專利名稱：基于移動終端的長度測量裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子電器領(lǐng)域，特別是指一種利用移動終端進(jìn)行長度測量的裝置與方法。
背景技術(shù)：
隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，手機的功能正變得越來越強大，例如通過手機進(jìn)行計步、測量血壓或進(jìn)行遠(yuǎn)程的家電控制等功能，從而極大的方便了人們的生活。然而在現(xiàn)實生活中，使用者可能還會有一些測量長度的需求，因此如果可利用移動終端進(jìn)行長度的測量則無疑會增加移動終端的功能與吸引力，業(yè)界也提出一些利用移動終端進(jìn)行長度測量的方案，具體如中國專利200620016720. 8、201020669994. 3、 200810302172. 9等所示，但是這些方案均需單獨設(shè)置卷尺等傳統(tǒng)的測量裝置，這樣一方面是會增加移動終端的成本。因此，實有必要提供一種利用移動終端進(jìn)行長度測量的裝置與方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種基于移動終端的長度測量裝置與方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過設(shè)置傳統(tǒng)的卷尺等測量裝置而增加移動終端成本的問題。為實現(xiàn)上述目的，實現(xiàn)本發(fā)明的基于移動終端的長度測量裝置與一基準(zhǔn)長度元件配合使用，該基準(zhǔn)長度元件的長度是已知的，而實施本發(fā)明的基于移動終端的長度測量裝置包括攝像單元，用于拍攝基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像；計算單元，計算出基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像所包含的像素點個數(shù)，并依據(jù)基準(zhǔn)長度元件的長度計算出待測物體的長度。依據(jù)上述主要特征，該基于移動終端的長度測量裝置還包括一輸入單元，在攝像單元拍攝到基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像后，計算單元接收輸入單元的輸入的命令而確定代表待測物體的圖像以及基準(zhǔn)長度元件的圖像，從而使計算單元對相應(yīng)圖像邊沿像素點的個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。依據(jù)上述主要特征，該攝像單元為該移動終端的攝像頭，而計算單元為移動終端的基帶處理芯片。依據(jù)上述主要特征，該攝像單元為YUV422制式的攝像頭，每個像素點的色彩和亮度由其中的8位數(shù)據(jù)表示，包括Y、U、V共3類數(shù)據(jù)，其中Y有四位，U有二位，V有2位，格式為Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1，計算單元在進(jìn)行像素點進(jìn)行統(tǒng)計，如果相鄰兩個像素點的Y、U、V 數(shù)據(jù)中各有一位數(shù)值不同，則將像素個數(shù)的統(tǒng)計值加一。依據(jù)上述主要特征，計算單元統(tǒng)計基準(zhǔn)長度元件的圖像所占像素點個數(shù)，通過基準(zhǔn)長度元件的長度除以此個數(shù)得到每個像素點代表的長度值，從而再統(tǒng)計出待測物體的圖像所占像素點個數(shù)，之后再乘以單位長度值而得出待測物體的長度。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種利用上述基于移動終端的長度測量裝置進(jìn)行長度測量的方法，該方法包括如下步驟通過攝像單元拍攝基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像；計算單元計算出基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像所包含的像素點個數(shù)，并依據(jù)基準(zhǔn)長度元件的長度計算出待測物體的長度。依據(jù)上述主要特征，該基于移動終端的長度測量裝置還包括一輸入單元，在攝像單元拍攝到基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像后，計算單元接收輸入單元的輸入的命令而確定代表待測物體的圖像以及基準(zhǔn)長度元件的圖像，從而使計算單元對相應(yīng)圖像邊沿像素點的個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。依據(jù)上述主要特征，該攝像單元為YUV422制式的攝像頭，每個像素點的色彩和亮度由其中的8位數(shù)據(jù)表示，包括Y、U、V共3類數(shù)據(jù)，其中Y有四位，U有二位，V有2位，格式為Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1，計算單元在進(jìn)行像素點進(jìn)行統(tǒng)計，如果相鄰兩個像素點的Y、U、V 數(shù)據(jù)中各有一位數(shù)值不同，則將像素個數(shù)的統(tǒng)計值加一。