一种分离移动式立体测距相机及其设计方法技术

技术编号:26843523 阅读:23 留言:0更新日期:2020-12-25 13:03
本发明专利技术提供了一种分离移动式立体测距相机及其设计方法,属于测距设备技术领域,用于解决如何实现立体相机进行中远距离精准测距的技术问题。本分离移动式立体测距相机包括包括主相机、辅助相机和数据处理平台,主相机和辅助相机均包括一个用于拍照的相机模组,以及能够获取所在环境空间位置、空间位移、移动速度和旋转角度的惯性传感器系统和能够传输无线数据信号的无线通讯模块。本发明专利技术提供了一种灵活、精准的测距相机及其测距设计方法,分离式的立体相机能够更加灵活的应用于远距离测量,通过辅助相机的灵活移动进行测量,测量数据精准可靠,且能够避免受到环境因素的影响,适用于复杂地貌中远距离目标的精准定位和测量。

【技术实现步骤摘要】
一种分离移动式立体测距相机及其设计方法
本专利技术属于测距相机设计
,具体是一种分离移动式立体测距相机及其设计方法。
技术介绍
目前世界上主流的目标点测距的方法,主要有以双目相机为代表的立体相机和激光测距法。双目相机一般是两个镜头固定在一个电路版上,相机朝向一个方向,通过测量物体偏移的像素点来计算距离。所测量距离和精度受到两个相机的距离也就是基线长度的限制。一般一个相机的尺寸在10厘米至20厘米,由于基线长度较近,所测量的物体的距离非常近,因此双目相机适合短距离的精准测量,所测量的物体的精准距离为5米左右。在测量远距离物体或目标点的时候,如50米以上时,双目相机的测量距离深受其基线距离的影响,无法准确测量。也极其不现实的去制作基线几米甚至十几米长的双目相机。目前主流的远距离测距方法是用激光测距,通过发射主动激光然后计算激光反射时间去计算距离,然而激光测距设备在户外测量时会受到天气、光照、空气中弥散粉尘等环境因素影响而造成精度下降。需要提供了一种区别于上述双目相机和激光测距仪的测距方法,尤其适用于中远距离的物体或者目标点精准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离移动式立体测距相机,包括主相机、辅助相机和数据处理平台,其特征在于,所述主相机和辅助相机均包括一个用于拍照的相机模组,以及能够获取所在环境空间位置、空间位移、移动速度和旋转角度的惯性传感器系统和能够传输无线数据信号的无线通讯模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种分离移动式立体测距相机,包括主相机、辅助相机和数据处理平台,其特征在于,所述主相机和辅助相机均包括一个用于拍照的相机模组,以及能够获取所在环境空间位置、空间位移、移动速度和旋转角度的惯性传感器系统和能够传输无线数据信号的无线通讯模块。


2.根据权利要求1所述的一种分离移动式立体测距相机,其特征在于,所述相机模组的外部设置有机壳,机壳内设置有蓄电池,主相机和辅助相机均配置有相机支架,蓄电池为可充电电池。


3.根据权利要求2所述的一种分离移动式立体测距相机,其特征在于,所述相机模组采用能够以每秒钟一定的帧率来抓取图片且具有较高的分辨率和长焦距的相机系统。


4.根据权利要求3所述的一种分离移动式立体测距相机,其特征在于,所述数据处理平台为以计算机计算系统平台为终端,内嵌于主相机或者独立的计算机系统。


5.根据权利要求4所述的一种分离移动式立体测距相机,其特征在于,所述主相机、辅助相机和数据处理平台均设置有可视化窗口,可视化窗口中心设置有中心标记,中心标记为十字心标记。


6.根据权利要求1所述的一种分离移动式立体测距相机,其特征在于,所述惯性传感器系统包括三轴角速度传感器、三轴加速度传感器、三轴磁传感器、GPS定位器、气压传感器和微处理器。


7.根据权利要求1所述的一种分离移动式立体测距相机的设计方法,其特征在于,所述无线通讯模块为lora或者4G协议的通讯模块。


8.一种如权利要求1-7任一所述的分离移动式立体测距相机的设计方法,其特征在于,所述分离移动式立体测距相机进行测距的设计方法具体步骤如下,
步骤一,固定主相机位置锁定目标点;惯性传感器系统能够计算出传感器系统所在环境的空间位置、空间位移、移动速度和旋转角度,其坐标数据如下:



其中,X、Y、Z代表传感器所在的空间位置,θx、θy、θz代表传感器X、Y、Z轴旋转的角度,Vx、Vy、Vz代表传感器的移动速度;
步骤二,初始化主相机和辅助相机空间坐标:将主相机放置在相机支架上,主相机中心对准目标点,记录主相机的惯性传感器系统的各项数据,然后将辅助相机放置在该相机支架上进行空间坐标初始化,辅助相机中心对准目标点,辅助相机将通过内置的惯性传感器系统获取主相机的空间信息;初始化过程中以主相机的空间坐标定义为原点建立三维坐标系,使得X轴指向目标点,Y轴和Z轴分别与X轴垂直,主相机和辅助相机初始化的空间位置为三维坐标系的原点,即(0,0,0),主相机的空间坐标为0,旋转角度为0,静置在三脚架上速度也为0,主相机通过惯性传感器系统所获得的坐标数据设定为:



步骤三,移动辅助相机至空间另一位置O1,使得辅助相机、主相机和目标点在空间成三角形,调整辅助相机中心锁定被测目标点,获取辅助相机的空间位置和旋转角度,此时辅助相机的三维坐标系X轴同样也会指向目标点,主动相机和辅助相机所成像的同一像素点都是目标点;辅...

【专利技术属性】
技术研发人员:张若璞
申请(专利权)人:绍兴晨璞网络科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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