获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度包括：

获得所述视点与所述目标对象的三维模型之间的距离。

优选的，若所述目标平面为所述目标对象当前所处环境所对应的平面，则，所述获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度包括：

获得所述视点与所述目标对象在当前所处环境下的实际距离。

优选的，所述设备为行车记录仪。

依据本发明的第二个方面，提供了一种测距装置，应用于包含图像采集单元的设备中，所述装置包括：

第一获得模块，用于通过所述图像采集单元对所述设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从所述二维环境图像中确定出目标对象；

构建模块，用于将所述图像采集单元作为视点，将包含所述视点和所述目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含所述视点和所述目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，所述投影平面为所述二维环境图像所在的平面；

第二获得模块，用于基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度。

优选的，所述构建模块，具体用于：

利用所述视点与所述第一成像图像构建第一三角形，以及利用所述视点与所述第二成像图像构建第二三角形，通过使第一目标距离和第一目标高度之间的比值，与第二目标距离和第二目标高度之间的比值相同，以使所述第一三角形和所述第二三角形相似，其中，所述第一目标距离为所述视点与所述投影平面之间的距离，所述第一目标高度为所述第一成像图像的高度，所述第二目标距离为所述视点与所述目标平面之间的距离，所述第二目标高度为所述第二成像图像的高度。

优选的，所述第二获得模块，包括以下公式：

其中，d为所述目标对象相对于所述目标平面的深度，c为所述第二目标高度，a为所述第一目标距离，b为所述第一目标高度。

优选的，所述第一目标距离根据所述投影平面的高度和所述图像采集单元的可视角度获得。

优选的，所述装置还包括：

获取模块，用于获取所述图像采集单元与地面之间的角度；

判断模块，用于判断所述图像采集单元与地面之间的角度是否为零；

校正模块，用于若所述图像采集单元与地面之间的角度不为零，则基于所述角度对所述第一目标高度进行校正。

优选的，所述校正模块，包括以下公式：

其中，b为校正后的所述第一目标高度，p为所述投影平面中所述目标对象的坐标相对于坐标零点之间的距离，a为所述第一目标距离，α为所述图像采集单元与地面之间的角度。

优选的，所述目标平面为用于三维建模的平面或所述目标对象当前所处环境所对应的平面。

优选的，若所述目标平面为用于三维建模的平面，则，所述第二获得模块具体用于：

获得所述视点与所述目标对象的三维模型之间的距离。

优选的，若所述目标平面为所述目标对象当前所处环境所对应的平面，则，所述第二获得模块具体用于：

获得所述视点与所述目标对象在当前所处环境下的实际距离。

优选的，所述设备为行车记录仪。

依据本发明的第三个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如前述第一个方面中的方法步骤。

依据本发明的第四个方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如前述第一个方面中的方法步骤。

根据本发明的测距方法及装置，首先，通过所述图像采集单元对所述设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从所述二维环境图像中确定出目标对象，接着，将所述图像采集单元作为视点，将包含所述视点和所述目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含所述视点和所述目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，所述投影平面为所述二维环境图像所在的平面，最后，基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度，不仅简化了测距的方法，而且还能够降低测量误差。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例中测距方法的流程图；

图2示出了本发明实施例中相似三角形的示意图；

图3示出了本发明实施例中第一目标距离的获取示意图；

图4示出了本发明实施例中求取b的示意图；

图5示出了本发明实施例中图像采集单元与地面之间存在角度的示意图；

图6示出了本发明实施例中测距装置的结构图；

图7示出了本发明实施例中计算机设备的结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供一种测距方法，应用于包含图像采集单元的设备中。进一步来讲，本发明的测距方法可以应用于车辆系统中，在第一种实现方式中，该设备可以为行车记录仪，图像采集单元设置在行车记录仪上，所述行车记录仪可以设置在车辆的中央后视镜位置处，从而替换车辆的中央后视镜，图像采集单元朝向车头位置，从而能够采集到车辆前方的路况；在第二种实现方式中，该设备可以为车辆，图像采集单元可以设置在车顶，若图像采集单元朝向车头位置，从而能够采集到车辆前方的路况。另外，在本发明实施例中，图像采集单元可以为照相机、摄像机、摄像头等图像采集单元，本发明对选用何种设备作为图像采集单元不做限定。无论采用上述第一种实现方式还是第二种实现方式，均可以利用以下方法实现测距。

参见图1，本发明实施例中的测距方法包括以下步骤：

步骤101：通过图像采集单元对设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从二维环境图像中确定出目标对象。

