[发明专利]一种基于红外光束的视觉测距系统及方法

权利要求书

1.一种基于红外光束的视觉测距系统，其特征在于，包括相机、线性光源及目标物体，所述线性光源设置在目标物体的一侧，且投射两束光线到目标物体表面，目标物体表面在相机的视野范围内。

2.根据权利要求1所述的视觉测距方法，其特征在于，所述线性光源投射夹角为30度的两束光线，两束光线在目标物体表面平行。

3.根据权利要求1所述的视觉测距方法，其特征在于，所述目标物体垂直放置。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的视觉测距系统的方法，其特征在于，包括：

目标区域提取；

提取目标区域的表面特征，得到两条平行光束的间距；

根据两条平行光束的间距，得到线性光源与目标物体的实际距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标区域提取，具体步骤为：

相机标定，得到标定参数，然后获取目标物体的源图像；

对源图像进行预处理后,进行边缘检测，提取目标物体的外部边框，将外部边框框取源图像得到目标区域。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述提取目标区域的表面特征，得到两条平行光束的间距，具体为：

计算目标物体上、下端点距离；

提取目标区域的线段，并将所有线段存储在一个向量组V1(v1,v2,...vi,...vn)中；

筛选出向量组V1中的水平线段，并存入向量组V2；

在向量组V2中提取目标区域的光束线段，进一步得到两条光束线段的间距。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据两条平行光束的间距，得到光源与目标物体的实际距离，采用如下公式计算：

其中，R表示目标物体与线性光源的距离，S是目标物体的顶端到底端的实际距离，θ为光束间的夹角，L为图像上光束的间距，D为图像中目标物体的上下边距。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算目标物体上、下端点距离，具体为：

提取目标物体外部边框的所有线段，将所有线段的端点的垂直分量存入向量A(Y1,Y2,Y3...Yi...Yn)中；

对向量A中的垂直分量进行排序，得到Y分量的最大值Ymax和最小值Ymin，得目标物体上下端间距D＝|Ymax-Ymin|。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在向量组V2中提取目标区域的光束线段，具体为：

剔除顶端和底端的干扰线段，具体是十个像素点范围内的线段都视为边沿线段，剔除；

将剩余线段中长度小于1/3目标区域宽度的线段全部剔除，得到光束线段。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述两条光束线段的间距，具体是：

将得到的光束线段的端点Y分量均值存入一个向量中，然后求向量中的最大值Ymax与最小值Ymin，算出光束线段的间距L＝Ymax-Ymin。