一種光學(xué)測距攝像頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光學(xué)測距裝置，特別涉及一種光學(xué)測距攝像頭，用于攝像頭上的光點(diǎn)發(fā)射在被測物體光斑捕捉及軌跡運(yùn)算，精確亮度閾值，將光點(diǎn)運(yùn)動軌跡轉(zhuǎn)換成對象中心坐標(biāo)值位置計(jì)算，并根據(jù)光斑的面積大小計(jì)算被測物與攝像頭之間的距離數(shù)值。包括電路板，所述電路板各自設(shè)有鏡頭，所述主控電路板上還設(shè)有主控芯片，主控電路板上設(shè)有電源處理電路系統(tǒng)，并設(shè)USB接口和無線RF接口。本發(fā)明攝像頭采用紅外鏡頭，可以精準(zhǔn)捕捉紅外光點(diǎn)的軌跡來計(jì)算被測物體之間的距離，可以直接使用到小型飛行器，機(jī)器人，運(yùn)動小家電及運(yùn)動玩具防碰撞與避讓應(yīng)用。
【專利說明】
一種光學(xué)測距攝像頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)測距裝置，特別涉及一種光學(xué)測距攝像頭，用攝像頭可以精準(zhǔn)捕捉紅外光點(diǎn)的軌跡來計(jì)算被測物體之間的距離，可以直接使用到小型飛行器，機(jī)器人與墻壁或障礙物的距離，運(yùn)動小家電及運(yùn)動玩具防碰撞與避讓應(yīng)用等。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光學(xué)測距方法，利用激光良好的方向性，以及幾何光學(xué)成像的比例特性，分為直接方法和相位測距，直接方法即測量光往返目標(biāo)所需要時間，然后通過光速和大氣折射率計(jì)算出距離，相位測距即測出發(fā)射和接收光波的相位差得到目標(biāo)的距離。由于直接測量方法中的測量光往返目標(biāo)所需要時間的測定對計(jì)時器的精度要求很高，所以常用的光學(xué)測距方法是相位測距。在現(xiàn)有的光學(xué)測距方法中，測定目標(biāo)物與出射光一定要垂直，否則返回信號過于微弱將無法得到精確距離；另一方面，現(xiàn)有光學(xué)測距方法對環(huán)境的依賴性較高，如，若被測目標(biāo)表面漫反射過于嚴(yán)重，則無法接收返回信號;若被測目標(biāo)物體表面形狀凹凸不平時，也可能會導(dǎo)致測量光線無法返回接收器從而造成無法測距的結(jié)果。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，制作工藝復(fù)雜，且成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種光學(xué)測距攝像頭。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
一種光學(xué)測距攝像頭，所述攝像頭電路板包含紅外鏡頭鏡頭能高透850納米波長紅外，能有效捕捉紅外燈光點(diǎn)。電路板上設(shè)有圖像傳感器是CMOS圖像傳感器，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字圖像處理后，傳輸給主控芯片。所述主控芯片將輸入的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行圖像信號處理運(yùn)算，將輸入的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行圖像信號處理運(yùn)算，將被測物上的紅外光點(diǎn)轉(zhuǎn)換成X，Y軸位置相對坐標(biāo)信號及與被測物之間的距離數(shù)據(jù)。所述主控板將數(shù)據(jù)信號進(jìn)行無線(RF)發(fā)送傳輸，將信號發(fā)送至電腦及移動設(shè)備。所述主控板將數(shù)據(jù)信號進(jìn)行USB接口傳輸。
[0006]本發(fā)明有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉?？蓱?yīng)用在生產(chǎn)線上測定產(chǎn)品在操作臺上的位置，可以精準(zhǔn)捕捉紅外光點(diǎn)的軌跡來計(jì)算被測物體之間的距離，可以直接使用到小型飛行器，機(jī)器人與墻壁或障礙物的距離，運(yùn)動小家電及運(yùn)動玩具防碰撞與避讓等應(yīng)用。
【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0008]圖1，圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)連接圖。
[0010]其中:1、攝像頭電路板;2、圖像傳感器;3、紅外鏡頭;4、主控芯片;5、電池及電源系統(tǒng);6、無線RF處理模塊;7、USB信號處理部分;8、USB接口 ； 9、紅外燈。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]參閱圖1，圖2。
[0013]—種軌跡跟蹤攝像頭，包括電路板(I)，所述電路板(I)上紅外鏡頭(3)，所述紅外鏡頭(3)內(nèi)部設(shè)有圖像傳感器(2)，所述線路板(I)上設(shè)有主控芯片(4)，并設(shè)有電池及電源系統(tǒng)(5)無線RF處理模塊(6)，USB信號處理部分(7)及USB接口( 8)，紅外燈(9)。
