摄像装置、转动装置、测距装置、测距系统和测距方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及3D扫描技术领域，尤其设及一种摄像装置、转动装置、测距装置、测距 系统和测距方法。
【背景技术】
[0002] 3D扫描技术是近年来被广泛关注的技术领域。3D扫描技术的基础，就是通过3D扫 描器件，输出前方某一物点距离3D扫描器件的距离。
[0003] 现有技术中存在一种双目视差测距的3D扫描技术。即测距系统采用两个摄像头完 成物体的测距。该测距系统需要两个摄像头，成本较高，且如果需要测量更长距离，需要使 其臂长(两个摄像头之间的距离)更长，但是运无疑会增加器件的体积，造成使用和携带不 便。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供一种摄像装置、转动装置、测距装置、测距系统和测距方法， 用W解决现有技术中的测距系统成本高，体积大的问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种摄像装置，用于对目标物体进行测距，包 括：
[0006] -摄像头，包括一感光器件和一透镜组；
[0007] -转动机构，带动所述摄像头W所述感光器件的中屯、点所在直线为旋转轴，在一 转动平面上的第一位置和第二位置之间转动，其中，所述摄像头位于第二位置时，所述目标 物体在所述感光器件上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述感光器件的中屯、点在 所述投影平面的投影上，所述投影平面平行于所述转动平面。
[0008] 优选地，所述第一位置为初始位置，所述第二位置为转动后的位置，所述摄像装置 还包括：
[0009] 第一拍摄控制器，与所述摄像头连接，用于当所述摄像头位于所述第一位置时，控 制所述摄像头拍摄第一图像；
[0010] 转动控制器，与所述第一拍摄控制器和所述转动机构连接，用于当所述第一拍摄 控制器控制所述摄像头拍摄所述第一图像之后，控制所述转动机构带动所述摄像头W所述 感光器件的中屯、点所在直线为旋转轴，在所述转动平面上转动；
[0011] 第二拍摄控制器，与所述摄像头和所述转动控制器连接，用于控制所述摄像头在 转动过程中拍摄图像；
[0012] 检测器，与所述摄像头及所述第二拍摄控制器连接，用于根据所述摄像头在转动 过程中拍摄的图像，检测所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的 投影是否位于所述感光器件的中屯、点在所述投影平面的投影上，当检测到所述目标物体在 所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影位于所述感光器件的中屯、点在所述 投影平面的投影上时，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置 之间的转动角度。
[0013] 优选地，所述第二位置为初始位置，所述第一位置为转动后的位置，所述摄像装置 还包括：
[0014] 转动控制器，与所述转动机构连接，用于当所述摄像头位于所述第二位置时，控制 所述转动机构带动所述摄像头W所述感光器件的中屯、点所在直线为旋转轴，在所述转动平 面上转动；
[0015] 检测器，与所述转动控制器连接，用于在所述转动控制器控制所述转动机构转动 预定时间后，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转 动角度，此时所述摄像头位于所述第一位置；
[0016] 第一拍摄控制器，与所述摄像头和所述检测器连接，用于当所述摄像头位于所述 第一位置时，控制所述摄像头拍摄第一图像。
[0017] 优选地，所述转动控制器包括：
[0018] 方向确定模块，与所述转动机构连接，用于获取所述目标物体与所述摄像头的位 置关系，并根据所述位置关系，确定所述摄像头在所述转动平面上的转动方向；根据所述转 动方向，控制所述转动机构带动所述摄像头W所述感光器件的中屯、点所在直线为旋转轴， 在所述转动平面上转动。
[0019] 优选地，所述摄像装置还包括：
[0020] 角度测量器，与所述转动机构或所述摄像头连接，并与所述检测器连接，用于测量 所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度9。
[0021 ]优选地，所述摄像装置还包括：
[0022] 处理模块，与所述摄像头和所述角度测量器连接，用于获取所述摄像头在所述第 一位置时拍摄的第一图像，根据所述第一图像，获取所述目标物体在所述感光器件上的成 像位置在所述投影平面上的投影与所述感光器件的中屯、点在所述投影平面上的投影的距 离X，W及获取所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度Θ，根据所述X和 9，计算所述目标物体与所述摄像头的距离。
[0023] 优选地，所述处理模块包括：
[0024] 第一乘法器，用于计算所述X与所述透镜组的焦距f的第一乘积；
[0025] 正切函数计算器，用于计算所述Θ的正切函数；
[0026] 第二乘法器，用于计算所述Θ的正切函数与所述透镜组的焦距f的第二乘积；
