用於二維圖像中幾何特徵測量的標尺的製作方法
2023-05-01 22:31:31
專利名稱：用於二維圖像中幾何特徵測量的標尺的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種對攝影圖像中的物體、場景進行實際尺寸等幾何特徵進行測量過程中使用的標尺。
背景技術：
在很多室外場景，當需要對具體的實物的尺寸及實物之間的位置關係進行測量時，常常由於持續時間長，效率比較低。特別是對保持場景狀態有比較嚴格要求的場景，例如交通事故等事故現場，由於長時間測量過程中由於不可控因素的幹擾實際需要測量的場景常常被破壞，導致對事故的認定喪失了認定基礎。隨著數字圖像處理技術的發展，人們開發了利用現場圖像照片進行實際情況幾何 特徵測量的技術。這一技術的主要原理是在現場設定若干標尺，標尺的幾何數據是已知的。通過成像手段將包括所述標尺在內的現場生成圖像。將所述標尺作為連接實際現場坐標系與生成的圖像的坐標系之間的橋梁，在實際現場坐標系與生成的圖像的坐標系之間建立了聯繫。從而通過對圖像中的現場進行測量就可以得到真實的現場數據。由於成像速度快，效率高，可以節省現場處理的時間，同時也最大可能的保留了現場的真實狀態。在上述圖像測量的過程中，標尺是至關重要的測量工具，一般至少需要包括兩條成固定角度(如90度)的直線段。現有技術中，常採用兩根方管作為兩條直線段，在現場將兩條方管呈垂直狀態擺放。這一現有技術存在的問題是，由於需要現場擺放角度，容易導致擺放的角度精度低，從而導致測量結果偏差。
發明內容
為了解決現有用於圖像中場景的幾何特徵測量的標尺存在的精度低的問題，本發明提供了一種用於二維圖像中幾何特徵測量的標尺。本發明的技術方案如下用於二維圖像中幾何特徵測量的標尺，包括中心連接件，及與所述中心連接件連接的若干支撐杆；所述支撐杆由所述中心連接件向外呈平面輻射狀分布；相鄰所述支撐杆之間設置有測量尺，所述測量尺分別與所述相鄰的支撐杆連接；所述測量尺上設置有作為測量基準的直線。優選的，所述支撐杆與所述中心連接件之間為鉸接，所述測量尺為可摺疊測量尺。優選的，所述測量尺為柔性測量尺，且所述測量尺由彈性材料製成。優選的，在所述測量尺上設置的所述直線是由兩條不同顏色的色帶邊界形成。優選的，所述測量尺的材質為矽膠。優選的，在所述中心連接件或所述支撐杆上設置有與所述測量尺連接的連杆，所述連杆的長度小於所述支撐杆的長度。優選的，所述支撐杆與所述中心連接件連接處設置有鎖合結構，所述鎖合結構固定所述支撐杆與所述中心連接件之間的連接。
優選的，所述鎖合結構包括所述支撐杆與所述中心連接件之間設置的相配合的凸凹結構，及所述凸凹結構配合入位後固定所述凸凹結構的止動件。優選的，在所述支撐杆和/或中心連接件與外界平面接觸的一側設置有凸出的墊片。上述標尺應用於交通事故現場的測量。本發明的技術效果本發明的標尺中心連接件與支撐杆連接，相鄰的支撐杆之間連接有測量尺(作為測量用的所述直線段)，把測量所需要的至少兩根測量尺以一體化的形式固定下來，不需要現場擺放測量尺之間的角度。測量尺之間的角度的精度由標尺的加工精度決定，而不是現場操作人員的操作精度，因此精度大大提高，測量的準確度也大大提高。
圖I為本發明標尺的展開視圖。圖2為圖I的中心連接件部分的局部放大圖。圖3為圖I的仰視圖。圖4為圖3中A-A截面的局部剖視圖。圖中標識說明如下11、支撐杆；12、測量尺；13、中心連接件；14、掛鈎；21、凸起；31、提手；41、旋轉
至JHL ο
