[發明專利]被動式可見光單目測距裝置

無效

• 申請號: 201110355337.0
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102506814A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 方勇;張艷麗;連佳
• 申請（專利權）人: 河北漢光重工有限責任公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張煥亮

技術領域

本發明屬于測距技術，特別涉及一種被動式的可見光單目測距裝置。

背景技術

目前，測距技術主要由主動式測距和被動式測距兩種。主動測距需要發射人造光照射物體，如激光和具有一定紋理結構的光，通過分析物體反射光的紋理形變或直接測量光的傳播時間來確定物體的距離。主動式測距存在設備昂貴、成本高、操作復雜等缺點。被動測距則是通過探測物體的自然光輻射并進行分析來確定物體的距離。傳統的被動式測距存在精度低的缺點，而且對氣象條件要求高。

發明內容

為了克服現有技術的缺點，本發明提供一種被動式可見光單目測距裝置，它結構簡單，成本低，精度高。主要用于探測飛機。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：它包括：

可見光攝像裝置：包括可見光鏡頭和電子耦合組件即CCD，對被測目標進行數字圖像采集；

視頻處理板：對獲得的數字視頻圖像進行去背景處理，獲得被測目標的數字圖像，進而獲得被測目標占攝像機所成像的比例；

距離計算單元：根據固定焦距值和視頻處理板獲得的被測目標占攝像機所成像的比例，以及可見光鏡頭和CCD的固定參數計算出被測目標的距離，并將被測目標的距離疊加到視頻圖像中；

顯示器：將疊加有被測目標距離的信息顯示出來；

和電源及充電器：為所述的可見光攝像裝置、視頻處理板、距離計算單元和液晶顯示器提供電源。

所述的CCD分辨率要較高，即：目標在CCD靶面上要有一定的大小和足夠的能量。

本發明結構簡單，成本低，誤差小，精度高，對氣象條件要求相對較低。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明方塊圖；

圖2為本發明成像原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，系統包括可見光攝像裝置、視頻處理板、距離計算單元、顯示器和電源及充電器。

所述的可見光攝像裝置包括可見光鏡頭和電子耦合組件即CCD，對被測目標進行數字圖像采集。所述的CCD有提取小目標的能力，即：目標在CCD靶面上要有一定的大小和足夠的能量。

所述的視頻處理板對獲得的數字視頻圖像進行去背景處理，獲得被測目標的數字圖像，進而獲得被測目標占攝像機所成像的比例。

所述的距離計算單元根據固定焦距值和視頻處理板獲得的被測目標占攝像機所成像的比例，以及可見光鏡頭和CCD的固定參數計算出被測目標的距離，并將被測目標的距離疊加到視頻圖像中。

所述的顯示器將疊加有被測目標距離的信息顯示出來。

所述的電源及充電器為所述的可見光攝像裝置、視頻處理板、距離計算單元和液晶顯示器提供電源。

可見光的光學成像原理如圖2所示，

從圖可以看出：

D0S0=d0F]]>

式中：

D₀為目標真實尺寸；

S₀時刻目標距鏡頭的距離；

d₀為目標攝像機靶面上成像的尺寸；

F鏡頭焦距。

根據上述原理，在已知目標真實大小和焦距固定的情況下，我們只要用算法計算出目標在攝像機靶面上成像的尺寸，就可以計算出目標離鏡頭的距離。

通過光學系統觀察識別距離的計算是從目標在視場上成像大小和目標圖像信號的強度兩個方面進行計算的，首先要保證目標成像足夠大，使觀察者能夠清晰地觀察圖像；其次要保證圖像信號與背景信號的對比度足夠大，使觀察者能分辨出圖像。

晝間設備的作用距離主要由下列參數綜合決定：

目標特性：目標的特征尺寸；

背景特性：背景亮度；

大氣特性：大氣透過率；

光學系統特性：光學系統焦距、相對孔徑、光學系統透過率；攝像機分辨率、靈敏度、信噪比等；

CCD特性：分辨率較高，即：目標在CCD靶面上要有一定的大小和足夠的能量。