摄像装置、转动装置、测距装置和测距系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种摄像装置、转动装置、测距装置和测距系统，该摄像装置用于对目标物体进行测距，包括：一摄像头，包括一感光器件和一透镜组；一转动机构，带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在一转动平面上的第一位置和第二位置之间转动，其中，所述摄像头位于第二位置时，所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上，所述投影平面平行于所述转动平面。摄像头在第一位置时目标物体在感光器件上的成像位置，以及摄像头在第一位置和第二位置之间的转动角度，可用于计算目标物体与摄像头的距离，即采用一个摄像头便可完成物体的测距。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及3D扫描
，尤其涉及一种摄像装置、转动装置、测距装置和测距系统。
技术介绍
3D扫描技术是近年来被广泛关注的
3D扫描技术的基础，就是通过3D扫描器件，输出前方某一物点距离3D扫描器件的距离。现有技术中存在一种双目视差测距的3D扫描技术。即测距系统采用两个摄像头完成物体的测距。该测距系统需要两个摄像头，成本较高，且如果需要测量更长距离，需要使其臂长(两个摄像头之间的距离)更长，但是这无疑会增加器件的体积，造成使用和携带不便。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种摄像装置、转动装置、测距装置和测距系统，用以解决现有技术中的测距系统成本高，体积大的问题。为解决上述技术问题，本技术提供一种摄像装置，用于对目标物体进行测距，包括：一摄像头，包括一感光器件和一透镜组；一转动机构，带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在一转动平面上的第一位置和第二位置之间转动，其中，所述摄像头位于第二位置时，所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上，所述投影平面平行于所述转动平面。优选地，所述第一位置为初始位置，所述第二位置为转动后的位置，所述摄像装置还包括：第一拍摄控制器，与所述摄像头连接，用于当所述摄像头位于所述第一位置时，控制所述摄像头拍摄第一图像；转动控制器，与所述第一拍摄控制器和所述转动机构连接，用于当所述第一拍摄控制器控制所述摄像头拍摄所述第一图像之后，控制所述转动机构带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在所述转动平面上转动；第二拍摄控制器，与所述摄像头和所述转动控制器连接，用于控制所述摄像头在转动过程中拍摄图像；检测器，与所述摄像头及所述第二拍摄控制器连接，用于根据所述摄像头在转动过程中拍摄的图像，检测所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影是否位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上，当检测到所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上时，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度。优选地，所述第二位置为初始位置，所述第一位置为转动后的位置，所述摄像装置还包括：转动控制器，与所述转动机构连接，用于当所述摄像头位于所述第二位置时，控制所述转动机构带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在所述转动平面上转动；检测器，与所述转动控制器连接，用于在所述转动控制器控制所述转动机构转动预定时间后，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度，此时所述摄像头位于所述第一位置；第一拍摄控制器，与所述摄像头和所述检测器连接，用于当所述摄像头位于所述第一位置时，控制所述摄像头拍摄第一图像。优选地，所述转动控制器包括：方向确定模块，与所述转动机构连接，用于获取所述目标物体与所述摄像头的位置关系，并根据所述位置关系，确定所述摄像头在所述转动平面上的转动方向；根据所述转动方向，控制所述转动机构带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在所述转动平面上转动。优选地，所述摄像装置还包括：角度测量器，与所述转动机构或所述摄像头连接，并与所述检测器连接，用于测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度θ。优选地，所述摄像装置还包括：处理模块，与所述摄像头和所述角度测量器连接，用于获取所述摄像头在所述第一位置时拍摄的第一图像，根据所述第一图像，获取所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影与所述感光器件的中心点在所述投影平面上的投影的距离x，以及获取所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度θ，根据所述x和θ，计算所述目标物体与所述摄像头的距离。优选地，所述处理模块包括：第一乘法器，用于计算所述x与所述透镜组的焦距f的第一乘积；正切函数计算器，用于计算所述θ的正切函数；第二乘法器，用于计算所述θ的正切函数与所述透镜组的焦距f的第二乘积；减法器，用于计算所述x减去所述第二乘积的差值；除法器，用于将所述第一乘积除以所述差值，得到的结果作为所述目标物体与所述摄像头的距离。优选地，所述透镜组的焦点设置在所述感光器件的中心点上。优选地，所述摄像装置还包括：确定模块，与所述摄像头连接，用于获取所述摄像头拍摄的图像，检测所述摄像头拍摄的图像中是否包括多个被摄物体，如果是，从所述多个被摄物体中确定出所述目标物体。优选地，所述确定模块包括：分析单元，用于在所述摄像头拍摄的图像中包括多个被摄物体时，检测所述被摄物体的特征，在当前检测到的被摄物体的特征与预先预存的目标物体的特征匹配时，确定当前检测检测到的被摄物体为目标物体。本技术还提供一种转动装置，与一摄像头配合，对目标物体进行测距，所述摄像头包括一感光器件和一透镜组，所述转动装置包括：转动机构，用于带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在一转动平面上的第一位置和第二位置之间转动；所述摄像头位于第二位置时，所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述感光器件的中心点在所述投影平面上的投影上，所述投影平面平行于所述转动平面。优选地，所述第一位置为初始位置，所述第二位置为转动后的位置，所述转动装置还包括：第一拍摄控制器，与所述摄像头连接，用于当所述摄像头位于所述第一位置时，控制所述摄像头拍摄第一图像；转动控制器，与所述第一拍摄控制器和所述转动机构连接，用于当所述第一拍摄控制器控制所述摄像头拍摄所述第一图像之后，控制所述转动机构带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在所述转动平面上转动；第二拍摄控制器，与所述摄像头和所述转动控制器连接，用于控制所述摄像头在转动过程中拍摄图像；检测器，与所述摄像头及所述第二拍摄控制器连接，用于根据所述摄像头在转动过程中拍摄的图像，检测所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影是否位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上，当检测到所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上时，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度。