[发明专利]一种距离检测系统

说明书

技术领域

本发明属于测距领域，具体的是涉及一种距离检测系统。

背景技术

伴随着通讯技术的发展，计算机视觉就是用计算机代替人的眼睛和大脑，对客观世界进行视觉感知和解释。随着图像处理技术和相关硬件设备的发展，计算机视觉在工业检测特别是对于大量的、重复的、实时的零件检测中的应用越来越广泛。对于工业检测中比较普遍的自动聚焦系统，利用计算机视觉的方法效果比较突出。以基于六自由度工作台的工件检测为例。由于在该自动检测系统中，传感器安装在六自由度工作台上，所以，必须准确测量工作台和被检测工件距离，以便于工作台实现下一步的自动抓取等动作。工件端面为一个圆形，考虑到检测条件及准确性，采用基于计算机视觉的方法进行测量。

现有的测距方法效率较低且精度较低。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种效率高且精度高的一种距离检测系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括语音控制器、放大元件、摄像系统、控制器、步进电机、不仅电机执行机构、运动控制器、信号处理器、喇叭、无线通信装置，其特征在于：控制器通过放大元件连接语音控制器，控制器的输入端连接有摄像系统、信号处理器，信号处理器的另一端连接有喇叭，控制器的输出端连接有步进电机和步进电机执行机构，步进电机执行机构的另一端与步进电机的另一端相连，步进电机执行机构还与于东控制器相连；控制器的输出端还连接有无线通信装置。

作为本发明的一种优选方案，所述的控制器为DM6446处理器。

本发明有益效果。

本发明基于机器视觉的自动距离测量系统，确定测量系统的工作流程。使计算调焦评价函数值的环节更加渐变，与目前常用的几大类型的测距系统相比。本发明引入了一种新的调焦评价函数AGSS函数。通过大量的实验，证明了AGSS函数在无偏性、单峰性、灵敏度、运算速度等各方面均优于现有的测距系统，最后，本发明整套自动距离测量系统，在精度以及实用性方面有明显提高。

附图说明

图1是本发明的电路原理图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括语音控制器、放大元件、摄像系统、控制器、步进电机、不仅电机执行机构、运动控制器、信号处理器、喇叭、无线通信装置，其特征在于：控制器通过放大元件连接语音控制器，控制器的输入端连接有摄像系统、信号处理器，信号处理器的另一端连接有喇叭，控制器的输出端连接有步进电机和步进电机执行机构，步进电机执行机构的另一端与步进电机的另一端相连，步进电机执行机构还与于东控制器相连；控制器的输出端还连接有无线通信装置。

作为本发明的一种优选方案，所述的控制器为DM6446处理器。

利用基于图像处理的自动调焦原理，先根据实际需要确定摄像机镜头的焦距，然后通过对获取的图像进行分析处理，实现镜头的自动聚焦，最后驱动镜头运动到最佳聚焦点。镜头到被测量物体的距离为焦距加上镜头从初始点到最佳聚焦点的运动距离。自动调焦技术广泛应用于摄像、摄影以及医疗和工业检测中。对于自动调焦的方法,前人已作了大量的研究。常用的方法主要有两大类：一类是基于镜头与被摄目标之间距离测量的测距方法，另一类是基于图像清晰度的聚焦检测方法。由于本系统的目的就是测量镜头与被摄目标之间的距离，所以自然不会采用第一类方法。而第二类调焦方法由于是根据图像本身的清晰度进行调焦，所以多可以用软件实现，根据评价函数的值来判断图像的清晰度。这样不但节省成本，而且还具有设备体积小、安装调试方便等优点。

在分析比较了已有的调焦函数原理之后，作者发现，清晰图像与模糊图像的一个最大区别就是边缘成分比较多，也就是灰度变化剧烈的地方比较多。当按着横向或是纵向扫描图形区域时，清晰图像的灰度会频繁地出现大幅度的波动，而模糊图像的灰度却是成片的相同或是小幅地渐变，幅度较大的变化相对不会很频繁。该评价函数的总体思路就是找出待评价图像中灰度大幅变化的次数是多少，把这个作为调焦评价函数值,为图像的序数。然后对每幅图像的评价函数值进行比较，最后得出最大函数值，其对应的图像即是最清晰的图像。评价一个调焦评价函数的指标主要有无偏性、单峰性、灵敏度、运算速度等，将各主要调焦评价函数在本系统中进行实验，测试各函数的上述指标。拍摄幅同一个被测物体的图像作为实验图像，其清晰度逐渐增至最高再逐渐降低。

要实现智能化的快速自动聚焦方式，选择一种合适的聚焦搜索方式是十分重要的。如果采用遍历搜索法一定可以找到正确的聚焦位置，但这样存在耗时较长的缺点，在快速聚焦中，遍历搜索法一般是不可取的。在聚焦过程，一般采用一定的步长进行搜索，如果调整聚焦步长过大，很可能使摄像系统跨过正确的聚焦位置，从而导致聚焦错误甚至聚焦不能结束。反之，如果选取小步长进行聚焦，虽然可以做到正确聚焦，但是整个聚焦过程可能耗时很长，降低了系统聚焦速度。如果以变步长搜索为基础，结合使用人工智能方法，形成一套合理的搜索策略，在每次搜索之前给出智能化的搜索建议，则可以大大加快焦平面的搜索速度。