[實用新型]一種基于STM32單片機的雙目測距系統

有效

• 申請號: 201420125961.0
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN203824555U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 謝巍;黃進鈺
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01C11/36
• 分類號: G01C11/36;G05B19/042
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

技術領域

本實用新型涉及計算機視覺處理領域，特別涉及一種基于STM32單片機的雙目測距系統。

背景技術

人類接收的外部環境信息中，有80%的信息是通過視覺獲取的。換言之，視覺是人類感知世界的窗口，使我們更加準確地用大腦去思考和分析這個世界。在20世紀90年代后，計算機的運算速度、各類傳感器的精度都有了很大的提升，為計算機的自動控制提供了扎實的硬件基礎，于是人工智能的發展便蒸蒸日上，各類工業機器人不斷涌現。那么，人工智能機器人感知外部環境信息也需要一雙“眼睛”，那就是機器視覺，其實現形式的一個最為關鍵的就是攝像頭，由模擬攝像頭到數字攝像頭的發展，攝像頭的輸出圖片信號越來越高清，為機器視覺的各類研究應用提供了良好的條件。

實用新型內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本實用新型的目的在于提供一種基于STM32單片機的雙目測距系統，大大降低雙目定位系統的研發成本。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

一種基于STM32單片機的雙目測距系統，包括底座、攝像頭支撐架，所述攝像頭支撐架上設有左攝像頭和右攝像頭，所述底座上設有位于同一水平面的左紅外激光發射管和右紅外激光發射管；所述底座上設有STM32F407VGT6控制器，所述STM32F407VGT6控制器通過接口電路分別與左攝像頭和右攝像頭連接；所述攝像頭支撐架通過垂直于底座的固定桿固定于底座上方；所述左攝像頭和右攝像頭的結構相同，且位于同一水平面。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點和有益效果：

（1）本實用新型的系統使用價格低廉的STM32單片機作為系統核心，大大降低雙目定位系統的研發成本；

（2）本實用新型的系統沒有使用任何的圖像緩沖存儲器（如FIFO），單片機對圖像信息的捕獲具有快速性和實時性，能夠做到每個攝像頭每秒25幀以上的采集速度；

（3）本實用新型的系統無需使用任何的植入操作系統（如Linux、uC/OS等），因此軟件運行對硬件的要求較低；

附圖說明

圖1為本實用新型的實施例的基于STM32單片機的雙目測距系統的結構示意圖。

圖2為本實用新型的雙目測距方法的幾何原理圖。

圖3為本實用新型的實施例的雙目測距系統與目標的相對位置示意圖。

圖4為本實用新型的實施例的目標光斑檢測原理圖。

具體實施方式

下面結合實施例，對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例

如圖1所示，本實施例一種基于STM32單片機的雙目測距系統，包括底座1、攝像頭支撐架2，所述攝像頭支撐架2上設有左攝像頭21和右攝像頭22，所述底座1上設有位于同一水平面的左紅外激光發射管11和右紅外激光發射管12；所述底座1上設有STM32F407VGT6控制器13，所述STM32F407VGT6控制器13通過接口電路與分別與左攝像頭21和右攝像頭22連接；所述攝像頭支撐架2通過垂直于底座1的固定桿3固定于底座上方；所述左攝像頭21和右攝像頭22的結構相同，且位于同一水平面。

下面對雙目視覺測距理論進行介紹：

雙目視覺測距的目標物成像幾何學示意圖如圖2所示，O_L和O_R分別為左右兩個攝像頭的光心，Z₁和Z₂分別是左右兩個攝像頭的像平面，并使兩個平面保持著同樣的高度那么就可以使同一目標的質心在兩個攝像頭的成像在同一高度。點P為假設目標物，那么點P在透鏡作用下成像分別成像于Z₁和Z₂平面，像點分別是P_L和P_R，坐標分別為(XP_L,YP,f)、(XP_R,YP,f)。現假設兩個攝像頭之間的距離為兩個光心O_L和O_R的距離，大小為T；點P距離兩個攝像頭的距離為L，到像平面的距離大小為L₁。

根據上圖的幾何關系，在ΔPO_LO_R中運用相似三角形定理，有：