一種基于單攝像頭的捕捉物體和測距系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及測距技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種基于單攝像頭的捕捉物體和測距系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目標距離測量是足球、籃球等機器人的重要組成部分,是保證機器人可以到達指定地點,完成指定動作的重要前提。距離測量主要應(yīng)用激光測距傳感器、超聲波傳感器、紅外測距傳感器、光電傳感器、光柵傳感器等器件。其中適合遠距離的有超聲波、激光傳感器。
[0003]但是,超聲波傳感器在機器人中多用于避開障礙物,很少用于距離的測量。其原因有:1.反射問題。造成此問題的是因為聲波的反射,在探測物體時,如果物體的位置恰當,那么反饋距離誤差不大,但是如果被測物體不處于恰當角度,或是物體處于移動狀態(tài),那么實際探測的距離可能不是實際距離。2.噪音問題。多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率是在40-50HZ,但是往往其工作場合的聲音頻率都比較大,影響到距離測量的正確性。3.交叉干擾問題。當一個機器人采用多個超聲波傳感器測量時,會不可避免地產(chǎn)生多個傳感器發(fā)出的信號互相干擾的情況。4.需要提供電源和叫復雜的外圍電路,成本較高。
[0004]激光測距傳感器的測量方法一般采用脈沖法。即測距儀發(fā)出的激光經(jīng)被測量物體的反射后又被測距儀接收,測距儀會記錄激光的往返時間。激光測距的精確度高,但是設(shè)備價格昂貴,測距的裝置的成本與測距裝置的分別率成正比,不適合一般機器人制作,并且體積較大不適合在機器人平臺上安放。除此之外,激光測距儀主要以激光為工作物質(zhì),激光如果照射到眼睛、皮膚會帶來一定傷害。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對上述問題,本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,使用安全,測量精確的基于單攝像頭的捕捉物體和測距系統(tǒng)。
[0006]實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]一種基于單攝像頭的捕捉物體和測距系統(tǒng),包括上位機、攝像頭模塊、Labviewvis1n模塊、無線通信模塊、鎖定模塊和方向調(diào)整模塊,
[0008]所述上位機與攝像頭模塊連接,攝像頭模塊用于捕捉目標物體的位置;
[0009]Labview vis1n模塊與攝像頭模塊連接,Labview vis1n模塊接收來自攝像頭模塊的圖像信息;
[0010]Labview vis1n模塊用于圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并傳輸至上位機;
[0011]無線通信模塊、鎖定模塊和方向調(diào)整模塊連接于上位機;
[0012]攝像頭模塊內(nèi)設(shè)有與方向調(diào)整模塊通過信號連接的攝像頭調(diào)整單元,優(yōu)點是攝像頭調(diào)整單元與方向調(diào)整模塊相互感應(yīng),通過方向調(diào)整模塊的簡單快捷的操控攝像頭調(diào)整單元,從而便于攝像頭模塊的角度調(diào)整。
[0013]攝像頭調(diào)整單元包括與攝像頭模塊相連電機,電機上設(shè)有電機驅(qū)動器,優(yōu)點是通過電機驅(qū)動器驅(qū)動電機,使攝像頭在電機的作用下進行上下左右的角度調(diào)整,從而最有利于其捕捉物體的正確位置。
[0014]無線通信模塊包括WIFI和藍牙模塊。
[0015]采用了上述的方案,本發(fā)明的整個測距硬件設(shè)備只有一個攝像頭模塊,攝像頭模塊主要采用CCD攝像頭來采集圖像,通過攝像頭采集圖像,無需外接電路,攝像頭和上位機通過無限通信模塊相連,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉。由Labview vis1n模塊處理攝像頭采集的圖像信息,并在上位機上實時顯示物體距攝像頭的直線距離,Labview vis1n模塊具有圖像的采集和識別來進行判斷、控制,使操作更加精確,具有可信度、人性化、智能化。本發(fā)明使用安全,測量精確,體積小,適用于機器人制作。
[0016]使用時,通過上位機操控,由方向調(diào)整模塊來調(diào)整攝像頭的角度,捕捉到物體正確的位置后由鎖定模塊進行鎖定,防止其重新鎖定而出現(xiàn)偏差。
