【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物体追踪定位，特别是涉及一种基于dtof芯片的高精度物体定位装置及方法。
技术介绍
1、在一定区域范围内对物体进行追踪，通常采用单图像传感器，缺点是无法感知被测物体与测量点的距离；可以使用双目图像传感器进行物体追踪，通过计算获取被测物体与测量点的距离，但是双目图像传感器复杂度高，计算量大且对结构要求高，适用场景有限；采用现有固态、半固体、机械激光雷达进行物体追踪时，由于分辨率不足，在较大范围内进行追踪时，精度不够，影响测量结果的准确性。
2、因此，有必要提供一种基于dtof芯片的高精度物体定位装置及方法，以有效解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于dtof芯片的高精度物体定位装置及方法，实现目标物高精度的定位。
2、本专利技术实施例提供一种基于dtof芯片的高精度物体定位装置，包括：
3、dtof芯片，所述dtof芯片用于获取视场的点云数据；
4、电控可变视场角镜头，设置于所述dtof芯片正前方且与所述dtof芯片相对固定设置，用以调整所述dtof芯片的视场角；
5、电控微位移台，承载所述dtof芯片和所述电控可变视场角镜头，用以调整所述dtof芯片和所述电控可变视场角镜头在所述电控微位移台上的位置；
6、核心控制器，与所述dtof芯片、所述电控可变视场角镜头和所述电控微位移台连接，所述核心控制器获取所述dtof芯片的点云数据，所述核心控制器发送控制命令给所述电控可变视场角镜头，
7、优选地，还包括激光发射器，所述激光发射器向所述dtof芯片视场所在方向发射激光，所述激光发射器发射的激光完全覆盖所述dtof芯片的视场角。
8、优选地，所述dtof芯片为具有16x16阵列256像素点的图像传感芯片。
9、基于同一构思，本专利技术实施例还提供一种基于dtof芯片的高精度物体定位方法，包括如下步骤：
10、部署电控微位移台、dtof芯片、电控可变视场角镜头、激光发射器和核心控制器，将所述dtof芯片设置于第一位置；
11、控制所述电控可变视场角镜头改变视场角，使所述dtof芯片的视场角为第一视场角；
12、开启所述激光发射器和所述核心控制器，所述核心控制器通过所述dtof芯片获取第一视场角时的第一点云；
13、对第一点云进行筛选，获取目标物像素点，记录目标物像素点的点云坐标；
14、根据目标物像素点的点云坐标，计算所述dtof芯片与所述电控可变视场角镜头在所述电控微位移台上的移动方向与移动距离，使得所述dtof芯片移动到正对所述目标物的第二位置；
15、控制所述电控可变视场角镜头改变视场角，使所述dtof芯片的视角为第二视场角；
16、所述核心控制器通过所述dtof芯片获取第二视场角时的第二点云；
17、对第二点云进行筛选，获取目标物与所述dtof芯片距离最近的像素点，得到目标物与所述dtof芯片的最近距离。
18、优选地，所述核心控制器获取第一视场角时的第一点云，并获取第一点云数据，所述第一点云数据包括256个像素点的距离信息和点云坐标信息；所述定位方法包括：
19、提取第一点云数据中256个像素点的距离信息，将距离最近的像素点作为目标物像素点，记录目标物像素点的点云坐标信息；
20、所述目标物像素点表示为：
21、d1min＝min(d1x) (x∈(0，255))
22、i＝ix(d1min)
23、j＝jx(d1min)；
24、其中，x表示某一像素点；d1x为第一点云数据中像素点的距离；d1min为第一点云数据中像素点的最短距离；ix(d1min)为最短距离像素点的点云横坐标，jx(d1min)为最短距离像素点的点云纵坐标；i为目标物像素点的点云横坐标，j为目标物像素点的点云纵坐标。
25、优选地，所述dtof芯片为具有16x16阵列256像素点的图像传感芯片；所述dtof芯片位于第一位置时，所述dtof芯片中心与点云中心对应，位于第一点云中点云坐标为(7，7)(7，8)(8，7)(8，8)四个点的中间位置，所述电控微位移台呈矩形，所述定位方法包括：根据第一位置对应的点云坐标的位置和目标物像素点的位置，计算所述dtof芯片在所述电控微位移台上的移动距离，所述dtof芯片的移动距离通过以下公式计算得到：
26、
27、
28、其中，δid为横向位移距离，k为所述电控微位移台正对所述dtof芯片的一侧的边长，i为目标物像素点的点云横坐标；若δid为负值则向坐标值减小的方向移动，若δid为正值则向坐标值增大的方向移动；
29、δjd为纵向位移距离，k为所述电控微位移台正对所述dtof芯片的一侧的边长，j为目标物像素点的点云纵坐标；若δjd为负值则向坐标值减小的方向移动，若δjd为正值则向坐标值增大的方向移动。
30、优选地，所述第一视场角包含目标物可能到达的所有区域，即所述第一视场角大于最小场景视场角，所述最小场景视场角通过以下公式计算得到：
31、
32、其中，θ1为最小场景视场角，d为所述目标物与所述dtof芯片所在的测量点的最远距离，r为所述目标物移动的最大半径。
33、优选地，所述第二视场角包含目标物，即所述第二视场角大于最小目标物视场角，所述最小目标物视场角通过以下公式计算得到：
34、
35、其中，θ2为最小目标物视场角，d为所述目标物与所述dtof芯片所在的测量点的最远距离，r为所述目标物的最大半径。
