[發明專利]攝像裝置、轉動裝置、測距裝置、測距系統和測距方法

有效

• 申請號: 201610196256.3
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105627995B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 武延兵;張興;王漪
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;北京大學
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 黃燦,胡影

技術領域

本發明涉及3D掃描技術領域，尤其涉及一種攝像裝置、轉動裝置、測距裝置、測距系統和測距方法。

背景技術

3D掃描技術是近年來被廣泛關注的技術領域。3D掃描技術的基礎，就是通過3D掃描器件，輸出前方某一物點距離3D掃描器件的距離。

現有技術中存在一種雙目視差測距的3D掃描技術。即測距系統采用兩個攝像頭完成物體的測距。該測距系統需要兩個攝像頭，成本較高，且如果需要測量更長距離，需要使其臂長(兩個攝像頭之間的距離)更長，但是這無疑會增加器件的體積，造成使用和攜帶不便。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種攝像裝置、轉動裝置、測距裝置、測距系統和測距方法，用以解決現有技術中的測距系統成本高，體積大的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種攝像裝置，用于對目標物體進行測距，包括：

一攝像頭，包括一感光器件和一透鏡組；

一轉動機構，帶動所述攝像頭以所述感光器件的中心點所在直線為旋轉軸，在一轉動平面上的第一位置和第二位置之間轉動，其中，所述攝像頭位于第二位置時，所述目標物體在所述感光器件上的成像位置在一投影平面上的投影位于所述感光器件的中心點在所述投影平面的投影上，所述投影平面平行于所述轉動平面。

優選地，所述第一位置為初始位置，所述第二位置為轉動后的位置，所述攝像裝置還包括：

第一拍攝控制器，與所述攝像頭連接，用于當所述攝像頭位于所述第一位置時，控制所述攝像頭拍攝第一圖像；

轉動控制器，與所述第一拍攝控制器和所述轉動機構連接，用于當所述第一拍攝控制器控制所述攝像頭拍攝所述第一圖像之后，控制所述轉動機構帶動所述攝像頭以所述感光器件的中心點所在直線為旋轉軸，在所述轉動平面上轉動；

第二拍攝控制器，與所述攝像頭和所述轉動控制器連接，用于控制所述攝像頭在轉動過程中拍攝圖像；

檢測器，與所述攝像頭及所述第二拍攝控制器連接，用于根據所述攝像頭在轉動過程中拍攝的圖像，檢測所述目標物體在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影是否位于所述感光器件的中心點在所述投影平面的投影上，當檢測到所述目標物體在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影位于所述感光器件的中心點在所述投影平面的投影上時，控制一角度測量器測量所述攝像頭在所述第一位置和所述第二位置之間的轉動角度。

優選地，所述第二位置為初始位置，所述第一位置為轉動后的位置，所述攝像裝置還包括：

轉動控制器，與所述轉動機構連接，用于當所述攝像頭位于所述第二位置時，控制所述轉動機構帶動所述攝像頭以所述感光器件的中心點所在直線為旋轉軸，在所述轉動平面上轉動；

檢測器，與所述轉動控制器連接，用于在所述轉動控制器控制所述轉動機構轉動預定時間后，控制一角度測量器測量所述攝像頭在所述第一位置和所述第二位置之間的轉動角度，此時所述攝像頭位于所述第一位置；

第一拍攝控制器，與所述攝像頭和所述檢測器連接，用于當所述攝像頭位于所述第一位置時，控制所述攝像頭拍攝第一圖像。

優選地，所述轉動控制器包括：

方向確定模塊，與所述轉動機構連接，用于獲取所述目標物體與所述攝像頭的位置關系，并根據所述位置關系，確定所述攝像頭在所述轉動平面上的轉動方向；根據所述轉動方向，控制所述轉動機構帶動所述攝像頭以所述感光器件的中心點所在直線為旋轉軸，在所述轉動平面上轉動。

優選地，所述攝像裝置還包括：

角度測量器，與所述轉動機構或所述攝像頭連接，并與所述檢測器連接，用于測量所述攝像頭在所述第一位置和所述第二位置之間的轉動角度θ。

優選地，所述攝像裝置還包括：

處理模塊，與所述攝像頭和所述角度測量器連接，用于獲取所述攝像頭在所述第一位置時拍攝的第一圖像，根據所述第一圖像，獲取所述目標物體在所述感光器件上的成像位置在所述投影平面上的投影與所述感光器件的中心點在所述投影平面上的投影的距離x，以及獲取所述攝像頭在所述第一位置和所述第二位置之間的轉動角度θ，根據所述x和θ，計算所述目標物體與所述攝像頭的距離。

優選地，所述處理模塊包括：

第一乘法器，用于計算所述x與所述透鏡組的焦距f的第一乘積；

正切函數計算器，用于計算所述θ的正切函數；

第二乘法器，用于計算所述θ的正切函數與所述透鏡組的焦距f的第二乘積；

減法器，用于計算所述x減去所述第二乘積的差值；