[發(fā)明專利]一種基于視覺測量動(dòng)態(tài)物體三維坐標(biāo)的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811038446.8
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109186455A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭睿;康駿;王震宇
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽師范大學(xué)
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 楊紅梅

本發(fā)明公開了一種基于視覺測量動(dòng)態(tài)物體三維坐標(biāo)的裝置，屬于基于攝像頭測量物體三維坐標(biāo)的裝置方向，水平攝像頭電路及垂直攝像頭電路分別拍攝物體主視圖及俯視圖，測量兩組坐標(biāo)并將兩組坐標(biāo)信號輸出至穩(wěn)壓模塊電路調(diào)節(jié)電壓輸出信號至系統(tǒng)控制電路，系統(tǒng)控制電路對測量得到的兩組坐標(biāo)進(jìn)行處理，取重復(fù)測量的x值，并綜合y,z值獲得物體三維坐標(biāo)，輸出信號至顯示屏電路，顯示屏電路顯示物體三維坐標(biāo)值。本發(fā)明采用攝像頭測量物體兩組平面坐標(biāo)并將兩組坐標(biāo)輸入至系統(tǒng)控制電路進(jìn)行處理，從而獲得物體三維坐標(biāo)，并可對物體移動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，本發(fā)明結(jié)合了傳統(tǒng)測量方法及攝像頭的拍攝跟隨性能，降低了測量成本，提高了測量效率，簡化了工作流程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基于攝像頭測量物體三維坐標(biāo)的裝置方向，特別涉及一種基于視覺測量動(dòng)態(tài)物體三維坐標(biāo)的裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前隨著3D打印，機(jī)器人等行業(yè)的快速發(fā)展，在相關(guān)技術(shù)運(yùn)用過程中往往需獲得物體三維坐標(biāo)，目前已有技術(shù)測量物體三維坐標(biāo)大多采用激光、紅外等方式，這些測量方式的缺點(diǎn)在于測量儀器較大，成本昂貴，不易操作。部分采用相機(jī)進(jìn)行物體三維坐標(biāo)測量的方法需在目標(biāo)位置確定標(biāo)靶，無法對移動(dòng)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)測量。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種基于視覺測量動(dòng)態(tài)物體三維坐標(biāo)的裝置，本發(fā)明采用攝像頭測量物體兩組平面坐標(biāo)并將兩組坐標(biāo)輸入至系統(tǒng)控制電路進(jìn)行處理，從而獲得物體三維坐標(biāo)，并可對物體移動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，將數(shù)據(jù)經(jīng)過穩(wěn)壓模塊電路輸出至系統(tǒng)控制電路，對數(shù)據(jù)處理后輸出被測物體三維坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)對物體三維坐標(biāo)的測量。該發(fā)明結(jié)合了傳統(tǒng)測量方法及攝像頭的拍攝跟隨性能，降低了測量成本，提高了測量效率，簡化了工作流程。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于視覺測量動(dòng)態(tài)物體三維坐標(biāo)的裝置，包括水平攝像頭電路、垂直攝像頭電路、穩(wěn)壓模塊電路、系統(tǒng)控制電路和顯示屏電路，水平攝像頭電路及垂直攝像頭電路分別拍攝待測物體主視圖及俯視圖，測量兩組坐標(biāo)并將兩組坐標(biāo)信號輸出至穩(wěn)壓模塊電路調(diào)節(jié)電壓，穩(wěn)壓模塊電路輸出信號至系統(tǒng)控制電路，系統(tǒng)控制電路對測量得到的兩組坐標(biāo)進(jìn)行處理，取重復(fù)測量的x值，并綜合y,z值獲得物體三維坐標(biāo)，輸出信號至顯示屏電路，顯示屏電路顯示物體三維坐標(biāo)值。

上述裝置中，所述水平攝像頭電路拍攝被測物體的主視圖，垂直攝像頭電路拍攝物體的俯視圖，將獲取到的圖像硬件二值化后輸出0和1的黑白圖像，并將數(shù)據(jù)輸出至系統(tǒng)控制電路進(jìn)行處理。所述系統(tǒng)控制電路中：將測量得到的兩組坐標(biāo)值進(jìn)行處理，所得數(shù)據(jù)為待測物體的整幅圖像在三維坐標(biāo)系中的四條邊的邊緣值，先計(jì)算被測物體在各平面中的平面坐標(biāo)值，然后綜合平面坐標(biāo)值計(jì)算出對應(yīng)三維坐標(biāo)系下被測物體的三維坐標(biāo)。所述穩(wěn)壓模塊電路采用LM2596穩(wěn)壓模塊，將輸入6-12v的電壓轉(zhuǎn)換成3.3v輸出至系統(tǒng)控制電路。

上述裝置中，所述系統(tǒng)控制電路模塊采用MK60DN512ZVLQ10單片機(jī)，對穩(wěn)壓模塊電路輸入信號進(jìn)行處理，將兩組坐標(biāo)中重復(fù)測量的x坐標(biāo)提取一個(gè)并綜合y,z值組成物體三維坐標(biāo)輸出信號至顯示屏電路。所述顯示屏電路模塊采用0.96寸oled顯示屏，采用SSD1306驅(qū)動(dòng)，將系統(tǒng)控制電路的輸入信號顯示至顯示屏上。

本發(fā)明有益效果是:

(1)本發(fā)明包括水平攝像頭電路、垂直攝像頭電路、穩(wěn)壓模塊電路、系統(tǒng)控制電路和顯示屏電路。水平攝像頭電路拍攝物體主視圖，測量物體平面坐標(biāo)(x,z)，垂直攝像頭電路拍攝物體俯視圖，測量物體平面坐標(biāo)(x,y)，水平攝像頭電路，垂直攝像頭電路分別將信號輸出至穩(wěn)壓模塊電路調(diào)節(jié)電壓輸出信號至系統(tǒng)控制電路，系統(tǒng)控制電路對測量兩組坐標(biāo)進(jìn)行處理，將兩組坐標(biāo)中重復(fù)測量坐標(biāo)值進(jìn)行提出，并綜合剩余三個(gè)坐標(biāo)值獲得物體三維坐標(biāo)輸出信號至顯示屏電路，顯示屏電路顯示測量物體三維坐標(biāo)值。

(2)系統(tǒng)裝置簡單，價(jià)格便宜，易于操作且穩(wěn)定性好。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明：