一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器及使用方法技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器及使用方法，本申请的三维传感器，包括:镜头焦距控制模块、液态镜头、图像采集模块和运算模块。镜头焦距控制模块，与液态镜头相连接，用于通过电压变化调节液态镜头的焦距；液态镜头，与图像采集模块相连接，用于在不同电压下改变镜头的焦距；图像采集模块，与运算模块相连接，用于采集待测物体在不同焦距的液态镜头下的图像信息；运算模块，用于对采集的待测物体的图像信息进行三维分析，获得待测物体三维模型。跟传统的变焦过程不同，本申请能够自动适应所要拍摄的对象与镜头的距离，不需要机械装置的辅助，只要改变电压的大小就可改变液态镜头的焦距，从而达到自动聚焦和自动变焦的目的。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器及使用方法。

技术介绍

随着计算机视觉及人工智能的发展,视觉传感器的形式和功能也在迅速提升。现有的视觉传感器通常分为两大类，一类是注重于三维的立体视觉，通过两个或者两个以上摄像头采集现实中物体的图像，并对采集到的图像进行分析获得物体的运动姿态及与摄像机的距离；另外一类是近几年新兴的全景视觉，与立体视觉对应，通过固定在不同方向的摄像头，采集环绕物体周围各个角度的图像，经过校准和拼接获得物体周围的全景图像。
体视觉传感器关注的仅仅为一个方向，所以获得的图像信息并不全面，而全景视觉传感器解决方案虽然能够同时采集多个方向的图像，但是不能进行多目视觉的视觉识别，大大增加了进行智能识别和检测的难度；此外，普通的全景视觉传感器是通过机械部件调整采集方向，然而基于变焦透镜大小、价格、反应速度的考虑，迫切需要一种能够改变传统缺陷的三维传感器。