36、优选地，所述核心控制器获取第二视场角时的第二点云，并获取第二点云数据，所述第二点云数据包括256个像素点的距离信息和点云坐标信息；所述定位方法包括：
37、提取第二点云数据中256个像素点的距离信息，得到目标物与所述dtof芯片的最近距离。
38、优选地，所述定位方法包括：
39、安装所述电控微位移台，将所述dtof芯片设置于所述电控微位移台的所述第一位置，所述第一位置为所述电控微位移台的中心。
40、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
41、本专利技术实施例提供的一种基于dtof芯片的高精度物体定位装置及方法，采用dtof芯片配合电控可变视场角镜头和电控微位移台通过第一次大视角测量获取目标物粗略位置，根据粗略位置调整dtof芯片和可调视场角镜头第二次测量得到期望范围的高精度点云从而获取目标物理想的距离、位置等信息，低成本实现高分辨率的点云测量。
42、进一步地，根据使用场景设置第一视场角，以捕捉目标物，获取目标物粗本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于Dtof芯片的高精度物体定位装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于Dtof芯片的高精度物体定位装置，其特征在于，还包括激光发射器，所述激光发射器向所述Dtof芯片视场所在方向发射激光，所述激光发射器发射的激光完全覆盖所述Dtof芯片的视场角。
3.根据权利要求1所述的基于Dtof芯片的高精度物体定位装置，其特征在于，所述Dtof芯片为具有16x16阵列256像素点的图像传感芯片。
4.一种基于Dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任一项所述的定位装置；包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于Dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，所述核心控制器获取第一视场角时的第一点云，并获取第一点云数据，所述第一点云数据包括256个像素点的距离信息和点云坐标信息；所述定位方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于Dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，所述Dtof芯片为具有16x16阵列256像素点的图像传感芯片；所述Dtof芯片位于第一位置时，所述Dtof芯片中心
7.根据权利要求4所述的基于Dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，所述第一视场角包含目标物可能到达的所有区域，即所述第一视场角大于最小场景视场角，所述最小场景视场角通过以下公式计算得到：
8.根据权利要求4所述的基于Dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，所述第二视场角包含目标物，即所述第二视场角大于最小目标物视场角，所述最小目标物视场角通过以下公式计算得到：
9.根据权利要求4所述的基于Dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，所述核心控制器获取第二视场角时的第二点云，并获取第二点云数据，所述第二点云数据包括256个像素点的距离信息和点云坐标信息；所述定位方法包括：
10.根据权利要求4所述的基于Dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于dtof芯片的高精度物体定位装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于dtof芯片的高精度物体定位装置，其特征在于，还包括激光发射器，所述激光发射器向所述dtof芯片视场所在方向发射激光，所述激光发射器发射的激光完全覆盖所述dtof芯片的视场角。
3.根据权利要求1所述的基于dtof芯片的高精度物体定位装置，其特征在于，所述dtof芯片为具有16x16阵列256像素点的图像传感芯片。
4.一种基于dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任一项所述的定位装置；包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，所述核心控制器获取第一视场角时的第一点云，并获取第一点云数据，所述第一点云数据包括256个像素点的距离信息和点云坐标信息；所述定位方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于dtof芯片的高精度物体定位方法，其特征在于，所述dtof芯片为具有16x16阵列256像素点的图像传感芯片；所述dtof芯片位于第一位置时，所述dtof芯片中心与点云中心对应，位于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李孟龙，邓仕杰，
申请(专利权)人：传周半导体科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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