依據(jù)上述主要特征，計算單元統(tǒng)計基準(zhǔn)長度元件的圖像所占像素點個數(shù)，通過基準(zhǔn)長度元件的長度除以此個數(shù)得到每個像素點代表的長度值，從而再統(tǒng)計出待測物體的圖像所占像素點個數(shù)，之后再乘以單位長度值而得出待測物體的長度。依據(jù)上述主要特征，在計算單元對待測物體的圖像所占像素點進(jìn)行統(tǒng)計時，針不同形狀的圖像采用不同的方法，其中對于呈單排像素點的圖像，如果相鄰兩個像素點的Y、 U、V數(shù)據(jù)中各有一位數(shù)值不同，則將像素個數(shù)的統(tǒng)計值加一；對于呈二排像素點的圖像，則依上述的方法取得初步統(tǒng)計值，之后除以二得到實際長度所占像素點個數(shù)；對于排數(shù)大于二的圖像，先取得圖像的周長所占像素點個數(shù)A = 2a+2(b_2)，其中a表示多排圖像長度方向所占像素點個數(shù)，b表示多排圖像寬度方向所占像素點個數(shù)，如此可以推導(dǎo)出多排圖像長度方向所占像素點個數(shù)a = (A-2(b-2))/2 ；對于呈不規(guī)則圖形的圖像，需先判斷其寬度為單排像素點還是多排像素點就可以根據(jù)上述二種方式統(tǒng)計計算到最終的長度所占像素點個數(shù)a，如果存在45度斜角連接像素點，假設(shè)此像素點有N個，則統(tǒng)計時引入2~ (1/2)的修正，通過公式a’ = a+(2~ (1/2)-1) N，從而得出最終的長度所占像素點個數(shù)a’。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過移動終端的攝像單元取得基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像，之后計算出基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像所包含的像素點個數(shù)，并依據(jù)基準(zhǔn)長度元件的長度計算出待測物體的長度，如此通過圖像處理技術(shù)實現(xiàn)測量長度的功能，不需要增加移動終端的硬件設(shè)置，從而利于增加移動終端使用的便捷性與趣味性。


圖1為實施本發(fā)明的基于移動終端的長度測量裝置的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為基于移動終端的長度測量方法的流程圖。圖3為本發(fā)明的實施示意圖。圖4為呈單排像素點的圖像的示意圖。圖5為呈多排像素點的圖像的示意圖。圖6為有45度斜角連接像素點的圖像的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對實施本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。請參閱圖1所示，為實施本發(fā)明的基于移動終端的長度測量裝置的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖，實施本發(fā)明的基于移動終端的長度測量裝置在使用時通常與一基準(zhǔn)長度元件配合使用，該基準(zhǔn)長度元件的長度是已知的，而實施本發(fā)明的基于移動終端的長度測量裝置包括攝像單元，用于拍攝基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像；計算單元，計算出基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像所包含的像素點個數(shù)，并依據(jù)基準(zhǔn)長度元件的長度計算出待測物體的長度。在具體實施時，上述的基準(zhǔn)長度元件可為在購買移動終端時一起贈送的豎直小掛件，其長度為固定已知的，或者是觸控筆，或者是其他長度已知的物體。而攝像單元即為該移動終端的攝像頭，而計算單元可為移動終端的基帶處理芯片，如此本發(fā)明不需額外的元件，從而更易于實施。另外，實施本發(fā)明的基于移動終端的長度測量裝置還包括一輸入單元，該輸入單元可為移動終端的人機輸入界面(如按鍵或觸摸屏等)，在攝像單元拍攝到基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像后，計算單元接收輸入單元的輸入的命令而確定代表待測物體的圖像以及基準(zhǔn)長度元件的圖像，從而使計算單元對相應(yīng)圖像邊沿像素點的個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。請參閱圖2所示，為實施本發(fā)明的基于移動終端的長度測量方法的流程圖，實施本發(fā)明的基于移動終端的長度測量方法包括如下步驟通過攝像單元拍攝基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像；計算單元計算出基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像所包含的像素點個數(shù)，并依據(jù)基準(zhǔn)長度元件的長度計算出待測物體的長度。請參閱圖3所示，為本發(fā)明的實施示意圖，其中在只要統(tǒng)計基準(zhǔn)長度元件的圖像所占像素點個數(shù)，通過基準(zhǔn)長度元件的長度除以此個數(shù)得到每個像素點代表的長度值U，從而再統(tǒng)計出待測物體的圖像所占像素點個數(shù)，之后再乘以單位長度值u，就可以得出待測物體的長度，由此實現(xiàn)長度測量的功能。