[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙目視覺(jué)激光發(fā)射系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110064989.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112584053A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周鵬磊;廖素英;唐晟;王安敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京同方華光系統(tǒng)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N5/232
• 分類(lèi)號(hào): H04N5/232;G02B1/11;G02B7/04;G05D3/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙目視覺(jué)激光發(fā)射系統(tǒng)，包括激光光源模塊、激光發(fā)射鏡頭模塊、雙目視覺(jué)模塊、全景三維云臺(tái)和計(jì)算模塊。所述激光發(fā)射鏡頭與激光器連接，可變換焦距，用于調(diào)整激光發(fā)射光束的狀態(tài)；所述雙目視覺(jué)系統(tǒng)包括第一成像單元、第二成像單元，用于拍攝目標(biāo)所在視場(chǎng)的圖像，獲得目標(biāo)的距離和方位信息；全景三維云臺(tái)，用于安裝激光發(fā)射鏡頭模塊和雙目視覺(jué)模塊，并調(diào)整雙目視覺(jué)激光發(fā)射系統(tǒng)相對(duì)目標(biāo)的位置，保證圖像信息采集完整及激光發(fā)射準(zhǔn)確；計(jì)算模塊，用于根據(jù)第一視場(chǎng)和第二視場(chǎng)中目標(biāo)成像位置的距離和角度差，計(jì)算真實(shí)空間與激光發(fā)射鏡頭的距離和方位，計(jì)算后向全景三維云臺(tái)和激光發(fā)射鏡頭模塊發(fā)送指令，完成精確地目標(biāo)打擊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光發(fā)射領(lǐng)域，更具體地，涉及一種雙目視覺(jué)激光發(fā)射系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)、安防保障和科研中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些障礙物，這些障礙物的出現(xiàn)常常影響生產(chǎn)生活，造成極大的不良隱患。而且位置特殊，具有一定的危險(xiǎn)性，在驅(qū)離或清除過(guò)程中無(wú)法保證人員安全及有效的清理，所以需要提供一個(gè)能遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別并清除目標(biāo)物的激光發(fā)射系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的技術(shù)方案是使用同軸瞄準(zhǔn)發(fā)射功能，控制器屏幕具備瞄準(zhǔn)十字架，瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)共光路。在此方案中，瞄準(zhǔn)需要通過(guò)人工操作完成，并且成像光路和激光光路采用共光路結(jié)構(gòu)，采用二向色鏡進(jìn)行合成，對(duì)波長(zhǎng)有一定的限制性。由于共光路的原因，在主激光發(fā)射時(shí)，能量遠(yuǎn)大于相機(jī)能接受的范圍，控制器屏幕經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)曝光，無(wú)法清晰觀測(cè)目標(biāo)情況，并且由于二向色鏡的使用，該系統(tǒng)無(wú)法簡(jiǎn)單的進(jìn)行功率提升，對(duì)于核心的二向色鏡要求較高，而且二向色鏡的調(diào)試安裝非常復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的一種雙目視覺(jué)激光發(fā)射系統(tǒng)及方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種雙目視覺(jué)激光發(fā)射系統(tǒng)，包括：激光光源模塊、激光發(fā)射鏡頭模塊、雙目視覺(jué)模塊、全景三維云臺(tái)和計(jì)算模塊。所述激光發(fā)射鏡頭與激光器連接，可以變換焦距，用于調(diào)整激光發(fā)射光束的狀態(tài)；所述雙目視覺(jué)系統(tǒng)包括第一成像單元、第二成像單元，用于拍攝目標(biāo)所在視場(chǎng)的圖像，獲得目標(biāo)的距離和方位信息；全景三維云臺(tái)，用于安裝激光發(fā)射鏡頭模塊和雙目視覺(jué)模塊，并調(diào)整雙目視覺(jué)激光發(fā)射系統(tǒng)相對(duì)目標(biāo)的位置，保證圖像信息采集完整及激光發(fā)射準(zhǔn)確；計(jì)算模塊，用于根據(jù)第一視場(chǎng)和第二視場(chǎng)上目標(biāo)成像位置的距離和角度差，計(jì)算目標(biāo)在真實(shí)空間與激光發(fā)射鏡頭的距離和方位，計(jì)算后后向全景三維云臺(tái)和激光發(fā)射鏡頭模塊發(fā)送指令，完成精確地目標(biāo)打擊。

優(yōu)選地，所述激光發(fā)射鏡頭模塊與激光光源模塊連接，可以變換焦距，用于調(diào)整激光發(fā)射光束的狀態(tài)，所述變換焦距通過(guò)內(nèi)置運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整各鏡片間的相對(duì)位置完成，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是電動(dòng)結(jié)構(gòu)或氣動(dòng)結(jié)構(gòu)等，所述出射激光的光束包括發(fā)散光束、準(zhǔn)直光束、聚焦光束，所述激光發(fā)射鏡頭中包含發(fā)射鏡片，所述發(fā)射鏡片鍍?cè)鐾改ぃ鐾改さ牟ㄩL(zhǎng)范圍可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)為任意波長(zhǎng)。

優(yōu)選地，所述激光光源模塊包括半導(dǎo)體激光器、固體激光器、光纖激光器。

優(yōu)選地，所述雙目視覺(jué)模塊包括第一成像單元、第二成像單元，用于拍攝目標(biāo)所在視場(chǎng)的圖像，獲得目標(biāo)的距離和方位信息。所述第一成像單元具體包括第一視覺(jué)相機(jī)、第一成像鏡頭和第一視場(chǎng)，所述第二成像單元具體包括第二視覺(jué)相機(jī)、第二成像鏡頭和第二視場(chǎng)，所述第一成像單元與所述第二成像單元隔開(kāi)，安裝時(shí)成一定夾角，使兩個(gè)成像單元的視場(chǎng)重疊；所述第一成像單元，用于采集記錄目標(biāo)成像于第一視場(chǎng)上所在的位置信息，并對(duì)第二成像單元獲得目標(biāo)成像于第二視場(chǎng)上所在的位置信息進(jìn)行比較；

優(yōu)選地，所述成一定夾角，角度在0°到180度范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述視場(chǎng)重疊，可為完全重疊或部分重疊。

優(yōu)選地，所述全景三維云臺(tái)用于安裝激光發(fā)射鏡頭模塊和雙目視覺(jué)模塊，并調(diào)整雙目視覺(jué)激光發(fā)射系統(tǒng)相對(duì)目標(biāo)的位置，保證圖像信息采集完整及激光發(fā)射準(zhǔn)確；所述激光發(fā)射鏡頭模塊和雙目視覺(jué)模塊安裝位置固定，可將第一成像單元和第二成像單元安裝在激光發(fā)射鏡頭模塊兩側(cè)，也可安裝在激光發(fā)射鏡頭模塊同側(cè)。