一种双目立体视觉测量位姿参考平台制造技术

本发明专利技术公开了一种双目立体视觉测量位姿参考平台，包括三个具有双输出轴的步进电机、三个旋转编码器、双目立体视觉待观测平台、单片机、电源模块，电源模块为单片机供电，电源模块通过步进电机驱动器与步进电机连接为步进电机供电，所述单片机分别与步进电机驱动器、旋转编码器电连接，所述单片机还连接有输入键盘和显示器。与现有技术相比，本发明专利技术可以通过单片机控制三个步进电机依次旋转就可以实现位姿的生成，此平台分别围绕空间三个坐标轴生成三个角度，通过旋转编码器即可实现测量，与双目立体视觉测量结果进行比对，检测双目立体视觉测量的准确性。

A Reference Platform for Binocular Stereo Vision Measurement

【技术实现步骤摘要】
一种双目立体视觉测量位姿参考平台
本专利技术涉及双目立体视觉测量
，特别是一种双目立体视觉测量位姿参考平台。
技术介绍
双目立体视觉最早的研究起源于麻省理工学院，国外的研究成果领先于中国。双目立体视觉得到广泛的应用其主要应用于以下四个方面：三维测量、虚拟现实、机器人导航以及微操作系统的参数检测。有人进行重点讨论了如何在实际应用双目测量系统的过程中合理设置系统结构参数以提高该系统的测量精度，首次在理论上对系统测量精度与系统结构参数之间的关系做出了系统，详尽的分析，并通过实验对结论做出了验证。国外还有人提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物，仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线间的约束方程，即可实现摄像机的内参数与旋转矩阵标定；同时利用空间中距离已知的3个空间点即可线性标定两摄像机间的平移向量。现阶段关于双目立体视觉测量的研究有很多，双目立体视觉测量也利用到了各个行业。使用在了农业方面，可以用来获取果树的三维信息，也可以用来识别，定位成熟番茄，检测人头，检测车距，进行三维地形重建。双目立体视觉测量也广泛利用在现代工业领域。也可以进行测距，利用到浮选液位槽液位检测。使用双目立体视觉校准铣刀位置。也有人将双目立体视觉测量利用到工业大尺寸测量。可以看出双目立体视觉测量对工业，农业等方面意义非凡，但是如何衡量双目立体视觉测量的精确度，目前却没有很好的办法，所以针对双目立体视觉测量空间物体位姿问题，我们需要一个参考平台来衡量系统测量精确度。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种双目立体视觉测量位姿参考平台。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：一种双目立体视觉测量位姿参考平台，包括三个具有双输出轴的步进电机、三个旋转编码器、双目立体视觉待观测平台、单片机、电源模块，三个步进电机的输出轴两两垂直，第一个步进电机垂直固定在桌面平台上，第二个步进电机作为负载固定于第一个步进电机的前端输出轴上，第三个步进电机作为负载固定于第二个步进电机的前端输出轴上，第三个步进电机的前端输出轴垂直固定在双目立体视觉待观测平台中心，旋转编码器分别通过联轴器连接三个步进电机的后端输出轴上；电源模块为单片机供电，电源模块通过步进电机驱动器与步进电机连接为步进电机供电，所述单片机分别与步进电机驱动器、旋转编码器电连接，所述单片机还连接有输入键盘和显示器；其中，所述输入键盘用于输入三个步进电机的旋转角度，显示器用于显示输入的三个旋转角度；单片机用于计算输入的旋转角度所对应的脉冲数，三个步进电机依次旋转对应脉冲，与此同时单片机打开中断，记录并累加旋转编码器所产生的脉冲数，当三个步进电机均旋转完成，由单片机计算累加的脉冲数对应的角度，并由显示器显示旋转编码器所对应的旋转角度。优选地，所述单片机为AT89C52单片机。优选地，所述步进电机为57BYG250B两相步进电机。优选地，所述显示器的型号为LCD1602。优选地，所述步进电机驱动器的型号为TB6600。优选地，所述旋转编码器的型号为E6B2-CWZ6C。优选地，所述输入键盘为4*4矩阵键盘。与现有技术相比，本专利技术可以通过单片机控制三个步进电机依次旋转就可以实现位姿的生成，此平台分别围绕空间三个坐标轴生成三个角度，通过旋转编码器即可实现测量，与双目立体视觉位姿测量结果进行比对，检测双目立体视觉位姿测量的准确性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为图1的无桌面平台的立体结构图。图3为U型支架的主视图。图4为U型支架的侧视图。图5为步进电机连接支架的主视图。图6为步进电机连接支架的侧视图。图7为步进电机驱动器与步进电机接线图。图8为旋转编码器接线图。图9为整体接线图。图10为单片机最小系统与LCD1602接线图。图11为本专利技术的操作流程图。图12为本专利技术双目立体视觉测量位姿参考平台的原理图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定专利技术。