技术实现思路
本申请的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器及使用方法，可更加真实生动地显示目标物的运动姿态及其周围场景的状态。
为实现上述目的，本申请提供了一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器，包括镜头焦距控制模块、液态镜头、图像采集模块和运算模块，其中，所述镜头焦距控制模块与所述液态镜头相连接，所述镜头焦距控制模块可以通过输出电压的变化调节所述液态镜头的焦距；所述液态镜头与所述图像采集模块相连接，所述图像采集模块用于采集液态镜头在不同焦距下待测物体的图像信息；所述图像采集模块与所述运算模块相连接，所述运算模块用于对采集的待测物体的图像信息进行三维分析，获得待测物体三维模型。
优选的，本专利技术还包括测距辅助模块，用于获取所述待测物体相对于所述液态镜头的距离，并提供给所述运算模块，用于辅助三维分析。
优选的，所述液态镜头进一步为通过电压变化控制液态表面张力发生变化进而调节所述液态镜头的焦距。
优选的，所述运算模块进一步为接收所述图像采集模块采集的所述图像信息并进行分析处理，再将全部所述图像信息拼接集成三维图像模型，获得待测物体三维模型。
优选的，所述图像信息进一步为所述液态镜头的焦距、光圈和图像的清晰度。
为实现上述目的，本申请还提供了一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器的使用方法，包括以下步骤：镜头焦距控制模块调节电压值；液体镜头的液态表面产生相应的形变，焦距发生渐变；图像采集模块通过液态镜头，采集不同焦距的待测物体的图像信息；
对所述图像信息进行分析处理，获取所述待测物体的三维图形。
本申请的有益效果在于：本申请提供的一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器及使用方法，能够自动适应所要拍摄的对象，而不需要机械装置的辅助，只要改变电压的大小就可改变液态镜头的焦距,从而达到自动聚焦和自动变焦的目的。
附图说明
图1为本申请的一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器的结构框图。
图2为本申请的一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器的结构框图。
图3为本申请的一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器的使用方法流程图。
其中，101-镜头焦距控制模块、102-液态镜头、103-图像采集模块、104-运算模块、105-测距辅助模块。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本申请作进一步详细的描述，但本申请的实施方式不限于此。
如图1所示，一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器，包括液态镜头102、镜头焦距控制模块101、图像采集模块103和运算模块104,其中，镜头焦距控制模块101与液态镜头102相连接，镜头焦距控制模块101用于通过电压变化调节液态镜头102的焦距；液态镜头102与图像采集模块103相连接，液态镜头102用于在不同电压下改变镜头的焦距；在本申请的实施例中，液态镜头的整体形状像一个圆柱体，它的上下表面由两片薄玻璃片构成，透镜的内侧壁分为两层:一层呈圆柱形、另一层呈圆台形，且上下两层均由金属电极组成，在两个电极之间涂有一层绝缘材料，以使两电极之间不导电；在变焦透镜的容器内注有两种液体，其中一种为电解质，另一种为油性非极性物质，由于互不相溶，两种液体自然就会在其接触面处形成一层清晰可见的透镜层，对光线起到会聚作用。
在本申请的实施例中，当镜头焦距控制模块101输出的电压改变时，引发液态镜头102中液体的表面张力发生变化，从而调节液态镜头102的焦距。
图像采集模块103与运算模块104相连接，图像采集模块103用于采集液态镜头102在不同焦距下待测物体的图像信息；
运算模块104，用于对采集的待测物体的图像信息进行三维分析，获得待测物体三维模型。
在本申请的实施例中，运算模块104，进一步为接收图像采集模块103采集的图像信息并进行分析处理，再将全部图像信息拼接集成三维图像模型，获得待测物体三维模型。
在本申请的实施例中，图像信息进一步包括液态镜头的焦距、光圈和图像的清晰度，运算模块根据这些信息可以恢复出待测物体的深度，从而得到待测物体的三维模型。
如图2所示，本申请的一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器，还包括:测距辅助模块105，用于获取待测物体相对于液态镜头102的距离，并提供给运算模块104，用于辅助三维分析。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器的使用方法，包括以下步骤：镜头焦距控制模块调节电压值；液体镜头的液态表面产生相应的形变，焦距发生渐变；图像采集模块通过液态镜头，采集不同焦距的待测物体的图像信息；对所述图像信息进行分析处理，获取所述待测物体的三维图形。
本申请的有益效果在于：本申请提供的一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器及使用方法，能够自动适应所要拍摄的对象，而不需要机械装置的辅助，只要改变电压的大小就可改变液态镜头的焦距，从而达到自动聚焦和自动变焦的目的。
根据上述说明书的揭示和教导，本申请所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本申请并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本申请的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本申请的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本申请构成任何限制。
本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器，其特征在于：包括镜头焦距控制模块、液态镜头、图像采集模块和运算模块，其中，所述镜头焦距控制模块与所述液态镜头相连接，所述镜头焦距控制模块可以通过输出电压的变化调节所述液态镜头的焦距；所述液态镜头与所述图像采集模块相连接，所述图像采集模块用于采集液态镜头在不同焦距下待测物体的图像信息；所述图像采集模块与所述运算模块相连接，所述运算模块用于对采集的待测物体的图像信息进行三维分析，获得待测物体三维模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器，其特征在于：包括镜头焦距控制模块、液态镜头、图像采集模块和运算模块，其中，
所述镜头焦距控制模块与所述液态镜头相连接，所述镜头焦距控制模块可以通过输出电压的变化调节所述液态镜头的焦距；
所述液态镜头与所述图像采集模块相连接，所述图像采集模块用于采集液态镜头在不同焦距下待测物体的图像信息；
所述图像采集模块与所述运算模块相连接，所述运算模块用于对采集的待测物体的图像信息进行三维分析，获得待测物体三维模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器，其特征在于：还包括测距辅助模块，用于获取所述待测物体相对于所述液态镜头的距离，并提供给所述运算模块，用于辅助三维分析。
3.根据权利要求1所述的一种基于液态镜头和图像传感器的三维传感器，其特征在于：所述液态镜头，进一步为通过电压变...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢盛林，
申请(专利权)人：东莞市奥普特自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44