一种快速测距摄像头制造技术

本申请提出一种快速距测摄像头，其特征在于：包括定摄像机，其带有光照强度传感器；控制器；调节机构；圆环形轨道，该圆环形轨道与定摄像机的中轴线同轴，并且该圆环形轨道上沿圆周均匀分布有多个光照强度传感器；动摄像机，其在调节机构控制下在圆环形轨道上绕行，调节机构具有与圆环形轨道上的光照强度传感器一一对位的预设位置，可以控制动摄像机停留在所需要的预设位置上，所述定摄像机、动摄像机、调节机构和光照强度传感器与控制器电连接；控制器根据光照强度传感器采集的光照强度信息查找圆环形轨道上读数与定摄像机上的光照强度传感器的读数最接近的光照强度传感器，控制调节机构使动摄像机到达此最接近的光照强度传感器对应的预设位置。

【技术实现步骤摘要】
一种快速测距摄像头
本申请涉及计算机辅助视觉领域，具体地，涉及一种快速测距摄像头。
技术介绍
双目立体视觉是计算机视觉的一个分支，利用两台摄像机同时对物体拍照，根据景物点在左右摄像机图像上的位置关系计算出景物点的三维坐标，从而可以实现每一点的距离测量。说明书附图1显示了双目测距的原理。左摄像机像面上的任意一点只要能在右摄像机像面上找到对应的匹配点，就可以根据已经输出计算机系统的两摄像机之间的位置差通过几种算法算出观测的点的距离。可见，在两个摄像机分别拍摄的画面中找到对应的匹配点是双目测距的关键要素。现有技术的问题是：计算机系统针对的是两幅采集到的画面进行对比计算，需要对两个画面进行计算比较，如果光照比较均匀(接近平行光)，两个画面大部分相同，而仅部分不同，这样程序易于比较出因为两台摄像机的角度造成的偏差。但当光照不均匀(比如为点光源，或点光源与两台摄像机成特定的角度)，两台摄像机取到的画面将因为照亮条件的不同而非常不同(比如一张整体偏亮一张整体偏暗)，这样仅通过计算机程度就难以找到两个画面中相同的点的位置进行计算，乃至无法求解；或者进行了长进行的计算，但准确率不佳。已经有了一些针对上面的问题的方案，如引证文件1：CN107147891B光轴可调节式三目深度获取摄像机，其通过在测距时变换双目测距摄像头的夹角或位置关系，来调节获得的图像，但是镜头的位置是双目测距坐标换算的基本位置，其镜头变位之后，测距坐标系也随之改变，带来应用上的不便。
技术实现思路
(一)技术问题1.针对不理想的照亮条件(如偏离的点光源)设计双目测距离系统，提高成功率；2.在必须调节双摄像头本身的系统布局的情况下(如引证文件1的情况)，简化坐标系的变换，加快调整速度。(二)技术方案为解决上述技术问题，本申请提出一种快速距测摄像头，其特征在于：包括定摄像机，其带有光照强度传感器；控制器；调节机构；圆环形轨道，该圆环形轨道与定摄像机的中轴线同轴，并且该圆环形轨道上沿圆周均匀分布有多个光照强度传感器；动摄像机，其在调节机构控制下在圆环形轨道上绕行，调节机构具有与圆环形轨道上的光照强度传感器一一对位的预设位置，可以控制动摄像机停留在所需要的预设位置上，所述定摄像机、动摄像机、调节机构和光照强度传感器与控制器电连接；控制器根据光照强度传感器采集的光照强度信息查找圆环形轨道上读数与定摄像机上的光照强度传感器的读数最接近的光照强度传感器，控制调节机构使动摄像机到达此最接近的光照强度传感器对应的预设位置；控制器以以定摄像机的图像采集元件的几何中心为坐标原点，通过对比定摄像机与动摄像机采集到的图像偏移计算出待测目标与坐标原点的相对距离。进一步地，所述调节机构为内齿环与行星轮机构。进一步地，其还具备使圆环形轨道整体做俯仰运动的俯仰机构，定摄像机与圆环形轨道固定连接，圆环形轨道的圆心在定摄像机的图像采集器件的几何中心，并且俯仰运动的转轴过圆环形轨道的圆心。进一步地，其还具备使圆环形轨道整体做转向运动的转向机构，定摄像机与圆环形轨道固定连接，圆环形轨道的圆心在定摄像机的图像采集器件的几何中心，并且转向运动的转轴过圆环形轨道的圆心。进一步地，俯仰机构的调节范围为正负15度。进一步地，转向机构的调节范围为正负15度。进一步地，还包括偏转机构，其可以使动摄像机沿采集器连线偏转。(三)有益效果1.本方案改进了双目测距系统的常规坐标，使定摄像机的成像点成为新的坐标零点，大大方便了系统自身的调节。2.本方案克服了点光源对采集到的画面的影响，使机构尽可能在理想的光照条件下进行测距，提高了准确率。3.动摄像机的变位为调节机构的预设值，调节响应速度快。附图说明图1为现有技术中双目测距原理图；图2为本申请的装置正视结构示意图；图3为图2中A处局部结构示意图；图4为图像采集装置位置及角度变换过程与点光源的相互作用示意图。附图标记1.定摄像机2.光照强度传感器3.动摄像机4.圆环形轨道5.调节机构6.俯仰机构7.转向机构8.图像采集器件对位线9.偏转机构10.预设位置具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。