具体来讲，本发明实施例中的环境可以为车辆所处的路况，从而，在步骤 101中，通过图像采集单元对车辆当前所处路况进行图像采集，得到二维环境图像，该二维环境图像也即二维路况图像。若图像采集单元设置于车顶，且图像采集单元朝向车头位置，则采集到的二维环境图像包含了车辆前方的路况。

进一步来讲，在采集到二维环境图像之后，可以按照预设识别特征，从二维环境图像中确定出目标对象，通常目标对象为具有预设形状的对象。例如，可以将预设识别特征设定为长方形，从而通过对二维环境图像中包含的各个对象进行识别，确定出具有长方形特征的对象作为目标对象。

在确定出目标对象之后，执行步骤102：将图像采集单元作为视点，将包含视点和目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含视点和目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在第一成像系统和第二成像系统之间构建相似三角形比例关系。

具体来讲，投影平面为二维环境图像所在的平面，目标平面为待确定深度信息的平面，目标平面可以为用于三维建模的平面或目标对象在当前所处环境所对应的平面。对于目标对象而言，将其映射到投影平面后形成第一成像图像，将其映射到目标平面后形成第二成像图像，在本发明实施例中，将视点与第一成像图像组成的系统称为第一成像系统，将视点与第二成像图像组成的系统称为第二成像系统，本发明实施例在第一成像系统和第二成像系统之间构建相似三角形，对于如何在第一成像系统和第二成像系统之间构建相似三角形，下面给出详细描述：

参见图2，将投影平面与目标平面平行设置，使投影平面与目标平面位于视点的同一侧，将视点与第一成像图像的上边缘以及第一成像图像的下边缘分别连线，利用视点和第一成像图像构建形成第一三角形，将视点与第二成像图像的上边缘以及第二成像图像的下边缘分别连线，利用视点与第二成像图像构建形成第二三角形，第一三角形和第二三角形为相似三角形。在第一三角形中，视点与投影平面之间的距离为第一目标距离，第一成像图像的高度为第一目标高度，在第二三角形中，视点与目标平面之间的距离为第二目标距离，第二成像图像的高度为第二目标高度，第一目标距离为a，第一目标高度为b，第二目标距离为d，第二目标高度为c。第一目标距离和第一目标高度之间的比值，与第二目标距离和第二目标高度之间的比值相同，即构建以下公式一：

在完成步骤102之后，执行步骤103：基于相似三角形比例关系，获得目标对象相对于目标平面的深度。

具体来讲，目标对象相对于目标平面的深度与第二目标距离相等，即，目标对象相对于目标平面的深度也为d。根据相似三角形之间的比例关系即公式一能够得到以下公式二：

针对第一目标距离而言，可以根据投影平面的高度和图像采集单元的可视角度获得所述第一目标距离，如图3所示，具体获得公式参见公式三：

其中，h为投影平面的高度的一半，β可以图像采集单元的可视角度，图像采集单元的可视角度由镜头参数确定，其为一固定常量。

从而，可以得到以下公式四：

从而，根据公式二和公式四可以推导获得公式五：

针对公式五而言，b可以通过对二维环境图像进行分析获得，如图4所示，当在二维环境图像中确定出零点后，将目标对象的顶部和/或底部坐标与零点坐标之间的距离作为b，在目标对象的顶部和/或底部坐标在零点位置处时，b为目标高度在二维环境图像中的高度。

在本发明实施例中，若目标平面为用于三维建模的平面，则获得目标对象相对于目标平面的深度包括：

获得所述视点与所述目标对象的三维模型之间的距离。

具体来讲，在建立目标对象的三维模型的过程中，需要知晓三维模型中目标对象的高度，以及视点与目标对象的三维模型之间的距离。在公式五中，c 由用户自定义，若c为目标对象的三维模型的高度，则，d为视点与目标对象的三维模型之间的距离，在用户对c自定义之后，可根据公式五获得d，在获得d之后，根据c和d的值建立三维模型。

在本发明实施例中，若目标平面为目标对象当前所处环境所对应的平面，则获得目标对象相对于目标平面的深度包括：

获得视点与目标对象在当前所处环境下的实际距离。

具体来讲，在公式五中，c由用户自定义，若c为目标对象的实际高度，当识别物(即目标对象)为单一种类物体时，比如轿车，其高度往往有一个典型值，比如1.5m，则可以直接使用该值，当识别物位具有多个不同特征的子类的时候，比如车辆有sub、轿车、公交车这些子类，可以根据宽高比对其进行分类，然后应用各分类的典型值即可，d为视点与目标对象在当前所处环境下的实际距离，在用户对c自定义之后，可根据公式五获得d。

