[發明專利]一種基于光機電一體化無人機定焦系統及定焦方法

有效

• 申請號: 201611152370.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106603914B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 郝靖
• 申請（專利權）人: 山東錦程航空科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G02B7/04;G01S15/08
• 代理公司: 44581 深圳正和天下專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 楊波

本發明公開了光機電一體化技術領域的一種基于光機電一體化無人機定焦系統，包括相機外殼，所述相機外殼右端的頂部與底部均安裝有超聲波測距儀，所述相機外殼的左端安裝有連接支架，所述相機外殼的內腔安裝有支撐滑軌，所述支撐滑軌的左側壁開有通槽，且支撐滑軌的右端貫穿相機外殼的右側壁，所述支撐滑軌的右端安裝有物鏡，所述物鏡的直徑與通槽的直徑相同，所述相機外殼的內腔底部安裝有調焦電機，所述調焦電機輸出軸的右端連接有螺桿，且支撐滑軌的左端固定安裝有與螺桿相適配的螺母，該無人機定位用相機定焦系統，通過超聲波測距儀進行初次定位，再通過相機的微調使得定位時間縮短，定位更加準確。

技術領域

本發明涉及光機電一體化技術領域，具體為一種基于光機電一體化無人機定焦系統及定焦方法。

背景技術

隨著科技的發展，及其逐漸在一些行業代替人類，無人飛行器在科技迅速發展的大環境下快速發展，無人飛行器的定位很重要，現有的飛行器主要通過衛星定位系統和拍攝圖像定位系統，衛星定位系統的信號容易受到干擾，圖像定位不夠準確，會受到鏡面定位的誤判情況，為此，我們提出了一種基于光機電一體化無人機定焦系統及定焦方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于光機電一體化無人機定焦系統及定焦方法，以解決上述背景技術中提出的現有的飛行器主要通過衛星定位系統和拍攝圖像定位系統，衛星定位系統的信號容易受到干擾，圖像定位不夠準確，會受到鏡面定位的誤判情況的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于光機電一體化無人機定焦系統，包括相機外殼，所述相機外殼右端的頂部與底部均安裝有超聲波測距儀，所述相機外殼的左端安裝有連接支架，所述相機外殼的內腔安裝有支撐滑軌，所述支撐滑軌的左側壁開有通槽，且支撐滑軌的右端貫穿相機外殼的右側壁，所述支撐滑軌的右端安裝有物鏡，所述物鏡的直徑與通槽的直徑相同，所述相機外殼的內腔底部安裝有調焦電機，所述調焦電機輸出軸的右端連接有螺桿，且支撐滑軌的左端固定安裝有與螺桿相適配的螺母，所述相機外殼的內腔縱向安裝有棱鏡和CCD成像板，且CCD成像板位于棱鏡的左側，所述超聲波測距儀電性輸出連接可編程DSP處理芯片，所述可編程DSP處理芯片分別電性輸入連接輸入單元、數據轉換單元和反饋子系統，所述數據轉換單元電性輸入連接濾波電路，所述濾波電路電性輸入連接放大電路，所述放大電路電性輸出連接圖像采集子系統，所述圖像采集子系統電性輸出連接反饋子系統，所述圖像采集子系統電性輸入連接調焦電機，所述調焦電機電性輸入連接驅動電路，所述驅動電路電性輸入連接可編程DSP處理芯片。

優選的，兩組所述超聲波測距儀與相機外殼為平行設置，且超聲波測距儀與相機外殼固定連接。

優選的，所述圖像采集子系統包括CCD成像板，所述CCD成像板電性輸出連接圖像采集單元，所述圖像采集單元電性輸出連接圖像轉換單元，所述圖像轉換單元電性輸出連接圖像采集處理器，所述圖像采集處理器電性輸出連接圖像存儲單元。

優選的，所述反饋子系統包括圖像質量檢測單元，所述圖像質量檢測單元為基于計算機系統的圖像檢測系統，所述圖像質量檢測單元電性輸出連接圖像質量評定單元，所述圖像質量評定單元電性輸出連接數據傳輸單元。

優選的，所述調焦電機為三相異步電機。

優選的，該基于光機電一體化無人機定焦系統的定焦方法具體步驟為：

S1：超聲波定位：兩組超聲波測距儀同時對目標物進行距離測量，兩組超聲波測距儀為平行設置，測量結果編程計算式為：測量取值＝兩組超聲波測距儀測量結果之和/2；

S2：粗調焦距：根據步驟S中的測量結果進行粗調焦距，可編程DSP處理芯片將測量結果輸出到驅動電路，驅動電路接收可編程DSP處理芯片的指令并通過電力轉速調節器對調焦電機進行驅動，調焦電機的輸出端轉動帶動螺桿轉動，螺桿與支撐滑軌上的螺母相互作用使得支撐滑軌移動，支撐滑軌移動帶動物鏡移動，從而改變焦距；