优选地，所述第二位置为初始位置，所述第一位置为转动后的位置，所述摄像装置还包括：转动控制器，与所述转动机构连接，用于当所述摄像头位于所述第二位置时，控制所述转动机构带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在所述转动平面上转动；检测器，与所述转动控制器连接，用于在所述转动控制器控制所述转动机构转动预定时间后，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度，此时所述摄像头位于所述第一位置；第一拍摄控制器，与所述摄像头和所述检测器连接，用于当所述摄像头位于所述第一位置时，控制所述摄像头拍摄第一图像。优选地，所述转动控制器包括：方向确定模块，与所述转动机构连接，用于获取所述目标物体与所述摄像头的位置关系，并根据所述位置关系，确定所述摄像头在所述转动平面上的转动方向；根据所述转动方向，控制所述转动机构带动所述摄像头以所述感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，用于对目标物体进行测距，其特征在于，包括：一摄像头，包括一感光器件和一透镜组；一转动机构，带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在一转动平面上的第一位置和第二位置之间转动，其中，所述摄像头位于第二位置时，所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上，所述投影平面平行于所述转动平面。

【技术特征摘要】
1.一种摄像装置，用于对目标物体进行测距，其特征在于，包括：一摄像头，包括一感光器件和一透镜组；一转动机构，带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在一转动平面上的第一位置和第二位置之间转动，其中，所述摄像头位于第二位置时，所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上，所述投影平面平行于所述转动平面。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述第一位置为初始位置，所述第二位置为转动后的位置，所述摄像装置还包括：第一拍摄控制器，与所述摄像头连接，用于当所述摄像头位于所述第一位置时，控制所述摄像头拍摄第一图像；转动控制器，与所述第一拍摄控制器和所述转动机构连接，用于当所述第一拍摄控制器控制所述摄像头拍摄所述第一图像之后，控制所述转动机构带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在所述转动平面上转动；第二拍摄控制器，与所述摄像头和所述转动控制器连接，用于控制所述摄像头在转动过程中拍摄图像；检测器，与所述摄像头及所述第二拍摄控制器连接，用于根据所述摄像头在转动过程中拍摄的图像，检测所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影是否位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上，当检测到所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影位于所述感光器件的中心点在所述投影平面的投影上时，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述第二位置为初始位置，所述第一位置为转动后的位置，所述摄像装置还包括：转动控制器，与所述转动机构连接，用于当所述摄像头位于所述第二位置时，控制所述转动机构带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋
\t转轴，在所述转动平面上转动；检测器，与所述转动控制器连接，用于在所述转动控制器控制所述转动机构转动预定时间后，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度，此时所述摄像头位于所述第一位置；第一拍摄控制器，与所述摄像头和所述检测器连接，用于当所述摄像头位于所述第一位置时，控制所述摄像头拍摄第一图像。4.根据权利要求2或3所述的摄像装置，其特征在于，所述转动控制器包括：方向确定模块，与所述转动机构连接，用于获取所述目标物体与所述摄像头的位置关系，并根据所述位置关系，确定所述摄像头在所述转动平面上的转动方向；根据所述转动方向，控制所述转动机构带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在所述转动平面上转动。5.根据权利要求2或3所述的摄像装置，其特征在于，还包括：角度测量器，与所述转动机构或所述摄像头连接，并与所述检测器连接，用于测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度θ。6.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，还包括：处理模块，与所述摄像头和所述角度测量器连接，用于获取所述摄像头在所述第一位置时拍摄的第一图像，根据所述第一图像，获取所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影与所述感光器件的中心点在所述投影平面上的投影的距离x，以及获取所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度θ，根据x和θ，计算所述目标物体与所述摄像头的距离。7.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，所述处理模块包括：第一乘法器，用于计算x与所述透镜组的焦距f的第一乘积；正切函数计算器，用于计算θ的正切函数；第二乘法器，用于计算θ的正切函数与所述透镜组的焦距f的第二乘积；减法器，用于计算x减去所述第二乘积的差值；除法器，用于将所述第一乘积除以所述差值，得到的结果作为所述目标物体与所述摄像头的距离。8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，所述透镜组的焦点设置在所述感光器件的中心点上。9.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，还包括：确定模块，与所述摄像头连接，用于获取所述摄像头拍摄的图像，检测所述摄像头拍摄的图像中是否包括多个被摄物体，如果是，从所述多个被摄物体中确定出所述目标物体。10.根据权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，所述确定模块包括：分析单元，用于在所述摄像头拍摄的图像中包括多个被摄物体时，检测所述被摄物体的特征，在当前检测到的被摄物体的特征与预先预存的目标物体的特征匹配时，确定当前检测检测到的被摄物体为目标物体。11.一种转动装置，用于与一摄像头配合，对目标物体进行测距，所述摄像头包括一感光器件和一透镜组，其特征在于，所述转动装置包括：转动机构，用于带动所述摄像头以所述感光器件的中心点所在直线为旋转轴，在一转动平面上的第一位置和第二位置之间转动；所述摄像头位于第二位置时，所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述感光器件的中心点在所述投影平面上的投影上，所述投影平面平行于所述转动平面。12.根据权利要求11所述的转动装置，其特征在于，所述第一位置为初始位置，所述第二位置为转动后的位置，所述转动装置还包括：第一拍摄控制器，与所述摄像头连接，用于当所述摄像头位于所述第一位置时，控制所述摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：武延兵，张兴，王漪，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京大学，
类型：新型
国别省市：北京;11