在具體實施時，假如以目前常用的YUV422制式的攝像頭為例，其在預(yù)覽和成像過程中傳輸?shù)膱D像都是由一個個像素組成，每個像素點的色彩和亮度由其中的8位數(shù)據(jù)表示，格式為Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1。因此，根據(jù)這一技術(shù)特點，我們可以對指定區(qū)域內(nèi)的物體邊沿所占像素點進(jìn)行統(tǒng)計，即在指定區(qū)域內(nèi)相鄰兩個像素點色彩亮度有明顯區(qū)別，在具體實施時，由于測試過程建議選取背景與被測物色彩對比較大的進(jìn)行測量，所以數(shù)據(jù)位中分別代表色彩和亮度的Y，U, V值會有明顯區(qū)別，故一般可以將對應(yīng)Y G位)，U O位)，V O位)3 類數(shù)據(jù)中各有一位數(shù)值不同的像素便認(rèn)定為有明顯區(qū)別，就將像素個數(shù)的統(tǒng)計值加一，并根據(jù)被測物體的成像特點，對像素個數(shù)的統(tǒng)計值進(jìn)行處理，最后根據(jù)基準(zhǔn)長度元件的圖像所占像素點個數(shù)，得出待測物體的實際長度。由于被測物體外形以及成像不確定性，其成像后所占像素點方式并不唯一，對于不同的成像特點，對其所占像素點的統(tǒng)計方式也有所不同，具體如下所示(一 )對于呈單排像素點的圖像如圖4所示，對于呈單排像素點的圖像，只需在指定區(qū)域內(nèi)相鄰兩個像素點色彩亮度有明顯區(qū)別，具體判斷的標(biāo)準(zhǔn)同上，就將像素個數(shù)的統(tǒng)計值加一，如此每個像素點不重復(fù)對比和統(tǒng)計，此統(tǒng)計值即為實際長度所占像素點個數(shù)。( 二)對于呈多排像素點的圖像如圖5所示，對于呈多排像素點的圖像，像素點的計算方式則需要在單排像素點統(tǒng)計方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行計算。例如，對于只有二排像素的圖像，則將初步統(tǒng)計值除以二得到實際長度所占像素點個數(shù)；對于排數(shù)大于二的圖像，目前單排的統(tǒng)計方法來統(tǒng)計多排的圖像得到的實際是多排圖像的周長所占像素點個數(shù)A，所以需要對其進(jìn)行計算得到多排圖像長度方向所占像素點個數(shù)，即由周長所占像素點個數(shù)A = 2a+2(b_2)，其中a表示多排圖像長度方向所占像素點個數(shù)，b表示多排圖像寬度方向所占像素點個數(shù)，如此可以推導(dǎo)出長度所占像素點個數(shù)a = (A-2(b-2))/2。(三)對于呈不規(guī)則圖形的圖像如圖6所示，對于不規(guī)則的形狀的圖像，只需判斷其寬度為單排像素點還是多排像素點就可以根據(jù)上述方式統(tǒng)計計算到最終的長度所占像素點個數(shù)a。其中對于存在45度斜角連接像素點，假設(shè)有N個，則統(tǒng)計時可以引入2~ (1/2)的修正使統(tǒng)計值更準(zhǔn)確，具體公式為a’ = a+(2~ (1/2)-1) N，從而得出最終的長度所占像素點個數(shù)a’。在實際應(yīng)用中，由于攝像頭有距離效應(yīng)，所以最好將待測物體與基準(zhǔn)長度元件放在同一水平面，攝像單元視角垂直于該平面，并且選擇與待測物體和基準(zhǔn)長度元件色差較大的背景，提高成像后像素點統(tǒng)計的準(zhǔn)確率。整個過程還需要人機交互，在攝像單元所拍攝的圖像中指出代表待測物體的色塊以及基準(zhǔn)長度元件的色塊，從而使計算單元對相應(yīng)色塊圖形邊沿像素點的個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，得出待測物體實際長度所占像素點個數(shù)和基準(zhǔn)長度元件實際長度所占像素點個數(shù)，計算單元根據(jù)預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)長度元件的固定長度值和測得的基準(zhǔn)長度元件的圖像的像素點個數(shù)，得到單位像素點代表的長度，進(jìn)一步得到待測物的實際長度(即待測物體的圖像的像素點個數(shù)乘以單位像素點長度)?？梢岳斫獾氖?，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于移動終端的長度測量裝置，與一基準(zhǔn)長度元件配合使用，該基準(zhǔn)長度元件的長度是已知的，其特征在于該基于移動終端的長度測量裝置包括攝像單元，用于拍攝基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像；計算單元，計算出基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像所包含的像素點個數(shù)，并依據(jù)基準(zhǔn)長度元件的長度計算出待測物體的長度。
2.如權(quán)利要求1所述的基于移動終端的長度測量裝置，其特征在于該基于移動終端的長度測量裝置還包括一輸入單元，在攝像單元拍攝到基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像后，計算單元接收輸入單元的輸入的命令而確定代表待測物體的圖像以及基準(zhǔn)長度元件的圖像，從而使計算單元對相應(yīng)圖像邊沿像素點的個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。