[0017]在大多數(shù)情況下,被測物體離攝像頭越遠,物體在圖像中的顯示就會越小。相反的越近就會越大。在本發(fā)明中,Labview vis1n模塊可以將捕捉到的圖像信息轉(zhuǎn)化為上位機中顯示物體寬和高的像素數(shù)量(即坐標值),通過計算出單位長度上的像素數(shù)量代表的實際距離即可算出物體與攝像頭之間的直線距離。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖;
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明。
[0020]如圖1,一種基于單攝像頭的捕捉物體和測距系統(tǒng),包括上位機1、攝像頭模塊2、Labview vis1n模塊3、無線通信模塊5、鎖定模塊4和方向調(diào)整模塊6,
[0021]所述上位機I與攝像頭模塊2連接,攝像頭模塊用于捕捉目標物體的位置;
[0022]Labview vis1n模塊3與攝像頭模塊2連接,Labview vis1n模塊接收來自攝像頭模塊的圖像信息;
[0023]Labview vis1n模塊3用于圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并傳輸至上位機I ;
[0024]無線通信模塊5、鎖定模塊4和方向調(diào)整模塊6連接于上位機;
[0025]攝像頭模塊2內(nèi)設(shè)有與方向調(diào)整模塊6通過信號連接的攝像頭調(diào)整單元7,優(yōu)點是攝像頭調(diào)整單元與方向調(diào)整模塊相互感應(yīng),通過方向調(diào)整模塊的簡單快捷的操控攝像頭調(diào)整單元,從而便于攝像頭模塊的角度調(diào)整。
[0026]攝像頭調(diào)整單元7包括與攝像頭模塊相連電機8,電機上設(shè)有電機驅(qū)動器9,優(yōu)點是通過電機驅(qū)動器驅(qū)動電機,使攝像頭在電機的作用下進行上下左右的角度調(diào)整,從而最有利于其捕捉物體的正確位置。
[0027]無線通信模塊包括WIFI和藍牙模塊。
【主權(quán)項】
1.一種基于單攝像頭的捕捉物體和測距系統(tǒng),其特征在于:包括上位機、攝像頭模塊、Labview vis1n模塊、無線通信模塊、鎖定模塊和方向調(diào)整模塊, 所述上位機與攝像頭模塊連接,攝像頭模塊用于捕捉目標物體的位置; Labview vis1n模塊與攝像頭模塊連接,Labview vis1n模塊接收來自攝像頭模塊的圖像?目息; Labview vis1n模塊用于圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并傳輸至上位機; 無線通信模塊、鎖定模塊和方向調(diào)整模塊連接于上位機; 攝像頭模塊內(nèi)設(shè)有與方向調(diào)整模塊通過信號連接的攝像頭調(diào)整單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單攝像頭的捕捉物體和測距系統(tǒng),其特征在于:所述攝像頭調(diào)整單元包括與攝像頭模塊相連電機,電機上設(shè)有電機驅(qū)動器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單攝像頭的捕捉物體和測距系統(tǒng),其特征在于:所述無線通信模塊包括WIFI和藍牙模塊。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于單攝像頭的捕捉物體和測距系統(tǒng),其特征在于:包括上位機、攝像頭模塊、Labview?vision模塊、無線通信模塊、鎖定模塊和方向調(diào)整模塊,所述上位機與攝像頭模塊連接,攝像頭模塊用于捕捉目標物體的位置;Labview?vision模塊與攝像頭模塊連接,Labview?vision模塊接收來自攝像頭模塊的圖像信息;Labview?vision模塊用于圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并傳輸至上位機;無線通信模塊、鎖定模塊和方向調(diào)整模塊連接于上位機;攝像頭模塊內(nèi)設(shè)有與方向調(diào)整模塊通過信號連接的攝像頭調(diào)整單元。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,使用安全,測量精確等特點。
【IPC分類】G01C3/00
【公開號】CN204831273
【申請?zhí)枴緾N201520476894
【發(fā)明人】梁爽
【申請人】常州信息職業(yè)技術(shù)學院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月30日