雙光點成像智能尺

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　　我的發明源自于媽媽遇到的一件麻煩事。那天爸爸出差，我在寫作業，天花板上的燈突然壞了，房間里面一片漆黑。媽媽打電話給燈具店老板，老板讓媽媽量燈管的尺寸，這樣才能帶合適的燈具上門更換。然而因為沒有梯子，我們沒法攀高測量，結果房間黑了好幾天，我們勉強用臺燈照明。那時我就想，有沒有一種尺子能夠快速隔空測量燈管的尺寸呢？
　　研究過程
　　有了這個想法后，我就自己上網查詢一些資料，爸爸和老師也給了我很多幫助。后來我們發現：通過手機拍照可以測量物體的尺寸，但是物體旁邊必須有參照物，比如1張名片或1個硬幣。通過照片中物體和參照物的比例關系，可以計算出物體的實際尺寸。為了研究比例問題，我提前學習了6年級的數學內容，學會了通過比例關系計算物體的實際尺寸，這著實讓我在同學面前炫了一把，我一下子成了班級的小名人。
　　可是問題隨之而來，這并不能解決媽媽的麻煩事。要在天花板上的燈管旁邊放1張名片，好像不太現實。到底該怎么辦呢？還有什么更好的參照物嗎？
　　創新解決方案
　　由于一直沒有找到能“爬”到電燈上的參照物，我的研究陷入了絕境。可是功夫不負有心人，有一次我和同學玩激光筆在墻面上追逐游戲的時候，突然發現2支激光筆并在一起時，光點之間的距離是不變的。這2個激光點，能輕松“爬上”高處的電燈，我迫不及待地和家長、老師分享了我的這個發現。
　　由于這個意外的發現，我有了新的靈感。經過一次又一次實驗，我終于成功了！我把它命名為“雙光點成像智能尺”。智能尺是由1個底座和1個智能拍照手機組成的。木頭底座是我弟弟的玩具，2個孔間的距離是15厘米，在這2個孔里各放1支激光筆，由于光是沿直線傳播的，那么無論要測量的物體是近還是遠，只要物體在正前方，激光筆的2個光點照到物體上時，間距也一定是15厘米。
　　測量時，用手機將被測量的物體拍照，雖然畫面是縮小了的，但是光點和物體之間的比例關系不會改變。量出手機屏幕中光點間的距離和物體的長度，可以計算出二者的比例，再乘以我們已知的光點之間的實際距離15厘米，就能得到物體的實際尺寸。通過多次實際使用驗證，雙光點成像智能尺還是相當精準的。
　　我發明的雙光點成像智能尺只需用手機拍照，不需要接觸要測量的物體，就可以快速方便地進行測量，非常方便實用！
　　創新研究實用效果與后期研發
　　智能尺在“清清園藝坊”的植物觀察實踐應用
　　“清清園藝坊”是我們學校的STEM課程。學校參加了小學科學網“魔豆”成長記錄活動，每一位同學都親自種植1株魔豆，然后仔細觀察記錄魔豆苗的成長。由于種子與環境的原因，魔豆生長情況不一樣。有的種子才剛剛開始破土，有的豆苗已經長出第1片子葉;有的魔豆苗還不到5厘米高，有的就已經長到20厘米高了。當有大量魔豆苗需要記錄成長情況時，其工作量是相當繁復的。
　　在魔豆生長的過程中，同學們需要記錄不同時期植物的高度、枝葉生長情況等，這時我的智能尺就派上大用場了。每隔一段時間，我們對所有魔豆進行雙光點拍照，通過照片中比例關系，可以計算出魔豆苗的高度。照片除了記錄日期、魔豆苗高度，還可以記錄葉片的數量、葉片之間的距離、葉片的大小及分布、葉片的顏色等。同學們通過照片就可以清楚了解自己魔豆的生長情況。
　　雙光點成像智能尺不僅可以記錄魔豆苗的高度，而且在拍照的時候不用考慮相機與魔豆苗之間的距離，所以這種方式是非常好的記錄植物生長的方法。
　　后續發展
　　智能尺還可以和智能手機融合，通過手機軟件自動計算照片中光點距離和物體邊緣距離的比例關系，從而快速測量出物體的尺寸。智能尺還能夠實現普通尺子不能做到的測量工作，比如，懸崖上小樹的高度，樹上小鳥的長度等。
　　創新點
　　◇雙光點成像智能尺在無需實際的尺子、不接觸物體的情況下，能夠快速方便地測量物體的尺寸。
　　◇雙光點成像智能尺的創新之處在于，以2個等距“激光”為參照物的方式進行測量操作。
　　◇雙光點成像智能尺可以和智能手機APP配套使用，使測量工作更加方便快捷。
　　◇通過雙光點成像智能尺可以實現“照片+時間+雙光點”的記錄方式，快速方便地記錄大量物體（比如植物生長）的變化情況，方便進錄和統計工作，并且大大降低記錄難度，提高工作效率。
　　該項目獲得第33屆全國青少年科技創新大賽創新成果競賽項目小學組技術類一等獎。
　　專家評語
　　作者利用激光直線傳播性能優的特點，通過比例關系，可實現隔空測量物體長度，具有一定的科學性和實用性，創新點突出。建議對不同長度誤差進行量化計算，增加自動記錄和自動計算功能，實現自動測量，提高產品實用性。
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