[發明專利]一種攝像頭測距方法

有效

• 申請號: 201711226725.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108007426B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 楊少軍
• 申請（專利權）人: 珠海億智電子科技有限公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G03B13/36
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 俞梁清

本發明公開了一種攝像頭測距方法，所述攝像頭測距方法主要包括：1.碼字值?物距表標定，是指根據需要標定出三組不同姿態(水平、俯視和仰視)下的碼字值(鏡頭驅動器單元的輸入參數)?物距表；2.針對目標物體，執行自動對焦，得到當前鏡頭驅動器單元碼字值；3.獲取陀螺儀單元測得的俯仰角；4.結合鏡頭驅動器單元碼字值、俯仰角以及碼字值?物距表，計算出與目標物體的實際距離。該方法可以兼容多種智能設備，如智能手機、平板電腦等；另外陀螺儀單元的引入，解決了測量姿態不同而導致測量值不同的問題，使得結果更準確。

技術領域

本發明涉及電子信息系統領域，尤其涉及一種攝像頭測距方法。

背景技術

判斷當前位置與目標物體之間的距離是日常生活中經常遇到的需求，常見的手持測距裝置一般搭載有信號發射裝置和接收裝置，其通過測量信號發射時間和反射信號接收時間的間隔來估算其與目標物體間的距離，其中常見的信號為超聲波、紅外線、激光等，目前這種手持裝置一般都應用在專業領域，其成本較高，很難推廣到日常生活中。

隨著智能手機、平板電腦等智能設備的普及，人們獲取信息的途徑越來越方便，手機等智能設備的功能也越來越豐富，如果能夠將測距功能集成到這些智能設備中，則可以極大降低人們獲取該功能的成本。

目前，已經有一些方案提出將測距功能集成在手機等智能設備中，其主要分為三種方法：第一種方法：在手機上加裝信號發射裝置和接收裝置，通過測量信號飛行時間來計算距離；第二種方法：使用雙目攝像頭，使用兩個位置不同的攝像頭同時拍攝同一物體，通過測量目標物體在兩幅圖像中的相位差來計算與目標物體的距離；第三種方法：使用單目攝像頭，結合攝像頭鏡頭參數，通過測量對準焦后的像距來計算目標物體距離。其中第一、第二種方法都需要額外增加硬件成本，不易大規模推廣，而第三種方法簡單易行無需額外增加成本，比較容易推廣，但目前單目攝像頭測距存在光學參數估計不準、測量結果受測量姿態影響較大等問題需要解決。

發明內容

為了解決目前單目攝像頭測距存在光學參數估計不準、測量結果受測量姿態影響較大等問題，本發明提出了一種攝像頭測距方法，本發明不同于其他的單目攝像頭測距系統，其無需準確知道攝像頭鏡頭具體參數，只需通過標定的方式，得到三組不同姿態(水平、俯視和仰視)下的碼字值(鏡頭驅動器單元的輸入參數)-物距表，在測量時，結合對焦成功后的鏡頭驅動器碼字值、陀螺儀測得的俯仰角，便可計算出與目標物體的實際距離；同時該方法引入了陀螺儀單元，通過引入俯仰角的計算，解決了測量時的姿態不同而導致測量值不同的問題，使得結果更加準確。需要說明的是，本發明公開的具體實施方式并不限制本發明的公開范圍，本發明公開范圍還包含未在具體實施例中的各個方面。

為實現本發明的目的，本發明首先提供一種攝像頭測距系統，其主要包括：圖像傳感器單元、鏡頭單元、鏡頭驅動器單元、自動對焦單元以及陀螺儀單元。

進一步地，本發明還提供了一種攝像頭測距方法，其主要包括。

步驟一，碼字值-物距表標定，根據需要標定出三組不同姿態(水平、俯視和仰視)下的碼字值(鏡頭驅動器單元的輸入參數)-物距表，標定的物距數量越多則后續測量越準確，一般地物距標定至少需測量7cm，10cm，15cm，20cm，30cm，50cm，100cm，200cm，300cm物距下的對焦準確后的鏡頭驅動器碼字值。

步驟二，執行自動對焦算法，是指通過一定的策略控制鏡頭驅動器單元進行鏡頭位移調整，最終使得目標物體成像最清晰的方法，進一步地，所述自動對焦算法由自動對焦單元決定，包括但不限于全搜索法，爬山法等；完成自動對焦后，需要獲取當前鏡頭驅動器單元碼字值，以便用于后續計算。

步驟三，獲取俯仰角，通過讀取陀螺儀單元數據獲得當前測量姿態下的俯仰角。

步驟四，計算物體距離，結合鏡頭驅動器單元碼字值、俯仰角以及碼字值-物距表，通過插值的方法計算出與目標物體的實際距離。