[發(fā)明專利]一種雙目立體視覺測(cè)量位姿參考平臺(tái)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910163937.3
• 申請(qǐng)日: 2019-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN110057341A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫雷;陳樺;田軍委;王沁;蘇宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C3/00
• 分類號(hào): G01C3/00
• 代理公司: 西安中科匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61254
• 代理人: 王培境

本發(fā)明公開了一種雙目立體視覺測(cè)量位姿參考平臺(tái)，包括三個(gè)具有雙輸出軸的步進(jìn)電機(jī)、三個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器、雙目立體視覺待觀測(cè)平臺(tái)、單片機(jī)、電源模塊，電源模塊為單片機(jī)供電，電源模塊通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)連接為步進(jìn)電機(jī)供電，所述單片機(jī)分別與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)編碼器電連接，所述單片機(jī)還連接有輸入鍵盤和顯示器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以通過單片機(jī)控制三個(gè)步進(jìn)電機(jī)依次旋轉(zhuǎn)就可以實(shí)現(xiàn)位姿的生成，此平臺(tái)分別圍繞空間三個(gè)坐標(biāo)軸生成三個(gè)角度，通過旋轉(zhuǎn)編碼器即可實(shí)現(xiàn)測(cè)量，與雙目立體視覺測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，檢測(cè)雙目立體視覺測(cè)量的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙目立體視覺測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙目立體視覺測(cè)量位姿參考平臺(tái)。

背景技術(shù)

雙目立體視覺最早的研究起源于麻省理工學(xué)院，國(guó)外的研究成果領(lǐng)先于中國(guó)。雙目立體視覺得到廣泛的應(yīng)用其主要應(yīng)用于以下四個(gè)方面：三維測(cè)量、虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)器人導(dǎo)航以及微操作系統(tǒng)的參數(shù)檢測(cè)。有人進(jìn)行重點(diǎn)討論了如何在實(shí)際應(yīng)用雙目測(cè)量系統(tǒng)的過程中合理設(shè)置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)以提高該系統(tǒng)的測(cè)量精度，首次在理論上對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系做出了系統(tǒng)，詳盡的分析，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)論做出了驗(yàn)證。國(guó)外還有人提出了一種新的大視場(chǎng)雙目視覺測(cè)量系統(tǒng)自標(biāo)定方法。該方法無(wú)需高精度標(biāo)定板或者標(biāo)定物，僅需利用空間中常見的平行線和垂直線建立攝像機(jī)參數(shù)與特征線間的約束方程，即可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)與旋轉(zhuǎn)矩陣標(biāo)定；同時(shí)利用空間中距離已知的3個(gè)空間點(diǎn)即可線性標(biāo)定兩攝像機(jī)間的平移向量。

現(xiàn)階段關(guān)于雙目立體視覺測(cè)量的研究有很多，雙目立體視覺測(cè)量也利用到了各個(gè)行業(yè)。使用在了農(nóng)業(yè)方面，可以用來(lái)獲取果樹的三維信息，也可以用來(lái)識(shí)別，定位成熟番茄，檢測(cè)人頭，檢測(cè)車距，進(jìn)行三維地形重建。雙目立體視覺測(cè)量也廣泛利用在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域。也可以進(jìn)行測(cè)距，利用到浮選液位槽液位檢測(cè)。使用雙目立體視覺校準(zhǔn)銑刀位置。也有人將雙目立體視覺測(cè)量利用到工業(yè)大尺寸測(cè)量。

可以看出雙目立體視覺測(cè)量對(duì)工業(yè)，農(nóng)業(yè)等方面意義非凡，但是如何衡量雙目立體視覺測(cè)量的精確度，目前卻沒有很好的辦法，所以針對(duì)雙目立體視覺測(cè)量空間物體位姿問題，我們需要一個(gè)參考平臺(tái)來(lái)衡量系統(tǒng)測(cè)量精確度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種雙目立體視覺測(cè)量位姿參考平臺(tái)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實(shí)施的：

一種雙目立體視覺測(cè)量位姿參考平臺(tái)，包括三個(gè)具有雙輸出軸的步進(jìn)電機(jī)、三個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器、雙目立體視覺待觀測(cè)平臺(tái)、單片機(jī)、電源模塊，三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的輸出軸兩兩垂直，第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)垂直固定在桌面平臺(tái)上，第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)作為負(fù)載固定于第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的前端輸出軸上，第三個(gè)步進(jìn)電機(jī)作為負(fù)載固定于第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)的前端輸出軸上，第三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的前端輸出軸垂直固定在雙目立體視覺待觀測(cè)平臺(tái)中心，旋轉(zhuǎn)編碼器分別通過聯(lián)軸器連接三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的后端輸出軸上；電源模塊為單片機(jī)供電，電源模塊通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)連接為步進(jìn)電機(jī)供電，所述單片機(jī)分別與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)編碼器電連接，所述單片機(jī)還連接有輸入鍵盤和顯示器；其中，所述輸入鍵盤用于輸入三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，顯示器用于顯示輸入的三個(gè)旋轉(zhuǎn)角度；單片機(jī)用于計(jì)算輸入的旋轉(zhuǎn)角度所對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，三個(gè)步進(jìn)電機(jī)依次旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)脈沖，與此同時(shí)單片機(jī)打開中斷，記錄并累加旋轉(zhuǎn)編碼器所產(chǎn)生的脈沖數(shù)，當(dāng)三個(gè)步進(jìn)電機(jī)均旋轉(zhuǎn)完成，由單片機(jī)計(jì)算累加的脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)的角度，并由顯示器顯示旋轉(zhuǎn)編碼器所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度。

優(yōu)選地，所述單片機(jī)為AT89C52單片機(jī)。

優(yōu)選地，所述步進(jìn)電機(jī)為57BYG250B兩相步進(jìn)電機(jī)。

優(yōu)選地，所述顯示器的型號(hào)為L(zhǎng)CD1602。

優(yōu)選地，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)為TB6600。

優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的型號(hào)為E6B2-CWZ6C。

優(yōu)選地，所述輸入鍵盤為4*4矩陣鍵盤。