导盲眼镜的激光扫描测距装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种导盲眼镜的激光扫描测距装置，包括固定平台、激光器、摄像头、处理器、舵机和稳定器，激光器设置、摄像头设置在固定平台上，且摄像头焦点与激光器在同一平面上，激光器沿摄像头方向向下倾斜，使激光器发射的激光经反射后进入摄像头，激光器后端装有伞齿轮，舵机的顶部设有伞齿轮，并与激光器的伞齿轮成90°啮合，舵机控制激光器旋转，固定平台、舵机设置在稳定器上，激光器为一字线红外激光器，摄像头为窄通红外CMOS摄像头，摄像头、舵机与处理器电连接。本实用新型专利技术采用一字线红外激光器扫描测距，并搭配有红外摄像头，可以测量以5‑8米为半径范围三维空间内各个物体的距离，同时采用稳定器稳定整个装置，以此抵消佩戴者的晃动。

Laser scanning distance measuring device for blind eyeglasses

The utility model discloses a device for Laser Scanning Ranging guide glasses, including fixed platform, laser, camera, processor, steering gear and stabilizer, laser setting, camera is arranged on the fixed platform, and the camera and the laser focus in the same plane, the laser camera downward along the direction of tilt, the laser emission into the camera after reflection, the laser is fitted with bevel gear, steering gear is arranged on the top of a bevel gear, and a 90 degree bevel gear meshing with laser, laser rotation servo control, fixed platform, steering gear is arranged in the stabilizer, laser line camera for infrared laser, narrow pass infrared CMOS camera, camera and processor is connected with the electric actuator. The utility model adopts a line scanning infrared laser ranging, infrared camera and collocation, can be measured in 5 8 meters radius for each object in the three-dimensional space distance, and the stabilizer and stability of the whole device, so as to offset the wearer's shaking.

【技术实现步骤摘要】
导盲眼镜的激光扫描测距装置
本技术涉及导盲装置领域，尤指一种导盲眼镜的激光扫描测距装置。
技术介绍
目前，盲人仍然在使用传统技术导盲，大部分盲人依靠盲杖行走，少部分的由护工或者保姆陪同，还有极少部分使用导盲犬；而盲杖探测范围局限且携带不便，护工或保姆陪同花费昂贵，导盲犬培养经费太高耗时太长，这些都不利于高效率地辅助盲人行走。为此，市面上出现了高新技术导盲设备如超声波导盲仪，采用TOF测距技术，测量佩戴者到障碍物的距离并反馈给佩戴者。但是，超声波探测距离局限、超声波的速度容易受介质影响、超声波传播方向容易受到风速影响、超声波反应时间长不利于迅速播报等，都是超声波导盲设备的致命缺点。又如红外导盲设备，采用TOF技术或三角测距公式进行测距。由于具备温度的物体都会发射红外线，故红外导盲设备的传感器容易受到其他红外线影响，特别在室外阳光猛烈时，极易出现错误测量。