3.如權(quán)利要求1所述的基于移動終端的長度測量裝置，其特征在于該攝像單元為該移動終端的攝像頭，而計算單元為移動終端的基帶處理芯片。
4.如權(quán)利要求3所述的基于移動終端的長度測量裝置，其特征在于該攝像單元為 YUV422制式的攝像頭，每個像素點的色彩和亮度由其中的8位數(shù)據(jù)表示，包括Y、U、V共3 類數(shù)據(jù)，其中Y有四位，U有二位，V有2位，格式為Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1，計算單元在進(jìn)行像素點進(jìn)行統(tǒng)計，如果相鄰兩個像素點的Y、U、V數(shù)據(jù)中各有一位數(shù)值不同，則將像素個數(shù)的統(tǒng)計值加一。
5.如權(quán)利要求1所述的基于移動終端的長度測量裝置，其特征在于計算單元統(tǒng)計基準(zhǔn)長度元件的圖像所占像素點個數(shù)，通過基準(zhǔn)長度元件的長度除以此個數(shù)得到每個像素點代表的長度值，從而再統(tǒng)計出待測物體的圖像所占像素點個數(shù)，之后再乘以單位長度值而得出待測物體的長度。
6.一種利用權(quán)利要求1所述的基于移動終端的長度測量裝置進(jìn)行長度測量的方法，其特征在于該方法包括如下步驟通過攝像單元拍攝基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像；計算單元計算出基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像所包含的像素點個數(shù)，并依據(jù)基準(zhǔn)長度元件的長度計算出待測物體的長度。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該基于移動終端的長度測量裝置還包括一輸入單元，在攝像單元拍攝到基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像后，計算單元接收輸入單元的輸入的命令而確定代表待測物體的圖像以及基準(zhǔn)長度元件的圖像，從而使計算單元對相應(yīng)圖像邊沿像素點的個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該攝像單元為YUV422制式的攝像頭，每個像素點的色彩和亮度由其中的8位數(shù)據(jù)表示，包括Y、U、V共3類數(shù)據(jù)，其中Y有四位，U有二位，V有2位，格式為Y0U0Y1V0Y2U1Y3V1，計算單元在進(jìn)行像素點進(jìn)行統(tǒng)計，如果相鄰兩個像素點的Y、U、V數(shù)據(jù)中各有一位數(shù)值不同，則將像素個數(shù)的統(tǒng)計值加一。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于在計算單元對待測物體的圖像所占像素點進(jìn)行統(tǒng)計時，針不同形狀的圖像采用不同的方法，其中對于呈單排像素點的圖像，如果相鄰兩個像素點的Y、U、V數(shù)據(jù)中各有一位數(shù)值不同，則將像素個數(shù)的統(tǒng)計值加一；對于呈二排像素點的圖像，則依上述的方法取得初步統(tǒng)計值，之后除以二得到實際長度所占像素點個數(shù)；對于排數(shù)大于二的圖像，先取得圖像的周長所占像素點個數(shù)A = h+2(b-2)，其中a表示多排圖像長度方向所占像素點個數(shù)，b表示多排圖像寬度方向所占像素點個數(shù)，如此可以推導(dǎo)出多排圖像長度方向所占像素點個數(shù)a = (A-2(b-2))/2 ；對于呈不規(guī)則圖形的圖像， 需先判斷其寬度為單排像素點還是多排像素點就可以根據(jù)上述二種方式統(tǒng)計計算到最終的長度所占像素點個數(shù)a，如果存在45度斜角連接像素點，假設(shè)此像素點有N個，則統(tǒng)計時引入2~(1/2)的修正，通過公式a’ =a+(2~(l/2)-l)N，從而得出最終的長度所占像素點個數(shù)a，。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于計算單元統(tǒng)計基準(zhǔn)長度元件的圖像所占像素點個數(shù)，通過基準(zhǔn)長度元件的長度除以此個數(shù)得到每個像素點代表的長度值，從而再統(tǒng)計出待測物體的圖像所占像素點個數(shù)，之后再乘以單位長度值而得出待測物體的長度。
全文摘要
一種基于移動終端的長度測量裝置，與一基準(zhǔn)長度元件配合使用，該基準(zhǔn)長度元件的長度是已知的，該基于移動終端的長度測量裝置包括一攝像單元及計算單元，其中攝像單元用于拍攝基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像，而計算單元計算出基準(zhǔn)長度元件與待測物體的圖像所包含的像素點個數(shù)，并依據(jù)基準(zhǔn)長度元件的長度計算出待測物體的長度，如此通過圖像處理技術(shù)實現(xiàn)測量長度的功能，不需要增加移動終端的硬件設(shè)置，從而利于增加移動終端使用的便捷性與趣味性。
文檔編號H04M1/725GK102494616SQ20111037496
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者謝俊麒 申請人:捷開通訊科技(上海)有限公司