[0027] 减法器，用于计算所述X减去所述第二乘积的差值；
[0028] 除法器，用于将所述第一乘积除W所述差值，得到的结果作为所述目标物体与所 述摄像头的距离。
[0029] 优选地，所述透镜组的焦点设置在所述感光器件的中屯、点上。
[0030] 优选地，所述摄像装置还包括：
[0031] 确定模块，与所述摄像头连接，用于获取所述摄像头拍摄的图像，检测所述摄像头 拍摄的图像中是否包括多个被摄物体，如果是，从所述多个被摄物体中确定出所述目标物 体。
[0032] 优选地，所述确定模块包括：
[0033] 分析单元，用于在所述摄像头拍摄的图像中包括多个被摄物体时，检测所述被摄 物体的特征，在当前检测到的被摄物体的特征与预先预存的目标物体的特征匹配时，确定 当前检测检测到的被摄物体为目标物体。
[0034] 本发明还提供一种转动装置，与一摄像头配合，对目标物体进行测距，所述摄像头 包括一感光器件和一透镜组，所述转动装置包括：
[0035] 转动机构，用于带动所述摄像头W所述感光器件的中屯、点所在直线为旋转轴，在 一转动平面上的第一位置和第二位置之间转动;所述摄像头位于第二位置时，所述目标物 体在所述感光器件上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述感光器件的中屯、点在所 述投影平面上的投影上，所述投影平面平行于所述转动平面。
[0036] 优选地，所述第一位置为初始位置，所述第二位置为转动后的位置，所述转动装置 还包括：
[0037] 第一拍摄控制器，与所述摄像头连接，用于当所述摄像头位于所述第一位置时，控 制所述摄像头拍摄第一图像；
[0038] 转动控制器，与所述第一拍摄控制器和所述转动机构连接，用于当所述第一拍摄 控制器控制所述摄像头拍摄所述第一图像之后，控制所述转动机构带动所述摄像头W所述 感光器件的中屯、点所在直线为旋转轴，在所述转动平面上转动；
[0039] 第二拍摄控制器，与所述摄像头和所述转动控制器连接，用于控制所述摄像头在 转动过程中拍摄图像；
[0040] 检测器，与所述摄像头及所述第二拍摄控制器连接，用于根据所述摄像头在转动 过程中拍摄的图像，检测所述目标物体在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的 投影是否位于所述感光器件的中屯、点在所述投影平面的投影上，当检测到所述目标物体在 所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影位于所述感光器件的中屯、点在所述 投影平面的投影上时，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置 之间的转动角度。
[0041] 优选地，所述第二位置为初始位置，所述第一位置为转动后的位置，所述摄像装置 还包括：
[0042] 转动控制器，与所述转动机构连接，用于当所述摄像头位于所述第二位置时，控制 所述转动机构带动所述摄像头W所述感光器件的中屯、点所在直线为旋转轴，在所述转动平 面上转动；
[0043] 检测器，与所述转动控制器连接，用于在所述转动控制器控制所述转动机构转动 预定时间后，控制一角度测量器测量所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转 动角度，此时所述摄像头位于所述第一位置；
[0044] 第一拍摄控制器，与所述摄像头和所述检测器连接，用于当所述摄像头位于所述 第一位置时，控制所述摄像头拍摄第一图像。
[0045] 优选地，所述转动控制器包括：
[0046] 方向确定模块，与所述转动机构连接，用于获取所述目标物体与所述摄像头的位 置关系，并根据所述位置关系，确定所述摄像头在所述转动平面上的转动方向；根据所述转 动方向，控制所述转动机构带动所述摄像头W所述感光器件的中屯、点所在直线为旋转轴， 在所述转动平面上转动。
[0047] 优选地，所述转动装置还包括：
[0048] 角度测量器，与所述转动机构W及所述检测器连接，用于测量所述转动机构带动 所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间转动时，所述转动机构的转动角度9。
[0049] 优选地，所述转动装置还包括：
[0050] 处理模块，与所述摄像头和所述角度测量器连接，用于获取所述摄像头在所述第 一位置拍摄的第一图像时，根据所述第一图像，获取所述目标物体在所述感光器件上的成 像位置在所述投影平面上的投影与所述感光器件的中屯、点在所述投影平面上的投影的距 离X，W及获取所述摄像头在所述第一位置和所述第二位置之间的转动角度Θ，根据所述X和 9，计算所述目标物体与所述摄像头的距离。
[0051] 优选地，所述处理模块包括：
[0052] 第一乘法器，用于计算所述X与所述透镜组的焦距f的第一乘积；
[0053] 正切函数计算器，用于计算所述Θ的正切函数；
[0054] 第二乘法器，用于计算所述Θ的正切函数与所述透镜组的焦距f的第二乘积；
[0055] 减法器，用于计算所述X减去所述第二乘积的差值；
[0056] 除法器，用于将所述第一乘积除W所述差值，得到的结果作为所述目标物体与所 述摄像头的距离。
[0057] 优选地，所述转动装置还包括：
[0058] 确定模块