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明。圖I至圖4顯示了本發明標尺的一個實例。本發明的標尺用於對二維圖像中物體、場景的幾何特徵進行測量。通過對圖像進行測量達到在現場實際測量的準確度，需要在世界坐標系(即現場坐標系)與圖像坐標系之間建立關係。本發明的標尺在對現場成像時被放置在現場，在圖像中體現。由於標尺的幾何數據是已知的，因此，標尺作為橋梁建立了世界坐標系與圖像坐標系之間的關係。本發明標尺典型應用的場景是在交通事故處理現場。在交通事故處理現場，需要快速對現場成像，然後在對圖像進行測量，以得到準確的事故數據，如車輪的位置等數據。在交通現場採用這樣的技術一方面提高了效率，成像後就可以快速恢復交通，避免二次擁堵；另一方面快速成像相當於在儘可能短的時間內固化了現場的要素，避免長時間實地測量會由於許多偶然因素破壞了現場，導致測量結果失真。從圖I可見，本發明的標尺包括中心連接件13、支撐杆11和測量尺12。支撐杆11的一端(以下簡稱為內端)連接到中心連接件13上，四個支撐杆11由中心連接件13向外呈平面輻射狀，具體的四個支撐杆11構成了十字交叉形狀。在支撐杆11上與所述內端相對的另一端為外端。在相鄰的兩個支撐杆11鄰近其外端的部位之間連接有測量尺12。測量尺12是圖像測量時主要利用的測量基準。測量尺12上設置有作為測量基準的直線。該直線是與測量尺12的長軸平行的直線。為了在現場環境下能夠比較凸顯出該直線，本發明中該直線是由兩條不同顏色的色帶形成的，或者說這兩條色帶的邊界就是所述直線。當然，兩條色帶的色差最好大一些，以便在現場光線不足的情況下也可以利用明顯色差形成視覺上比較突出的所述直線。本發明中的測量尺12採用可摺疊的結構，同時支撐杆11與中心連接件13的連接關係為鉸接，這樣整個標尺的支撐杆11就可以像手指一樣收攏，攜帶方便。為了更好的攜帶，支撐杆11的長度在O. 4-1. 5米範圍內，優選的長度是O. 6米、O. 8米和I米。所述可摺疊的結構包括鉸接在一起的多個測量尺段形成的測量尺結構。圖I中所示實例的測量尺12採用了柔性材料製成，具體的是用具有彈性的矽膠材料製成。矽膠材料在室外高溫或低溫情況下都具有良好的彈性。彈性對於測量尺12具有重要意義。測量尺12選材的尺寸應當略小，使得在圖I所示標尺展開情況下，測量尺12是處於拉伸的狀態，這樣就不會在過熱的室外條件下測量尺12尺寸變長，從而處於鬆弛狀態，這樣測量尺12上的直線就會彎曲，進而影響測量結果。測量尺12上還設置有掛鈎14。掛鈎14與連杆配合。為了圖的清晰，附圖中沒有畫出連杆。在這裡具體描述一下。連杆的一端鉸接在支撐杆11或中心連接件13上，另一 端與掛鈎14相配，可以連接到掛鈎14上。連杆14的長度至少要短於支撐杆11的長度。這樣一來，在標尺收攏時，較短的連杆提拉了測量尺12，避免測量尺12散亂地糾纏在一起，方便使用。圖2顯示了支撐杆11的內端與中心連接件13鉸接的狀態。支撐杆11的內端設置有凸起21，相應的在中心連接件13上設置有凹槽以容納凸起21。凸起21與所述凹槽配合入位後，標尺呈圖I所示展開狀態(也是使用狀態)。圖3顯示了標尺更為完整的結構，即還包括提手31和相應結構。提手31便於提拉標尺時用手把持。圖4進一步顯示提手31與中心連接件13的裝配狀態。圖4中凸起21與所述凹槽配合入位，提手31下設有旋轉蓋41，旋轉蓋41與提手31為一體結構。旋轉蓋41上相應於凸起21的位置設置有凹口，當支撐杆11繞內端轉動時，凸起21可以順利通過旋轉蓋41上的凹口進入或離開中心連接件13上所述凹槽。當凸起21與所述凹槽配合入位後(圖4所示狀態)，旋轉蓋41旋轉(繞圖4中的中心連接件13的上下方向的軸線旋轉)，將所述凹口轉移離開凸起21，此時旋轉蓋41的蓋體蓋壓住凸起21，使得支撐杆11不能繞內端轉動，此時旋轉蓋41作為止動件阻止了支撐杆11的轉動，也就將標尺鎖定在圖I所示狀態。