摄像装置、转动装置、测距装置、测距系统和测距方法_2

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,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。
[0059] 优选地,所述确定模块包括:
[0060] 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。
[0061] 本发明还提供一种测距装置,与上述摄像装置配合对目标物体进行测距;所述测 距装置包括:
[0062] 距离获取模块,与所述摄像头连接,用于获取所述摄像头在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;
[0063] 角度获取模块,用于获取所述摄像头W所述感光器件的中屯、点所在直线为轴,在 一转动平面上的第一位置和第二位置之间转动时的转动角度Θ,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、点在所述投影平面上的投影上;
[0064] 计算模块,与所述距离获取模块和所述角度获取模块连接,用于根据所述X和Θ,计 算所述目标物体与所述摄像头的距离。
[0065] 优选地,所述计算模块包括:
[0066] 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;
[0067] 正切函数计算器,用于计算所述Θ的正切函数;
[0068] 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;
[0069] 减法器,用于计算所述X减去所述第二乘积的差值;
[0070] 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。
[0071] 本方还提供一种测距系统,包括测距装置和摄像装置,所述摄像装置为上述摄像 装置,所述测距装置为上述测距装置。
[0072] 本发明还提供一种测距方法,包括:
[0073] 获取一摄像头在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 体在所述摄像头的感光器件上的成像位置在一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;
[0074] 获取所述摄像头W所述感光器件的中屯、点所在直线为轴,在一转动平面上的第一 位置和第二位置之间转动时的转动角度Θ,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 所述投影平面上的投影上;所述投影平面平行于所述转动平面;
[0075] 根据所述X和Θ,计算所述目标物体与所述摄像头的距离。
[0076] 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,所述方法还包 括:
[0077] 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;
[0078] 控制一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;
[0079] 控制所述摄像头在转动过程中拍摄图像;
[0080] 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。
[0081] 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,所述方法还包 括:
[0082] 当所述摄像头位于所述第二位置时,控制一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;
[0083] 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;
[0084] 控制所述摄像头拍摄第一图像。
[0085] 优选地,所述控制一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的步骤具体包括:
[0086] 获取所述目标物体与所述摄像头的位置关系;
[0087] 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;
[0088] 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。
[0089] 优选地,采用如下公式计算所述目标物体与所述摄像头的距离^
[0090] L =--- X - f、tan 9
[0091] 其中,所述L为所述目标物体在所述投影平面上的投影与一交线的垂直距离,所述 交线为所述感光器件的像面和所述投影平面的交线,f为所述透镜组的焦距。
[0092] 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。
[0093] 优选地,所述方法还包括:
[0094] 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。
[00M]优选地,所述从所述多个被摄物体中确定出所述目标物体的方法包括:
[0096] 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。
[0097] 本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0098] 只需一个摄像头便可完成物体的测距,从而降低了测距系统的成本,减小了测距 系统的体积,使其方便使用和携带。
【附图说明】
[0099] 图1为本发明实施例一的摄像装置的结构示意图;
[0100] 图2为本发明实施例二的摄像装置的结构示意图;
[0101 ]图3为本发明实施例Ξ的摄像装置的结构示意图;
[0102] 图4为本发明实施例的摄像装置的测距原理示意图;
[0103] 图5为本发明实施例四的摄像装置的结构示意图;
[0104] 图6为本发明实施例五的摄像装置的结构示意图;
[0105] 图7为本发明实施例六的摄像装置的结构示意图;
[0106] 图8为本发明实施例的处理模块的结构示意图;
[0107] 图9为本发明实施例的测距装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0108] 为解决采用两个摄像头的测距系统,成本高,体积大的问题,本发明实施例中,采 用一个摄像头便可完成物体的测距,从而降低测距系统的成本,减小了测距系统的体积,使 其方便使用和携带。
[0109] 下面举例对如何采用一个摄像头完成物体的测距的原理进行说明。
[0110] 请参考图4,图4所示的实施例中,用于测距的摄像头包括一感光器件31和一透镜 组32;该摄像头能够在一转动机构(图未示出)的带动下,W所述感光器件31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31上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述 感光器件31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。
[0111] 图4所示的实施例中,所述转动平面为水平面,投影平面平行于水平面,且过感光 器件31的中屯、点0,摄像头的旋转轴为过感光器件31的中屯、点且垂直于水平面的之间。
[0112] 图4中,A点为目标物体在该投影平面上的投影,0为感光器件31的中屯、点,透镜组 32的焦距为f,其中,透镜组32的焦距为透镜组32的中屯、点B与感光器件31的中屯、点ο的距 离。
[0113] 请参考图4中的(a),摄像头位于第一位置时,目标物体A在感光器件31上的成像位 置在投影平面上的投影为A',x为A'O的距离。
[0114] 请参考图4中的(b),摄像头W所述感光器件31的中屯、点所在直线为旋转轴,在水 平面上从第一位置旋转至第二位置时,转动角度为Θ。
[0115] 图4的(b)中,C是指一交线与A0的交点,该交线为投影平面与过透镜组32的中屯、点 B且垂直于水平面的平面的交线,AE是指感光器件31的像面和投影平面的交线与A点的垂直 连线,该垂直连线与BC的延长线的交点为D。
[0116] 假设 BC = h,A'0 = x;
[0117] Δ A'OA与Δ ABC为相似立角形,根据相似立角形原理,可W得到:
[011 引
[0119] AACD与ΔΑ0Ε为相似Ξ角形,根据相似Ξ角形原理,可W得到:
[0125] 从上述内容可W看出,根据所述摄像头在所述第一位置时所述目标物体在所述感 光器件31上的成像位置,W及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 e,可计算所述目标物体距离所述摄像头的距离。
[0126] 上述实施例中,所述目标物体与所述摄像头的距离是指目标物体在投影平面上的 投影与感光器件31的垂直距离,当然,在本发明的其他一些实施例中,也可W将目标物体在 投影平面上的投影与透镜组32的垂直距离作为所述目标物体与所述摄像头30的距离。
[0127] 上述实施例中,W转动平面为水平面为例对测距方法进行说明,当然,在转动平面 为垂直于水平面的垂直平面,或者其他倾斜平面时,所述测距方法的推导过程类似,在此不 再说明。
[0128] 下面将结合附图和实施例,对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。W下实 施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0129] 请参考图1,本发明的实施例一提供一种摄像装置,用于对目标物体进行测距,该 摄像装置包括:
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