[發(fā)明專利]一種基于電液可調(diào)焦鏡頭的移動(dòng)機(jī)器人的目標(biāo)跟蹤方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810329431.0 | 申請(qǐng)日： | 2018-04-13 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108600620B | 公開（公告）日： | 2021-02-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 夏瑞隆;李恒宇;丁長(zhǎng)權(quán);劉靖逸;羅均 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 上海大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H04N5/232 | 分類號(hào)： | H04N5/232 |
| 代理公司： | 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205 | 代理人： | 陸聰明 |
| 地址： | 200444*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 電液可 調(diào)焦 鏡頭 移動(dòng) 機(jī)器人 目標(biāo) 跟蹤 方法 | ||
1.一種基于電液可調(diào)焦鏡頭的移動(dòng)機(jī)器人的目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：
1)利用電液可調(diào)焦鏡頭和定焦鏡頭組成光學(xué)成像系統(tǒng)；
2)獲得電液可調(diào)焦鏡頭焦距與最優(yōu)成像物距間的函數(shù)關(guān)系；
3)設(shè)定移動(dòng)機(jī)器人的最優(yōu)跟蹤距離，保持電液可調(diào)焦鏡頭處于原始狀態(tài)，在與移動(dòng)機(jī)器人相距最優(yōu)跟蹤距離處放置任意圖幅，手動(dòng)調(diào)節(jié)定焦鏡頭進(jìn)行對(duì)焦，至所放圖幅呈清晰狀態(tài)，即設(shè)定完成；
4)獲取目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度，并以此作為移動(dòng)機(jī)器人的跟蹤速度,其具體步驟為，獲取目標(biāo)在相隔為時(shí)間間隔t的兩時(shí)刻的距離差s，并根據(jù)下式計(jì)算出目標(biāo)在時(shí)間間隔t內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)速度velocity，
5)移動(dòng)機(jī)器人以既定速度跟蹤目標(biāo)；
6)獲取當(dāng)前目標(biāo)與移動(dòng)機(jī)器人之間的距離信息，具體為：a)判定目標(biāo)區(qū)域的清晰度是否小于預(yù)設(shè)閾值，若是，則執(zhí)行步驟b)，若否，則執(zhí)行步驟c)，b)對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦，c)依據(jù)電液可調(diào)焦鏡頭焦距與最優(yōu)成像物距間的函數(shù)關(guān)系，得到當(dāng)前目標(biāo)與移動(dòng)機(jī)器人之間距離；
7)判斷當(dāng)前目標(biāo)與移動(dòng)機(jī)器人間的距離與最優(yōu)跟蹤距離之間的差值是否超出預(yù)設(shè)范圍，若是，執(zhí)行步驟8)；若否，返回步驟5)；
8)更新移動(dòng)機(jī)器人的跟蹤速度，具體更新方法為，若目標(biāo)與移動(dòng)機(jī)器人間的距離與最優(yōu)跟蹤距離之間的差值超出了預(yù)設(shè)范圍的上限，則新的跟蹤速度為原有跟蹤速度加上預(yù)設(shè)速度變化量Δv；若目標(biāo)與移動(dòng)機(jī)器人間的距離與最優(yōu)跟蹤距離之間的差值超出了預(yù)設(shè)范圍的下限，則新的跟蹤速度為原有跟蹤速度減去預(yù)設(shè)速度變化量Δv；
9)返回步驟5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電液可調(diào)焦鏡頭的移動(dòng)機(jī)器人的目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，所述步驟2)中的電液可調(diào)焦鏡頭焦距與最優(yōu)成像物距之間函數(shù)關(guān)系的獲得，具體為：
a)將光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的兩個(gè)相鄰鏡片按下式等效成一個(gè)薄透鏡，計(jì)算其等效焦距EFL：
其中，f1、f2為兩鏡片焦距，d為兩鏡片主平面間的距離；
b)按上式進(jìn)一步計(jì)算等效所得的薄透鏡與另一鏡片的等效焦距，直至得到整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的等效焦距EFLoverall，整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的等效焦距是電液可調(diào)焦鏡頭焦距的函數(shù)，其形式如下，EFLoverall＝f(l)
其中l(wèi)為電液可調(diào)焦鏡頭的焦距；
c)依照下式得到整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的等效焦距EFLoverall和物距之間的關(guān)系：
其中f為等效焦距，u為物距，v為像距；
d)將步驟b)中所得的函數(shù)代入步驟c)中：
整理得到電液可調(diào)焦鏡頭焦距與最優(yōu)成像物距間的函數(shù)關(guān)系。
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