[0014]所述所述紅外鏡頭鏡頭(3)高透850納米波長紅外，能有效捕捉紅外燈(9)光點(diǎn)。所述圖像傳感器(2)是CMOS圖像傳感器，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字圖像處理后，傳輸給主控芯片(4)。所述主控芯片(4)將輸入的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行圖像信號處理運(yùn)算，將紅外燈(9)點(diǎn)軌跡轉(zhuǎn)換成X，Y軸位置相對坐標(biāo)信號及控制坐標(biāo)點(diǎn)信號。所述主控板(I)將數(shù)據(jù)信號進(jìn)行無線(RF)發(fā)送傳輸，將信號發(fā)送至電腦及移動設(shè)備。所述主控板(I)將數(shù)據(jù)信號進(jìn)行USB接口傳輸。
[0015]參閱圖3。
[0016]主控芯片4處理圖像傳感器工作，與Serial Flash (快閃存儲器)存儲器相連接，所述Serial Flash存儲器用于存儲感光芯片設(shè)置參數(shù)，經(jīng)過主控處理器處理成數(shù)字圖像的信號傳入無線模塊，所述主控器為中央處理器含無線RF射頻模塊，集成射頻功能，用于發(fā)射或接收無線信號，所述DDR/SDR模塊作為系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)存，存儲無線模塊工作時的程序，數(shù)據(jù)等資料，所述系統(tǒng)控制模塊由電池供電。
[0017]BootLoader代碼運(yùn)行，通知芯片具體的運(yùn)行模式，正常運(yùn)行時選擇從flash加載Linux系統(tǒng)到內(nèi)存運(yùn)行。Linux系統(tǒng)導(dǎo)入內(nèi)存并運(yùn)行.加載各硬件驅(qū)動(包括無線，camera驅(qū)動等等)。主控圖像處理:包括圖像傳感器捕獲光點(diǎn)，精確亮度閾值，噪聲閾值設(shè)置允許多個對象跟蹤捕捉目標(biāo)明亮物體的應(yīng)用程序。多個對象跟蹤像素分類為3種:明亮的像素，像素含混，黑暗的像素。一個像素的強(qiáng)度值小于亮度閾值被認(rèn)為是暗像素，應(yīng)該屬于非對象地區(qū)，而一個像素的強(qiáng)度值大于亮度閾值被認(rèn)為是明亮的像素和是一個對象的一部分。模棱兩可的像素有中間強(qiáng)度值，因此基于相鄰像素的跟蹤。傳感器逐行掃描檢測并跟蹤目標(biāo)對象軌跡的順序。中心坐標(biāo)(CX，CY)——對象中心坐標(biāo)插值計(jì)算位置和對象的亮度明亮的像素，從而達(dá)到輔助像素精度。
[0018]當(dāng)主控讀取到跟蹤對象的特性，將會以一種特定的格式將進(jìn)行完整的輸出，待傳感器一幀讀取過程結(jié)束，然后更新最新的特性。持續(xù)更新，直到主控已經(jīng)讀完了對象特性。之后傳感器檢測到界面發(fā)布并更新下一幀跟蹤數(shù)據(jù)。
[0019]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明，本文所定義一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)測距攝像頭，其特征在于:包括電路板(1)，所述電路板(I)上紅外鏡頭(3)，所述紅外鏡頭(3)內(nèi)部設(shè)有圖像傳感器(2)，所述線路板(I)上設(shè)有主控芯片(4)，并設(shè)有電池及電源系統(tǒng)(5)無線RF處理模塊(6)，USB信號處理部分(7)及USB接口( 8)，紅外燈(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)測距攝像頭，其特征在于:所述紅外鏡頭鏡頭高透850納米波長紅外，能有效捕捉在被測物反射回紅外燈(9)發(fā)射的光點(diǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學(xué)測距攝像頭，其特征在于:所述圖像傳感器(2)是CMOS圖像傳感器，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字圖像處理后，傳輸給主控芯片(4)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光學(xué)測距攝像頭，其特征在于:所述主控芯片(4)將輸入的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行圖像信號處理運(yùn)算，將被測物上的紅外光點(diǎn)轉(zhuǎn)換成X，Y軸位置相對坐標(biāo)信號及與被測物之間的距離數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光學(xué)測距攝像頭，其特征在于:所述主控板(I)將數(shù)據(jù)信號進(jìn)行無線(RH發(fā)送傳輸。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光學(xué)測距攝像頭，其特征在于:所述主控板(I)將數(shù)據(jù)信號進(jìn)行USB接口傳輸。7.根據(jù)權(quán)利要求5，6所述的一種光學(xué)測距攝像頭，其特征在于:攝像頭可以精準(zhǔn)捕捉紅外光點(diǎn)的軌跡來計(jì)算被測物體之間的距離，可以直接使用到機(jī)器人，運(yùn)動小家電及運(yùn)動玩具防碰撞與避讓應(yīng)用。
【文檔編號】G01C3/00GK105823461SQ201610205383
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】黃靜芬
【申請人】蘇州佳像視訊科技有限公司