[發明專利]具有測距功能的電子裝置、測距系統及測距方法

有效

• 申請號: 200910190545.2
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN102032895A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 王義龍
• 申請（專利權）人: 深圳科奧智能設備有限公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及具有測距功能的電子裝置、測距系統及測距方法，特別涉及一種結合激光及圖像攝取的具有測距功能的測距系統及測距方法。

背景技術

測距不僅廣泛的應用在工程測量上，也應用在一些具有人工智能的玩具及具自我控制的車輛上(以下將這些具有人工智能的玩具及自我控制的車輛統稱為電子裝置)。這些電子裝置進行測距主要用于探測前方障礙物的距離，然后經過相應的控制以使得電子裝置減速、轉向，以便避免碰撞或繞開這些障礙物。

現有的測距方式除了利用尺具直接測量外，還有利用標桿配合儀器進行測量，但是尺具需要人力去丈量，而標桿配合儀器測量時，則需要一個人插設標桿，而另一個人去操控儀器，操作都很不方便，這兩種方法是不能利用在前面所描述的具有人工智能的玩具及具自我控制的車輛上。

現在還有一種測距方法為激光測距法，該激光測距法的原理為利用一激光發射器對目標探測物發射出激光，再由一低噪聲、高敏感度的激光接收器接收由目標探測物反射回的激光柱，然后利用發射及接收之間的時間差來計算距離。然而，由于光速為3×10的8次方米每秒，當距離差異很小時，那么所得到的時間差也很少，這需要設備能非常精準的探測到時間差才可以減少測距的誤差，因此激光測距法一般較為常用于距離很長的目標探測物的測距，例如利用在太空測距上。而在一般的電子裝置上，雖然也利用激光，但只是根據是否接收到反射光來確定激光柱是否被阻礙來確定前方是否有障礙物，而不能精準的探測前方障礙物的距離。

還有一種測距方法為圖像測距法，即利用攝像設備多次攝像獲得多個圖像，然后對這些圖像進行識別及分析測出障礙物的距離。然而，這種圖像測距法是非常的復雜及難以實現，例如如何識別出障礙物就是一個難題。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種具有測距功能的電子裝置、測距方法及測距系統，以解決現有測距方法所存在的技術問題，方便、快速、精準的測出障礙物的距離。

該具有測距功能的電子裝置包括：至少一激光發射管，該激光發射管所發射出的激光柱在障礙物形成光斑；兩個攝像單元，每一攝像單元用于攝取一圖像，所述圖像中包括該光斑的光斑影像；一控制單元用于控制該激光發射管及攝像單元的開啟，并對每一攝像單元所獲取的圖像進行分析，識別出每一圖像中的光斑影像、確定光斑影像在各圖像中的位置，根據光斑影像的位置確定光斑影像到每一攝像單元的透鏡光軸的垂直距離，然后計算出障礙物的距離，根據該障礙物的距離執行相應的操作。

進一步，該激光發射管的數量為多個，每一激光發射管發射不同顏色和波長的激光柱。

進一步，還包括有一光感應單元，該光感應單元用于探測外界光線環境，該控制單元是為根據該光感應單元探測到的外界光線環境，開啟對應的激光發射管。

進一步，該激光發射管的數量為多個，其按一定形狀進行排布，該控制單元還根據每一激光發射管形成的光斑，計算出各光斑表示的障礙物的距離。

進一步，該兩個攝像單元的透鏡光軸不平行。

該具有測距系統包括：至少一激光發射管，該激光發射管所發射出的激光柱在障礙物形成光斑；兩個攝像單元，每一攝像單元用于攝取一圖像，所述圖像中包括該光斑的光斑影像；一控制單元用于控制該激光發射管及攝像單元的開啟，并對每一攝像單元所獲取的圖像進行分析，識別出每一圖像中的光斑影像、確定光斑影像在各圖像中的位置，根據光斑影像的位置確定光斑影像到每一攝像單元的透鏡光軸的垂直距離，然后計算出障礙物的距離，根據該障礙物的距離執行相應的操作。

進一步，該激光發射管的數量為多個，每一激光發射管發射不同顏色和波長的激光柱；還包括有一光感應單元，該光感應單元用于探測外界光線環境，該控制單元是為根據該光感應單元探測到的外界光線環境，開啟對應的激光發射管；該激光發射管的數量為多個，其按一定形狀進行排布，該控制單元還根據每一激光發射管形成的光斑，計算出各光斑表示的障礙物的距離；該兩個攝像單元的透鏡光軸不平行。

該測距方法利用至少一激光發射管及兩個攝像單元對障礙物進行測距，其特征在于，包括如下步驟：開啟激光發射管發射出激光柱，該激光柱在障礙物形成有光斑；開啟攝像單元，通過該每一攝像單元攝取一圖像，所述每一圖像中包括該光斑的光斑影像；識別出每一圖像中存在的光斑影像，確定光斑影像的位置；根據光斑影像的位置確定光斑影像到每一攝像單元的透鏡光軸的垂直距離，然后計算出障礙物的距離。

附圖說明

圖1為本發明具有測距功能的電子裝置的結構示意圖。

圖2為控制單元的模塊結構圖。

圖3為兩個攝像單元20的透鏡光軸平行時，障礙物的距離的幾何計算原理示意圖。