[发明专利]具有测距功能的电子装置、测距系统及测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有测距功能的电子装置、测距系统及测距方法，特别涉及一种结合激光及图像摄取的具有测距功能的测距系统及测距方法。

背景技术

测距不仅广泛的应用在工程测量上，也应用在一些具有人工智能的玩具及具自我控制的车辆上(以下将这些具有人工智能的玩具及自我控制的车辆统称为电子装置)。这些电子装置进行测距主要用于探测前方障碍物的距离，然后经过相应的控制以使得电子装置减速、转向，以便避免碰撞或绕开这些障碍物。

现有的测距方式除了利用尺具直接测量外，还有利用标杆配合仪器进行测量，但是尺具需要人力去丈量，而标杆配合仪器测量时，则需要一个人插设标杆，而另一个人去操控仪器，操作都很不方便，这两种方法是不能利用在前面所描述的具有人工智能的玩具及具自我控制的车辆上。

现在还有一种测距方法为激光测距法，该激光测距法的原理为利用一激光发射器对目标探测物发射出激光，再由一低噪声、高敏感度的激光接收器接收由目标探测物反射回的激光柱，然后利用发射及接收之间的时间差来计算距离。然而，由于光速为3×10的8次方米每秒，当距离差异很小时，那么所得到的时间差也很少，这需要设备能非常精准的探测到时间差才可以减少测距的误差，因此激光测距法一般较为常用于距离很长的目标探测物的测距，例如利用在太空测距上。而在一般的电子装置上，虽然也利用激光，但只是根据是否接收到反射光来确定激光柱是否被阻碍来确定前方是否有障碍物，而不能精准的探测前方障碍物的距离。

还有一种测距方法为图像测距法，即利用摄像设备多次摄像获得多个图像，然后对这些图像进行识别及分析测出障碍物的距离。然而，这种图像测距法是非常的复杂及难以实现，例如如何识别出障碍物就是一个难题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种具有测距功能的电子装置、测距方法及测距系统，以解决现有测距方法所存在的技术问题，方便、快速、精准的测出障碍物的距离。

该具有测距功能的电子装置包括：至少一激光发射管，该激光发射管所发射出的激光柱在障碍物形成光斑；两个摄像单元，每一摄像单元用于摄取一图像，所述图像中包括该光斑的光斑影像；一控制单元用于控制该激光发射管及摄像单元的开启，并对每一摄像单元所获取的图像进行分析，识别出每一图像中的光斑影像、确定光斑影像在各图像中的位置，根据光斑影像的位置确定光斑影像到每一摄像单元的透镜光轴的垂直距离，然后计算出障碍物的距离，根据该障碍物的距离执行相应的操作。

进一步，该激光发射管的数量为多个，每一激光发射管发射不同颜色和波长的激光柱。

进一步，还包括有一光感应单元，该光感应单元用于探测外界光线环境，该控制单元是为根据该光感应单元探测到的外界光线环境，开启对应的激光发射管。

进一步，该激光发射管的数量为多个，其按一定形状进行排布，该控制单元还根据每一激光发射管形成的光斑，计算出各光斑表示的障碍物的距离。

进一步，该两个摄像单元的透镜光轴不平行。

该具有测距系统包括：至少一激光发射管，该激光发射管所发射出的激光柱在障碍物形成光斑；两个摄像单元，每一摄像单元用于摄取一图像，所述图像中包括该光斑的光斑影像；一控制单元用于控制该激光发射管及摄像单元的开启，并对每一摄像单元所获取的图像进行分析，识别出每一图像中的光斑影像、确定光斑影像在各图像中的位置，根据光斑影像的位置确定光斑影像到每一摄像单元的透镜光轴的垂直距离，然后计算出障碍物的距离，根据该障碍物的距离执行相应的操作。

进一步，该激光发射管的数量为多个，每一激光发射管发射不同颜色和波长的激光柱；还包括有一光感应单元，该光感应单元用于探测外界光线环境，该控制单元是为根据该光感应单元探测到的外界光线环境，开启对应的激光发射管；该激光发射管的数量为多个，其按一定形状进行排布，该控制单元还根据每一激光发射管形成的光斑，计算出各光斑表示的障碍物的距离；该两个摄像单元的透镜光轴不平行。

该测距方法利用至少一激光发射管及两个摄像单元对障碍物进行测距，其特征在于，包括如下步骤：开启激光发射管发射出激光柱，该激光柱在障碍物形成有光斑；开启摄像单元，通过该每一摄像单元摄取一图像，所述每一图像中包括该光斑的光斑影像；识别出每一图像中存在的光斑影像，确定光斑影像的位置；根据光斑影像的位置确定光斑影像到每一摄像单元的透镜光轴的垂直距离，然后计算出障碍物的距离。

附图说明

图1为本发明具有测距功能的电子装置的结构示意图。

图2为控制单元的模块结构图。

图3为两个摄像单元20的透镜光轴平行时，障碍物的距离的几何计算原理示意图。