需要说明的是，在本发明实施例中，通过公式五，在将c赋予不同的物理含义之后，能够对应获得视点与目标对象在三维建模平面和实际所处环境下的距离。

在本发明实施例中，默认视线与地面水平，而对于视线与地面不水平的情况，需要对第一目标高度进行校正。因此，在本发明实施例中，在获得目标对象相对于目标平面的深度之前，所述方法还包括：

获取图像采集单元与地面之间的角度；

判断图像采集单元与地面之间的角度是否为零；

若图像采集单元与地面之间的角度不为零，则基于角度对第一目标高度进行校正。

具体来讲，可以利用三轴加速度计或陀螺仪获取图像采集单元与地面之间的角度，若获取到图像采集单元与地面之间的角度为零，则按照前述方法根据公式五直接计算得到目标对象相对于目标平面的深度，若获取到图像采集单元与地面之间的角度不为零，则得到的是视线与水平面存在一定角度的情况下目标对象在投影平面上的坐标，因此，要进一步由该角度和有偏差的坐标计算出无偏差的情况下物体在投影平面上应有的坐标，即实际的第一目标高度。如图 5所示，在图像采集单元与地面存在角度的情况下，已知的值为p，p为投影平面中目标对象相对于坐标零点之间的距离，校正后的第一目标高度为b，b与p之间的关系如下述公式六：

结合图5，公式六的推导过程如下：

其中，m可以根据公式八近似获得：

m＝b'·cosα 公式八

而n可以通过构建相似三角形，根据公式九获得：

从而，得到公式十：n＝b'sinα-l。而l可以根据公式十一获得：

将m和n带入公式五，可得公式十二：

其中，b’具有以下公式十三的关系：

b′＝p+a tanα 公式十三

将公式十三带入公式十二获得公式十四：

在获得校正后的第一目标高度之后，将校正后的第一目标高度代入公式五即可获得目标对象相对于所述目标平面的深度。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种测距装置，应用于包含图像采集单元的设备中，如图6所示，所述装置包括：

第一获得模块601，用于通过所述图像采集单元对所述设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从所述二维环境图像中确定出目标对象；

构建模块602，用于将所述图像采集单元作为视点，将包含所述视点和所述目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含所述视点和所述目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，所述投影平面为所述二维环境图像所在的平面；

第二获得模块603，用于基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度。

优选的，所述构建模块，具体用于：

利用所述视点与所述第一成像图像构建第一三角形，以及利用所述视点与所述第二成像图像构建第二三角形，通过使第一目标距离和第一目标高度之间的比值，与第二目标距离和第二目标高度之间的比值相同，以使所述第一三角形和所述第二三角形相似，其中，所述第一目标距离为所述视点与所述投影平面之间的距离，所述第一目标高度为所述第一成像图像的高度，所述第二目标距离为所述视点与所述目标平面之间的距离，所述第二目标高度为所述第二成像图像的高度。

优选的，所述第二获得模块，包括以下公式：

其中，d为所述目标对象相对于所述目标平面的深度，c为所述第二目标高度，a为所述第一目标距离，b为所述第一目标高度。

优选的，所述第一目标距离根据所述投影平面的高度和所述图像采集单元的可视角度获得。

优选的，所述装置还包括：

获取模块，用于获取所述图像采集单元与地面之间的角度；

判断模块，用于判断所述图像采集单元与地面之间的角度是否为零；

校正模块，用于若所述图像采集单元与地面之间的角度不为零，则基于所述角度对所述第一目标高度进行校正。

优选的，所述校正模块，包括以下公式：

其中，b为校正后的所述第一目标高度，p为所述投影平面中所述目标对象的坐标相对于坐标零点之间的距离，a为所述第一目标距离，α为所述图像采集单元与地面之间的角度。

优选的，所述目标平面为用于三维建模的平面或所述目标对象当前所处环境所对应的平面。

优选的，若所述目标平面为用于三维建模的平面，则，所述第二获得模块具体用于：

获得所述视点与所述目标对象的三维模型之间的距离。

优选的，若所述目标平面为所述目标对象当前所处环境所对应的平面，则，所述第二获得模块具体用于：

获得所述视点与所述目标对象在当前所处环境下的实际距离。

优选的，所述设备为行车记录仪。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述实施例所述的方法步骤。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机设备，如图7所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机设备可以为包括手机、平板电脑、PDA (Personal DigitalAssistant，个人数字助理)、POS(Point of Sales，销售终端)、车载电脑等任意终端设备，以计算机设备为手机为例：