需要注意的是，下面为叙述简洁方便，以“摄像机”代称各类图像采集元件(如CCD，CMOS，图像采集卡等)，并且不限于动态连续采集，也包括静态的一次性的采集。如图2，4所示，根据本申请的一种双目距测摄像头，其特征在于：包括定摄像机1，其带有光照强度传感器2；控制器；调节机构5；圆环形轨道4，该圆环形轨道4与定摄像机1的中轴线同轴，并且该圆环形轨道4上沿圆周均匀分布有多个光照强度传感器2；动摄像机3，其在调节机构5控制下在圆环形轨道4上绕行，调节机构5具有与圆环形轨道上的光照强度传感器2一一对位的预设位置10，可以控制动摄像机停留在所需要的预设位置10上，所述定摄像机、动摄像机、调节机构和光照强度传感器与控制器电连接；控制器根据光照强度传感器采集的光照强度信息查找圆环形轨道上读数与定摄像机上的光照强度传感器的读数最接近的光照强度传感器，控制调节机构5使动摄像机到达此最接近的光照强度传感器对应的预设位置10；控制器以以定摄像机1的图像采集元件的几何中心为坐标原点，通过对比定摄像机1与动摄像机3采集到的图像偏移计算出待测目标与坐标原点的相对距离。本方案的要点是，将传统双目测距系统改为定-动摄像机系统，以其中一个(定摄像机)的图像和位置为基准进行距离的计算，首先使距离计算的坐标系确定和固定，方便各种变换。其次，为了减少光照对采集到的图像的影响(最理想的情况是环境光为无限远处的平行光，这样两台摄像机采集到的图像只有角度的不同，而无明暗的不同，最容易对比计算，而点光源的情况下，不同角度对于采集到的图片的影响非常大，使系统有时无法对比出两幅图像中的同一个位置点，见说明书附图4的情况(I))，本方案设计了一套寻光系统，先测得作为基准的定摄像机处的光照强度，然后在圆环形轨道上找到光照强度最接近基准的光照强度传感器的位置，使动摄像机移动到该位置再进行测距。整个过程如图4中的(I)到(II)所示，图4(I)中左侧为动摄像机，右侧为定摄像机，大圆点为点光源，虚线为采集器连线8。可见经过位置变换，测距系统的几何参数并没有改变(主要是两个摄像头之间的距离和零点坐标)，但两个摄像机相对于点光源的夹角差异变小，使光照条件趋同。调节机构可以预设与圆环形轨道上的光照强度传感器数量相同的调节位置，在求出光照强度切合的位置时，直接调节入预设位置，不影响反应时间。进一步地，所述调节机构为内齿环与行星轮机构。进一步地，其还具备使圆环形轨道整体做俯仰运动的俯仰机构6，定摄像机1与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速距测摄像头，其特征在于：包括/n定摄像机，其带有光照强度传感器；/n控制器；/n调节机构；/n圆环形轨道，该圆环形轨道与定摄像机的中轴线同轴，并且该圆环形轨道上沿圆周均匀分布有多个光照强度传感器；/n动摄像机，其在调节机构控制下在圆环形轨道上绕行，调节机构具有与圆环形轨道上的光照强度传感器一一对位的预设位置，可以控制动摄像机停留在所需要的预设位置上，/n所述定摄像机、动摄像机、调节机构和光照强度传感器与控制器电连接；/n控制器根据光照强度传感器采集的光照强度信息查找圆环形轨道上读数与定摄像机上的光照强度传感器的读数最接近的光照强度传感器，控制调节机构使动摄像机到达此最接近的光照强度传感器对应的预设位置；/n控制器以以定摄像机的图像采集元件的几何中心为坐标原点，通过对比定摄像机与动摄像机采集到的图像偏移计算出待测目标与坐标原点的相对距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速距测摄像头，其特征在于：包括
定摄像机，其带有光照强度传感器；
控制器；
调节机构；
圆环形轨道，该圆环形轨道与定摄像机的中轴线同轴，并且该圆环形轨道上沿圆周均匀分布有多个光照强度传感器；
动摄像机，其在调节机构控制下在圆环形轨道上绕行，调节机构具有与圆环形轨道上的光照强度传感器一一对位的预设位置，可以控制动摄像机停留在所需要的预设位置上，
所述定摄像机、动摄像机、调节机构和光照强度传感器与控制器电连接；
控制器根据光照强度传感器采集的光照强度信息查找圆环形轨道上读数与定摄像机上的光照强度传感器的读数最接近的光照强度传感器，控制调节机构使动摄像机到达此最接近的光照强度传感器对应的预设位置；
控制器以以定摄像机的图像采集元件的几何中心为坐标原点，通过对比定摄像机与动摄像机采集到的图像偏移计算出待测目标与坐标原点的相对距离。


2.根据权利要求1所述的一种快速距测摄像头，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昶劫，
申请(专利权)人：杭州云小米智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33