一种基于单摄像头的捕捉物体和测距系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测距技术领域，特别涉及一种基于单摄像头的捕捉物体和测距系统。
【背景技术】
[0002]目标距离测量是足球、篮球等机器人的重要组成部分，是保证机器人可以到达指定地点，完成指定动作的重要前提。距离测量主要应用激光测距传感器、超声波传感器、红外测距传感器、光电传感器、光栅传感器等器件。其中适合远距离的有超声波、激光传感器。
[0003]但是，超声波传感器在机器人中多用于避开障碍物，很少用于距离的测量。其原因有:1.反射问题。造成此问题的是因为声波的反射，在探测物体时，如果物体的位置恰当，那么反馈距离误差不大，但是如果被测物体不处于恰当角度，或是物体处于移动状态，那么实际探测的距离可能不是实际距离。2.噪音问题。多数超声波传感器的工作频率是在40-50HZ，但是往往其工作场合的声音频率都比较大，影响到距离测量的正确性。3.交叉干扰问题。当一个机器人采用多个超声波传感器测量时，会不可避免地产生多个传感器发出的信号互相干扰的情况。4.需要提供电源和叫复杂的外围电路，成本较高。
[0004]激光测距传感器的测量方法一般采用脉冲法。即测距仪发出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪会记录激光的往返时间。激光测距的精确度高，但是设备价格昂贵，测距的装置的成本与测距装置的分别率成正比，不适合一般机器人制作，并且体积较大不适合在机器人平台上安放。除此之外，激光测距仪主要以激光为工作物质，激光如果照射到眼睛、皮肤会带来一定伤害。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单，成本低廉，使用安全，测量精确的基于单摄像头的捕捉物体和测距系统。
[0006]实现本实用新型的技术方案如下:
[0007]一种基于单摄像头的捕捉物体和测距系统，包括上位机、摄像头模块、Labviewvis1n模块、无线通信模块、锁定模块和方向调整模块，
[0008]所述上位机与摄像头模块连接，摄像头模块用于捕捉目标物体的位置；
[0009]Labview vis1n模块与摄像头模块连接，Labview vis1n模块接收来自摄像头模块的图像信息；
[0010]Labview vis1n模块用于图像信息转化为数字信号并传输至上位机；
[0011]无线通信模块、锁定模块和方向调整模块连接于上位机；
[0012]摄像头模块内设有与方向调整模块通过信号连接的摄像头调整单元，优点是摄像头调整单元与方向调整模块相互感应，通过方向调整模块的简单快捷的操控摄像头调整单元，从而便于摄像头模块的角度调整。
[0013]摄像头调整单元包括与摄像头模块相连电机，电机上设有电机驱动器，优点是通过电机驱动器驱动电机，使摄像头在电机的作用下进行上下左右的角度调整，从而最有利于其捕捉物体的正确位置。
[0014]无线通信模块包括WIFI和蓝牙模块。
[0015]采用了上述的方案，本发明的整个测距硬件设备只有一个摄像头模块，摄像头模块主要采用CCD摄像头来采集图像，通过摄像头采集图像，无需外接电路，摄像头和上位机通过无限通信模块相连，结构简单，成本低廉。由Labview vis1n模块处理摄像头采集的图像信息，并在上位机上实时显示物体距摄像头的直线距离，Labview vis1n模块具有图像的采集和识别来进行判断、控制，使操作更加精确，具有可信度、人性化、智能化。本发明使用安全，测量精确，体积小，适用于机器人制作。
[0016]使用时，通过上位机操控，由方向调整模块来调整摄像头的角度，捕捉到物体正确的位置后由锁定模块进行锁定，防止其重新锁定而出现偏差。
[0017]在大多数情况下，被测物体离摄像头越远，物体在图像中的显示就会越小。相反的越近就会越大。在本发明中，Labview vis1n模块可以将捕捉到的图像信息转化为上位机中显示物体宽和高的像素数量(即坐标值)，通过计算出单位长度上的像素数量代表的实际距离即可算出物体与摄像头之间的直线距离。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型结构示意图；
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
[0020]如图1，一种基于单摄像头的捕捉物体和测距系统，包括上位机1、摄像头模块2、Labview vis1n模块3、无线通信模块5、锁定模块4和方向调整模块6，
[0021]所述上位机I与摄像头模块2连接，摄像头模块用于捕捉目标物体的位置；
[0022]Labview vis1n模块3与摄像头模块2连接，Labview vis1n模块接收来自摄像头模块的图像信息；
[0023]Labview vis1n模块3用于图像信息转化为数字信号并传输至上位机I ;
[0024]无线通信模块5、锁定模块4和方向调整模块6连接于上位机；
[0025]摄像头模块2内设有与方向调整模块6通过信号连接的摄像头调整单元7，优点是摄像头调整单元与方向调整模块相互感应，通过方向调整模块的简单快捷的操控摄像头调整单元，从而便于摄像头模块的角度调整。
[0026]摄像头调整单元7包括与摄像头模块相连电机8，电机上设有电机驱动器9，优点是通过电机驱动器驱动电机，使摄像头在电机的作用下进行上下左右的角度调整，从而最有利于其捕捉物体的正确位置。
[0027]无线通信模块包括WIFI和蓝牙模块。
【主权项】
1.一种基于单摄像头的捕捉物体和测距系统，其特征在于:包括上位机、摄像头模块、Labview vis1n模块、无线通信模块、锁定模块和方向调整模块， 所述上位机与摄像头模块连接，摄像头模块用于捕捉目标物体的位置； Labview vis1n模块与摄像头模块连接，Labview vis1n模块接收来自摄像头模块的图像?目息; Labview vis1n模块用于图像信息转化为数字信号并传输至上位机； 无线通信模块、锁定模块和方向调整模块连接于上位机； 摄像头模块内设有与方向调整模块通过信号连接的摄像头调整单元。2.根据权利要求1所述的一种基于单摄像头的捕捉物体和测距系统，其特征在于:所述摄像头调整单元包括与摄像头模块相连电机，电机上设有电机驱动器。3.根据权利要求1所述的一种基于单摄像头的捕捉物体和测距系统，其特征在于:所述无线通信模块包括WIFI和蓝牙模块。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于单摄像头的捕捉物体和测距系统，其特征在于：包括上位机、摄像头模块、Labview？vision模块、无线通信模块、锁定模块和方向调整模块，所述上位机与摄像头模块连接，摄像头模块用于捕捉目标物体的位置；Labview？vision模块与摄像头模块连接，Labview？vision模块接收来自摄像头模块的图像信息；Labview？vision模块用于图像信息转化为数字信号并传输至上位机；无线通信模块、锁定模块和方向调整模块连接于上位机；摄像头模块内设有与方向调整模块通过信号连接的摄像头调整单元。本实用新型具有结构简单，成本低廉，使用安全，测量精确等特点。
【IPC分类】G01C3/00
【公开号】CN204831273
【申请号】CN201520476894
【发明人】梁爽
【申请人】常州信息职业技术学院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月30日