[發明專利]一種距離檢測系統

在審

• 申請號: 201410474485.8
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN105486280A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 牛譽博
• 申請（專利權）人: 牛譽博
• 主分類號: G01C3/32
• 分類號: G01C3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于測距領域，具體的是涉及一種距離檢測系統。

背景技術

伴隨著通訊技術的發展，計算機視覺就是用計算機代替人的眼睛和大腦，對客觀世界進行視覺感知和解釋。隨著圖像處理技術和相關硬件設備的發展，計算機視覺在工業檢測特別是對于大量的、重復的、實時的零件檢測中的應用越來越廣泛。對于工業檢測中比較普遍的自動聚焦系統，利用計算機視覺的方法效果比較突出。以基于六自由度工作臺的工件檢測為例。由于在該自動檢測系統中，傳感器安裝在六自由度工作臺上，所以，必須準確測量工作臺和被檢測工件距離，以便于工作臺實現下一步的自動抓取等動作。工件端面為一個圓形，考慮到檢測條件及準確性，采用基于計算機視覺的方法進行測量。

現有的測距方法效率較低且精度較低。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種效率高且精度高的一種距離檢測系統。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括語音控制器、放大元件、攝像系統、控制器、步進電機、不僅電機執行機構、運動控制器、信號處理器、喇叭、無線通信裝置，其特征在于：控制器通過放大元件連接語音控制器，控制器的輸入端連接有攝像系統、信號處理器，信號處理器的另一端連接有喇叭，控制器的輸出端連接有步進電機和步進電機執行機構，步進電機執行機構的另一端與步進電機的另一端相連，步進電機執行機構還與于東控制器相連；控制器的輸出端還連接有無線通信裝置。

作為本發明的一種優選方案，所述的控制器為DM6446處理器。

本發明有益效果。

本發明基于機器視覺的自動距離測量系統，確定測量系統的工作流程。使計算調焦評價函數值的環節更加漸變，與目前常用的幾大類型的測距系統相比。本發明引入了一種新的調焦評價函數AGSS函數。通過大量的實驗，證明了AGSS函數在無偏性、單峰性、靈敏度、運算速度等各方面均優于現有的測距系統，最后，本發明整套自動距離測量系統，在精度以及實用性方面有明顯提高。

附圖說明

圖1是本發明的電路原理圖。

具體實施方式

如圖所示，本發明包括語音控制器、放大元件、攝像系統、控制器、步進電機、不僅電機執行機構、運動控制器、信號處理器、喇叭、無線通信裝置，其特征在于：控制器通過放大元件連接語音控制器，控制器的輸入端連接有攝像系統、信號處理器，信號處理器的另一端連接有喇叭，控制器的輸出端連接有步進電機和步進電機執行機構，步進電機執行機構的另一端與步進電機的另一端相連，步進電機執行機構還與于東控制器相連；控制器的輸出端還連接有無線通信裝置。

作為本發明的一種優選方案，所述的控制器為DM6446處理器。

利用基于圖像處理的自動調焦原理，先根據實際需要確定攝像機鏡頭的焦距，然后通過對獲取的圖像進行分析處理，實現鏡頭的自動聚焦，最后驅動鏡頭運動到最佳聚焦點。鏡頭到被測量物體的距離為焦距加上鏡頭從初始點到最佳聚焦點的運動距離。自動調焦技術廣泛應用于攝像、攝影以及醫療和工業檢測中。對于自動調焦的方法,前人已作了大量的研究。常用的方法主要有兩大類：一類是基于鏡頭與被攝目標之間距離測量的測距方法，另一類是基于圖像清晰度的聚焦檢測方法。由于本系統的目的就是測量鏡頭與被攝目標之間的距離，所以自然不會采用第一類方法。而第二類調焦方法由于是根據圖像本身的清晰度進行調焦，所以多可以用軟件實現，根據評價函數的值來判斷圖像的清晰度。這樣不但節省成本，而且還具有設備體積小、安裝調試方便等優點。

在分析比較了已有的調焦函數原理之后，作者發現，清晰圖像與模糊圖像的一個最大區別就是邊緣成分比較多，也就是灰度變化劇烈的地方比較多。當按著橫向或是縱向掃描圖形區域時，清晰圖像的灰度會頻繁地出現大幅度的波動，而模糊圖像的灰度卻是成片的相同或是小幅地漸變，幅度較大的變化相對不會很頻繁。該評價函數的總體思路就是找出待評價圖像中灰度大幅變化的次數是多少，把這個作為調焦評價函數值,為圖像的序數。然后對每幅圖像的評價函數值進行比較，最后得出最大函數值，其對應的圖像即是最清晰的圖像。評價一個調焦評價函數的指標主要有無偏性、單峰性、靈敏度、運算速度等，將各主要調焦評價函數在本系統中進行實驗，測試各函數的上述指標。拍攝幅同一個被測物體的圖像作為實驗圖像，其清晰度逐漸增至最高再逐漸降低。

要實現智能化的快速自動聚焦方式，選擇一種合適的聚焦搜索方式是十分重要的。如果采用遍歷搜索法一定可以找到正確的聚焦位置，但這樣存在耗時較長的缺點，在快速聚焦中，遍歷搜索法一般是不可取的。在聚焦過程，一般采用一定的步長進行搜索，如果調整聚焦步長過大，很可能使攝像系統跨過正確的聚焦位置，從而導致聚焦錯誤甚至聚焦不能結束。反之，如果選取小步長進行聚焦，雖然可以做到正確聚焦，但是整個聚焦過程可能耗時很長，降低了系統聚焦速度。如果以變步長搜索為基礎，結合使用人工智能方法，形成一套合理的搜索策略，在每次搜索之前給出智能化的搜索建議，則可以大大加快焦平面的搜索速度。