如图1-6所示，本实施例的一种双目立体视觉测量位姿参考平台，包括第一步进电机2、第二步进电机4、第三步进电机6、第一旋转编码器3、第二旋转编码器5、第三旋转编码器7、双目立体视觉待观测平台1、单片机、电源模块，三个步进电机的输出轴两两垂直，第一步进电机2垂直固定在桌面平台11上，桌面平台11包括底座1101、桌面1102以及竖直支撑在底座1101与桌面1102之间的支腿1103，第一步进电机2的外壳用螺钉固定在桌面1102上端面的且第一步进电机2的前端输出轴贯穿桌面1102上开设的通孔，第一步进电机2的后端输出轴通过联轴器8与第一旋转编码器3的轴轴向固定连接，且第一步进电机2与第一旋转编码器3之间通过U型支架9连接，U型支架9的一端用螺钉固定在第一旋转编码器3的外壳上、另一端用螺钉固定在第一步进电机2的外壳上，第一旋转编码器3的轴贯穿U型支架9的另一端上开设的通孔后通过联轴器8与第一步进电机2的后端输出轴轴向固定；第二步进电机4作为负载固定于第一步进电机2的前端输出轴上，具体地，第二步进电机4的外壳固定在步进电机连接支架10上，步进电机连接支架10包括L型支架101和垂直固定在L型支架101下端的套筒102，第二步进电机4的前端输出轴贯穿开设在L型支架101上的通孔，套筒102与第一步进电机2的前端输出轴轴向固定连接，第二步进电机4的后端输出轴通过联轴器8与第二旋转编码器5轴向固定连接，且第二步进电机4与第二旋转编码器5之间通过U型支架9连接，U型支架9的一端用螺钉固定在第二旋转编码器5的外壳上、另一端用螺钉固定在第二步进电机4的外壳上，第二旋转编码器5的轴贯穿U型支架9的另一端上开设的通孔后通过联轴器8与第二步进电机4的后端输出轴轴向固定；第三步进电机6作为负载固定于第二步进电机4的前端输出轴上，具体地，第三步进电机6的外壳用螺钉固定在步进电机连接支架10上，第三步进电机6的前端输出轴贯穿开设在L型支架101上的通孔，套筒102与第二步进电机4的前端输出轴轴向固定连接，第三步进电机6的后端输出轴通过联轴器8与第三旋转编码器7轴向固定连接，且第三步进电机6与第三旋转编码器7之间通过U型支架9连接，U型支架9的一端固定在第三旋转编码器7的外壳上、另一端固定在第二步进电机4的外壳上，第三旋转编码器7的轴贯穿U型支架9的另一端上开设的通孔后通过联轴器8与第三步进电机6的后端输出轴轴向固定，第三步进电机6的前端输出轴垂直固定在双目立体视觉待观测平台1中心，双目立体视觉待观测平台1尺寸为50cm*50cm，双目立体视觉待观测平台1是双目立体视觉所要观测的物体，其厚度为1.5mm，是一个片状棋盘格物体，主要跟第三步进电机6的输出轴相连接，整体可以使用轻质铝材；第一步进电机2、第二步进电机4、第三步进电机6的输出轴分别代表空间坐标系中x轴，y轴与z轴；电源模块为单片机供电，电源模块通过步进电机驱动器与步进电机连接为步进电机供电，所述单片机分别与步进电机驱动器、旋转编码器电连接，所述单片机还连接有输入键盘和显示器；其中，所述输入键盘用于输入三个步进电机的旋转角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双目立体视觉测量位姿参考平台，其特征在于，包括三个具有双输出轴的步进电机、三个旋转编码器、双目立体视觉待观测平台、单片机、电源模块，三个步进电机的输出轴两两垂直，第一个步进电机垂直固定在桌面平台上，第二个步进电机作为负载固定于第一个步进电机的前端输出轴上，第三个步进电机作为负载固定于第二个步进电机的前端输出轴上，第三个步进电机的前端输出轴垂直固定在双目立体视觉待观测平台中心，旋转编码器分别通过联轴器连接三个步进电机的后端输出轴上；电源模块为单片机供电，电源模块通过步进电机驱动器与步进电机连接为步进电机供电，所述单片机分别与步进电机驱动器、旋转编码器电连接，所述单片机还连接有输入键盘和显示器；其中，所述输入键盘用于输入三个步进电机的旋转角度，显示器用于显示输入的三个旋转角度；单片机用于计算输入的旋转角度所对应的脉冲数，三个步进电机依次旋转对应脉冲，与此同时单片机打开中断，记录并累加旋转编码器所产生的脉冲数，当三个步进电机均旋转完成，由单片机计算累加的脉冲数对应的角度，并由显示器显示旋转编码器所对应的旋转角度。

【技术特征摘要】
1.一种双目立体视觉测量位姿参考平台，其特征在于，包括三个具有双输出轴的步进电机、三个旋转编码器、双目立体视觉待观测平台、单片机、电源模块，三个步进电机的输出轴两两垂直，第一个步进电机垂直固定在桌面平台上，第二个步进电机作为负载固定于第一个步进电机的前端输出轴上，第三个步进电机作为负载固定于第二个步进电机的前端输出轴上，第三个步进电机的前端输出轴垂直固定在双目立体视觉待观测平台中心，旋转编码器分别通过联轴器连接三个步进电机的后端输出轴上；电源模块为单片机供电，电源模块通过步进电机驱动器与步进电机连接为步进电机供电，所述单片机分别与步进电机驱动器、旋转编码器电连接，所述单片机还连接有输入键盘和显示器；其中，所述输入键盘用于输入三个步进电机的旋转角度，显示器用于显示输入的三个旋转角度；单片机用于计算输入的旋转角度所对应的脉冲数，三个步进电机依次旋转对应脉冲，与此同时单片...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雷，陈桦，田军委，王沁，苏宇，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61