再如基于双目测距的导盲设备，采用机器人视觉的原理测量障碍物的位置和距离。但由于算法复杂，精度并不高，并且需要强大的处理器做图像分析处理，在功耗和经费上都是技术普及的重大障碍。另外，导盲设备在激光测距技术方面的应用主要分为激光测距和激光雷达两部分。目前，公知的激光测距仪器原理有两种，第一种是通过发射光脉冲，经被测物反射之后，光脉冲回到测距仪器接收系统，通过测量光脉冲在待测距离L上的往返传播时间t，又因光速c已知，根据L=tc得出待测距离；第二种是通过测量连续调制的光波在待测距离上往返传播所发生的相位变化，来得到待测距离。但是，不论哪种原理的激光测距仪器，激光器都是发射一束点状的激光，都是点对点的测量，即测量的距离是仪器到具体某一个点的距离，不能同时得到视场中各个障碍物的距离信息。而市面上民用的激光雷达，在激光测距的技术上，让激光收发装置旋转一周，得到一个环状的二维区域的信息。这种技术获取的信息相当于三维空间的一个截面，依然不能全面地得到视场中各个障碍物的距离信息。
技术实现思路
为了解决现有导盲技术探测距离和范围局限、测量容易出错、技术复杂导致成本巨大的问题，本技术提供一种导盲眼镜的激光扫描测距装置，基于激光扫描式测距原理，能快速准确地测量较大范围内的障碍物并反馈给佩戴者，且功耗低，成本低，利于普及。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是提供一种导盲眼镜的激光扫描测距装置，包括固定平台、激光器、摄像头、处理器和稳定器，所述激光器通过滚珠轴承连接在固定平台的顶部，所述摄像头设置在固定平台的底部，且摄像头镜头焦点与激光器在同一平面上，激光器沿摄像头方向向下倾斜，使激光器发射的激光经反射后进入摄像头，所述激光器后端装有伞齿轮，所述固定平台的背面设有舵机，所述舵机的顶部设有伞齿轮，并且与激光器后端的伞齿轮成90°啮合，舵机通过伞齿轮的转动使激光器旋转，所述固定平台、舵机分别固定设置在稳定器上，所述激光器为一字线红外激光器，所述摄像头为窄通红外CMOS摄像头，所述摄像头与处理器的输入端电连接，所述舵机与处理器的输出端电连接。其中，所述稳定器内部设有陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器与处理器的输入端电连接。其中，还包括报警装置，所述报警装置包括播报耳机和振动电机，所述播报耳机、振动电机与处理器的输出端电连接。为实现上述目的，本技术采用的技术方案还提供一种导盲眼镜的激光扫描测距装置，包括固定平台、激光器、摄像头、处理器、稳定器、固定支架所述舵机固定设置在固定支架的一侧，所述固定平台活动连接在固定支架的另一侧，且固定平台一端设有伞齿轮，所述舵机的顶部设有伞齿轮，并且与固定平台一端的伞齿轮成90°啮合，舵机通过伞齿轮的转动使固定平台翻转，所述激光器设置在固定平台的顶部，所述摄像头设置在固定平台的底部，且摄像头镜头焦点与激光器在同一平面上，激光器沿摄像头方向向下倾斜，使激光器发射的激光经反射后进入摄像头，所述激光器为一字线红外激光器，所述摄像头为窄通红外CMOS摄像头，所述稳定器内部设有陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器与处理器的输入端电连接，所述摄像头与处理器的输入端电连接，所述舵机与处理器的输出端电连接。其中，所述固定支架上设有两支架杆，所述固定平台的两侧与支架杆活动连接。本技术的有益效果在于：1.为了解决市面上的激光是测量点到点的距离的这一难点，本技术研发新的测距技术，采用一字线红外激光器扫描测距，在舵机的控制下旋转扫描，使前方一个锥面内物体都被照射激光，测量得到的是一个三维空间中各点的距离信息；为了识别激光，并避免普通摄像头拍摄的内容繁杂，摄像头采用窄通红外CMOS摄像头进行激光信息采集，避免其他杂光干扰；这样采用大量数据拟合距离算法，不失精准且节约成本；2.为了防止佩戴者走动时的晃动影响测量的信息，通过采用稳定器稳定整个激光扫描测距装置，以此抵消佩戴者的晃动，保持激光扫描测距装置相对稳定；3.在结构方面，将激光器和微型摄像头的大小型号和组合位置关系进行重新设计，通过控制激光器出射激光的方向与水平方向的夹角，以及一字线红外激光器中心与摄像头感光元件相隔的距离，可以调整测量不同范围内的有效距离信息，使得整个激光扫描测距收发模块占用空间小。