图7示出的是与本发明实施例提供的计算机设备相关的部分结构的框图。参考图7，该计算机设备包括：存储器701和处理器702。本领域技术人员可以理解，图7中示出的计算机设备结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图7对计算机设备的各个构成部件进行具体的介绍：

存储器701可用于存储软件程序以及模块，处理器702通过运行存储在存储器701的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器 701可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器701可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器702是计算机设备的控制中心，通过运行或执行存储在存储器701 内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器701内的数据，执行各种功能和处理数据。可选的，处理器702可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器702可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。

在本发明实施例中，该计算机设备所包括的处理器702可以具有前述实施例中任一方法步骤所对应的功能。

总之，根据本发明的测距方法及装置，首先，通过所述图像采集单元对所述设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从所述二维环境图像中确定出目标对象，接着，将所述图像采集单元作为视点，将包含所述视点和所述目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含所述视点和所述目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，所述投影平面为所述二维环境图像所在的平面，最后，基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度，不仅简化了测距的方法，而且还能够降低测量误差。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

A1、一种测距方法，其特征在于，应用于包含图像采集单元的设备中，所述方法包括：

通过所述图像采集单元对所述设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从所述二维环境图像中确定出目标对象；

将所述图像采集单元作为视点，将包含所述视点和所述目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含所述视点和所述目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，所述投影平面为所述二维环境图像所在的平面；

基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度。

A2、根据A1所述的测距方法，其特征在于，所述在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，包括：

利用所述视点与所述第一成像图像构建第一三角形，以及利用所述视点与所述第二成像图像构建第二三角形，通过使第一目标距离和第一目标高度之间的比值，与第二目标距离和第二目标高度之间的比值相同，以使所述第一三角形和所述第二三角形相似，其中，所述第一目标距离为所述视点与所述投影平面之间的距离，所述第一目标高度为所述第一成像图像的高度，所述第二目标距离为所述视点与所述目标平面之间的距离，所述第二目标高度为所述第二成像图像的高度。

A3、根据A2所述的测距方法，其特征在于，所述基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度，包括以下公式：

其中，d为所述目标对象相对于所述目标平面的深度，c为所述第二目标高度，a为所述第一目标距离，b为所述第一目标高度。

A4、根据A3所述的测距方法，其特征在于，所述第一目标距离根据所述投影平面的高度和所述图像采集单元的可视角度获得。

A5、根据A1所述的测距方法，其特征在于，在所述获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度之前，所述方法还包括：

获取所述图像采集单元与地面之间的角度；

判断所述图像采集单元与地面之间的角度是否为零；

若所述图像采集单元与地面之间的角度不为零，则基于所述角度对所述第一目标高度进行校正。

A6、根据A5所述的测距方法，其特征在于，所述基于所述角度对所述第一目标高度进行校正，包括以下公式：

其中，b为校正后的所述第一目标高度，p为所述投影平面中所述目标对象的坐标相对于坐标零点之间的距离，a为所述第一目标距离，α为所述图像采集单元与地面之间的角度。

A7、根据A1所述的测距方法，其特征在于，所述目标平面为用于三维建模的平面或所述目标对象当前所处环境所对应的平面。

A8、根据A7所述的测距方法，其特征在于，若所述目标平面为用于三维建模的平面，则，所述获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度包括：

获得所述视点与所述目标对象的三维模型之间的距离。

A9、根据A7所述的测距方法，其特征在于，若所述目标平面为所述目标对象当前所处环境所对应的平面，则，所述获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度包括：

获得所述视点与所述目标对象在当前所处环境下的实际距离。

A10、根据A1所述的测距方法，其特征在于，所述设备为行车记录仪。

B11、一种测距装置，其特征在于，应用于包含图像采集单元的设备中，所述装置包括：

第一获得模块，用于通过所述图像采集单元对所述设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从所述二维环境图像中确定出目标对象；

构建模块，用于将所述图像采集单元作为视点，将包含所述视点和所述目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含所述视点和所述目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，所述投影平面为所述二维环境图像所在的平面；

第二获得模块，用于基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度。

B12、根据B11所述的测距装置，其特征在于，所述构建模块，具体用于：

利用所述视点与所述第一成像图像构建第一三角形，以及利用所述视点与所述第二成像图像构建第二三角形，通过使第一目标距离和第一目标高度之间的比值，与第二目标距离和第二目标高度之间的比值相同，以使所述第一三角形和所述第二三角形相似，其中，所述第一目标距离为所述视点与所述投影平面之间的距离，所述第一目标高度为所述第一成像图像的高度，所述第二目标距离为所述视点与所述目标平面之间的距离，所述第二目标高度为所述第二成像图像的高度。

