[發(fā)明專利]采用視錐坐標(biāo)系振動(dòng)變焦的機(jī)器人眼睛

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710664158.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109382849A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉海云
• 主分類號(hào): B25J19/02
• 分類號(hào): B25J19/02;B25J9/16;G06K9/20;G06K9/00;G06K9/46;G02B7/10;G03B13/34
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人眼睛，該眼睛由鏡頭、振動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)、圖像傳感器、視覺(jué)芯片、電源所構(gòu)成；其中，所述鏡頭是指透鏡結(jié)構(gòu)，由不振動(dòng)的透鏡組成，所述振動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)采用電磁力驅(qū)動(dòng)迫使一片以上(含一片)透鏡處在懸浮狀態(tài)，并在透鏡的光軸方向持續(xù)振動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)變焦的機(jī)構(gòu)，所述圖像傳感器可以分為CCD和CMOS這兩類，所述視覺(jué)芯片就是將從圖像傳感器中所獲取的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)器視覺(jué)的處理器，其中所述機(jī)器視覺(jué)是基于視錐坐標(biāo)系建立起來(lái)的立體視覺(jué)數(shù)據(jù)，且視覺(jué)芯片中有多個(gè)視錐運(yùn)算單元進(jìn)行并行計(jì)算，視覺(jué)芯片能發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)障礙物，能發(fā)現(xiàn)道路上的孔洞和凹陷，也能識(shí)別透明物體，還能及時(shí)發(fā)出防止碰撞、跌落的預(yù)警信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人眼睛；

發(fā)明背景

當(dāng)前機(jī)器人眼睛采用3D深度相機(jī)，根據(jù)硬件實(shí)現(xiàn)方式的不同，目前行業(yè)內(nèi)所采用的主流3D深度相機(jī)大約有三種：結(jié)構(gòu)光、TOF時(shí)間光、雙目立體成像，但這三者效果都無(wú)法與人眼相比，因此本文提出采用視錐坐標(biāo)系振動(dòng)變焦的機(jī)器人眼睛；

發(fā)明內(nèi)容

本文所述采用視錐坐標(biāo)系振動(dòng)變焦的機(jī)器人眼睛由鏡頭、振動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)、圖像傳感器、視覺(jué)芯片、電源所構(gòu)成；其中，

所述鏡頭是指透鏡結(jié)構(gòu)，由一片以上(含一片)透鏡組成；所述振動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)采用電磁力驅(qū)動(dòng)迫使一片以上(含一片)透鏡處在懸浮狀態(tài)，并在透鏡的光軸方向持續(xù)振動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)變焦的機(jī)構(gòu)；所述圖像傳感器可以分為兩類：(1)CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合器件)，(2)CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor：互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)；本發(fā)明要求圖像傳感器的延時(shí)小能夠有效地避免因調(diào)焦出現(xiàn)的拖影(即類似于運(yùn)動(dòng)陰影)，這就對(duì)圖像傳感器提出了很高的要求，這就要求圖像傳感器高速反應(yīng)，能夠高速刷新，能夠高速提供照片；所述視覺(jué)芯片就是將從圖像傳感器中所獲取的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)器視覺(jué)的處理器，電源是變焦機(jī)構(gòu)、圖像傳感器和視覺(jué)芯片這三者能正常工作的能源保證；其中，

所述機(jī)器視覺(jué)是基于視錐坐標(biāo)系建立起來(lái)的，視錐坐標(biāo)系的原點(diǎn)必須設(shè)置在靠近圖像傳感器且處在透鏡的光軸上，本文主張將該原點(diǎn)設(shè)置在圖像傳感器的正中心位置(圖像傳感器的正中心在透鏡的光軸上)，為便于陳述本文將視錐坐標(biāo)系的原點(diǎn)簡(jiǎn)稱為原點(diǎn)O，本發(fā)明中要求所有透鏡的光軸在同一條直線上，因此該光軸在本文也被作為機(jī)器人眼睛的光軸，甚至簡(jiǎn)稱為光軸，為便于陳述本文所提到的光軸只考慮從原點(diǎn)O開(kāi)始穿過(guò)透鏡的這條射線，本文所提到光軸上的點(diǎn)、光軸與球面的交點(diǎn)、光軸與平面的交點(diǎn)都這條射線上，另外本文所提光軸與三維坐標(biāo)系中的Z軸重合，而且在Z軸的正半軸上，Z軸的原點(diǎn)就是原點(diǎn)O；