附图说明图1是本技术第一实施例的结构示意图。图2是本技术第二实施例的结构示意图。图3是本技术的点状激光原理图。图4是本技术的线状激光原理图。图5是本技术的面状激光原理图。附图标号说明：1-固定平台；2-激光器；3-摄像头；4-舵机；5-伞齿轮；6-滚珠轴承；7-稳定器，8-固定支架；9-支架杆。具体实施方式下面结合具体实施例和说明书附图对本技术予以详细说明。实施例一：请参阅图1所示，本技术的第一实施例为一种导盲眼镜的激光扫描测距装置，包括固定平台1、激光器2、摄像头3、处理器和稳定器7，所述激光器2通过滚珠轴承6连接在固定平台1的顶部，所述摄像头3设置在固定平台1的底部，且摄像头3镜头焦点与激光器2在同一平面上，激光器2沿摄像头3方向向下倾斜，使激光器2发射的激光经发射后进入摄像头3，所述激光器2后端装有伞齿轮5，所述固定平台1的背面设有舵机4，所述舵机4的顶部设有伞齿轮5，并且与激光器2后端的伞齿轮5成90°啮合，舵机4通过伞齿轮5的转动使激光器2旋转，所述固定平台1、舵机4分别固定设置在稳定器7上，所述激光器2为一字线红外激光器，所述摄像头3为窄通红外CMOS摄像头，所述摄像头3与处理器的输入端电连接，所述舵机4与处理器的输出端电连接。本技术采用处理器控制舵机4转动，使得一字线红外激光器在前方一边旋转一边照射，即扫描出一个锥形区域，同时，通过窄通红外CMOS摄像头采集照射在物体上的红外激光的反射光，之后，摄像头3感光模块将图像数据返回到处理器中，用处理器提取信息并经过大量数据拟合，总结得到的是一个三维空间中各点的距离信息，本技术可以测量以5-8米为半径范围三维空间内各个物体的距离，同时采用稳定器7稳定整个装置，以此抵消佩戴者的晃动，不失精准且节约成本。本实施例中，所述稳定器7内部设有陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器与处理器的输入端电连接，陀螺仪传感器测量整个装置的偏离程度，处理器时刻读取陀螺仪传感器的返回值，并立刻通过控制器来控制舵机4转动，调整舵机4转角进行补偿，使得固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导盲眼镜的激光扫描测距装置，包括固定平台、激光器、摄像头和处理器，其特征在于：还包括稳定器，所述激光器通过滚珠轴承连接在固定平台的顶部，所述摄像头设置在固定平台的底部，且摄像头镜头焦点与激光器在同一平面上，激光器沿摄像头方向向下倾斜，使激光器发射的激光经反射后进入摄像头，所述激光器后端装有伞齿轮，所述固定平台的背面设有舵机，所述舵机的顶部设有伞齿轮，并且与激光器后端的伞齿轮成90°啮合，舵机通过伞齿轮的转动使激光器旋转，所述固定平台、舵机分别固定设置在稳定器上，所述激光器为一字线红外激光器，所述摄像头为窄通红外CMOS摄像头，所述摄像头与处理器的输入端电连接，所述舵机与处理器的输出端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种导盲眼镜的激光扫描测距装置，包括固定平台、激光器、摄像头和处理器，其特征在于：还包括稳定器，所述激光器通过滚珠轴承连接在固定平台的顶部，所述摄像头设置在固定平台的底部，且摄像头镜头焦点与激光器在同一平面上，激光器沿摄像头方向向下倾斜，使激光器发射的激光经反射后进入摄像头，所述激光器后端装有伞齿轮，所述固定平台的背面设有舵机，所述舵机的顶部设有伞齿轮，并且与激光器后端的伞齿轮成90°啮合，舵机通过伞齿轮的转动使激光器旋转，所述固定平台、舵机分别固定设置在稳定器上，所述激光器为一字线红外激光器，所述摄像头为窄通红外CMOS摄像头，所述摄像头与处理器的输入端电连接，所述舵机与处理器的输出端电连接。2.根据权利要求1所述的导盲眼镜的激光扫描测距装置，其特征在于：所述稳定器内部设有陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器与处理器的输入端电连接。3.根据权利要求1所述的导盲眼镜的激光扫描测距装置，其特征在于：还包括报警装置，所述报警装置包括播报耳机和振动电机，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宇豪，
申请(专利权)人：黄宇豪，
类型：新型
国别省市：广东,44