B13、根据B12所述的测距装置，其特征在于，所述第二获得模块，包括以下公式：

其中，d为所述目标对象相对于所述目标平面的深度，c为所述第二目标高度，a为所述第一目标距离，b为所述第一目标高度。

B14、根据B13所述的测距装置，其特征在于，所述第一目标距离根据所述投影平面的高度和所述图像采集单元的可视角度获得。

B15、根据B11所述的测距装置，其特征在于，所述装置还包括：

获取模块，用于获取所述图像采集单元与地面之间的角度；

判断模块，用于判断所述图像采集单元与地面之间的角度是否为零；

校正模块，用于若所述图像采集单元与地面之间的角度不为零，则基于所述角度对所述第一目标高度进行校正。

B16、根据B15所述的测距装置，其特征在于，所述校正模块，包括以下公式：

其中，b为校正后的所述第一目标高度，p为所述投影平面中所述目标对象的坐标相对于坐标零点之间的距离，a为所述第一目标距离，α为所述图像采集单元与地面之间的角度。

B17、根据B11所述的测距装置，其特征在于，所述目标平面为用于三维建模的平面或所述目标对象当前所处环境所对应的平面。

B18、根据B17所述的测距装置，其特征在于，若所述目标平面为用于三维建模的平面，则，所述第二获得模块具体用于：

获得所述视点与所述目标对象的三维模型之间的距离。

B19、根据B17所述的测距装置，其特征在于，若所述目标平面为所述目标对象当前所处环境所对应的平面，则，所述第二获得模块具体用于：

获得所述视点与所述目标对象在当前所处环境下的实际距离。

B20、根据B11所述的测距装置，其特征在于，所述设备为行车记录仪。

C21、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据A1-A10中任一权利要求所述的方法步骤。

D22、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现根据 A1-A10中任一权利要求所述的方法步骤。

Claims (10)

1.一种测距方法，其特征在于，应用于包含图像采集单元的设备中，所述方法包括：

通过所述图像采集单元对所述设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从所述二维环境图像中确定出目标对象；

将所述图像采集单元作为视点，将包含所述视点和所述目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含所述视点和所述目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，所述投影平面为所述二维环境图像所在的平面；

基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度。

2.如权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，包括：

利用所述视点与所述第一成像图像构建第一三角形，以及利用所述视点与所述第二成像图像构建第二三角形，通过使第一目标距离和第一目标高度之间的比值，与第二目标距离和第二目标高度之间的比值相同，以使所述第一三角形和所述第二三角形相似，其中，所述第一目标距离为所述视点与所述投影平面之间的距离，所述第一目标高度为所述第一成像图像的高度，所述第二目标距离为所述视点与所述目标平面之间的距离，所述第二目标高度为所述第二成像图像的高度。

3.如权利要求2所述的测距方法，其特征在于，所述基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度，包括以下公式：

其中，d为所述目标对象相对于所述目标平面的深度，c为所述第二目标高度，a为所述第一目标距离，b为所述第一目标高度。

4.如权利要求3所述的测距方法，其特征在于，所述第一目标距离根据所述投影平面的高度和所述图像采集单元的可视角度获得。

5.如权利要求1所述的测距方法，其特征在于，在所述获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度之前，所述方法还包括：

获取所述图像采集单元与地面之间的角度；

判断所述图像采集单元与地面之间的角度是否为零；

若所述图像采集单元与地面之间的角度不为零，则基于所述角度对所述第一目标高度进行校正。

6.如权利要求5所述的测距方法，其特征在于，所述基于所述角度对所述第一目标高度进行校正，包括以下公式：

其中，b为校正后的所述第一目标高度，p为所述投影平面中所述目标对象的坐标相对于坐标零点之间的距离，a为所述第一目标距离，α为所述图像采集单元与地面之间的角度。

7.如权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述目标平面为用于三维建模的平面或所述目标对象当前所处环境所对应的平面。

8.一种测距装置，其特征在于，应用于包含图像采集单元的设备中，所述装置包括：

第一获得模块，用于通过所述图像采集单元对所述设备当前所处环境进行图像采集，获得二维环境图像，并从所述二维环境图像中确定出目标对象；

构建模块，用于将所述图像采集单元作为视点，将包含所述视点和所述目标对象映射在投影平面中的第一成像图像作为第一成像系统，将包含所述视点和所述目标对象映射在目标平面中的第二成像图像作为第二成像系统，在所述第一成像系统和所述第二成像系统之间构建相似三角形比例关系，其中，所述投影平面为所述二维环境图像所在的平面；

第二获得模块，用于基于所述相似三角形比例关系，获得所述目标对象相对于所述目标平面的深度。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。

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