上述凹槽、凸起21和旋轉蓋41構成了鎖合結構。將標尺鎖定在圖I所示狀態具有實際意義，在現場獲取一個場景的圖像後需要將標尺轉移位置，如果沒有上述鎖合結構，提拉提手31，則標尺收攏，到下一個場景後需要再次展開標尺，會浪費一定的時間。上述鎖合結構將標尺的工作狀態鎖定(即圖I所示的展開狀態)，需要轉移標尺時，提拉提手31也不會導致標尺收攏，提高了現場工作效率。上述鎖合結構使得標尺可以在適當的時候收攏。當標尺處於展開狀態放置在現場平面，難免會與平面產生摩擦，進而磨損標尺的支撐杆11和中心連接件13，這種磨損會降低標尺的測量精度，從而降低標尺的使用壽命。為此，在標尺接觸外界平面的一側，支撐杆11和/或中心連接件13上設置有凸出的墊片。這樣的結構使得墊片與外界平面，不影響標尺的測量精度，同時磨損僅會發生在墊片上。如果墊片設置成可更換的結構形式，則在墊片的磨損發生到一定程度後還可以更換，標尺的使用壽命得到進一步延長。本發明的標尺可以應用在交通事故現場的測量，具有良好的效果。值得注意的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非因此限定本發明的專利保護範圍，本發明還可以採用等同技術進行替換。故凡運用本發明的說明書及圖示內容所 作的等效變化，或直接或間接運用於其他相關技術領域均同理皆包含於本發明所涵蓋的範
圍內。
權利要求
1.用於二維圖像中幾何特徵測量的標尺，其特徵在於包括中心連接件，及與所述中心連接件連接的若干支撐杆；所述支撐杆由所述中心連接件向外呈平面輻射狀分布；相鄰所述支撐杆之間設置有測量尺，所述測量尺分別與所述相鄰的支撐杆連接；所述測量尺上設置有作為測量基準的直線。
2.根據權利要求I所述標尺，其特徵在於所述支撐杆與所述中心連接件之間為鉸接，所述測量尺為可摺疊測量尺。
3.根據權利要求2所述標尺，其特徵在於所述測量尺為柔性測量尺，且所述測量尺由彈性材料製成。
4.根據權利要求3所述標尺，其特徵在於在所述測量尺上設置的所述直線是由兩條不同顏色的色帶邊界形成。
5.根據權利要求4所述標尺，其特徵在於所述測量尺的材質為矽膠。
6.根據權利要求2至5之一所述標尺，其特徵在於在所述中心連接件或所述支撐杆上設置有與所述測量尺連接的連杆，所述連杆的長度小於所述支撐杆的長度。
7.根據權利要求6所述標尺，其特徵在於所述支撐杆與所述中心連接件連接處設置有鎖合結構，所述鎖合結構固定所述支撐杆與所述中心連接件之間的連接。
8.根據權利要求7所述標尺，其特徵在於所述鎖合結構包括所述支撐杆與所述中心連接件之間設置的相配合的凸凹結構，及所述凸凹結構配合入位後固定所述凸凹結構的止動件。
9.根據權利要求8所述標尺，其特徵在於在所述支撐杆和/或中心連接件與外界平面接觸的一側設置有凸出的墊片。
10.權利要求I至9之一所述標尺應用於交通事故現場的測量。
全文摘要
本發明提供了一種用於二維圖像中幾何特徵測量的標尺，包括中心連接件，及與所述中心連接件連接的若干支撐杆；所述支撐杆由所述中心連接件向外呈平面輻射狀分布；相鄰所述支撐杆之間設置有測量尺，所述測量尺分別與所述相鄰的支撐杆連接；所述測量尺上設置有作為測量基準的直線。本發明應用於圖像對現場測量的領域，特別是交通事故現場的圖像測量。
文檔編號G01B3/10GK102967193SQ20121046103
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者梅冰松, 張雷, 劉漢冬 申請人:北京中軟鴻美信息技術有限公司