[发明专利]一种激光辅助视觉实时位置测量装置及其测量方法

说明书

本发明涉及一种激光辅助视觉实时位置测量装置，包括一测量底座，测量底座包括旋转上底座、固定下底座，在固定下底座的中部位置具有一向上伸出的旋转轴，该旋转轴由安装在固定下底座内的伺服电机驱动进行转动；安装在旋转上底座上的相机、激光测距仪、XY振镜机构及控制器，所述相机安装在旋转上底座的中部位置，激光测距仪与控制器分别位于相机的两侧，XY振镜机构安装在相机的上方；还涉及基于上述测量装置的测量方法。本发明的优点在于：本发明中的测量装置与测量方法，采用测量底座、相机、激光测距仪及XY振镜机构之间的配合即可实现对目标的距离与角度的测算，结构简单，成本低，且安装调试简单，对环境的适用性强。

技术领域

本发明涉及一种实时跟踪定位装置，特别涉及一种激光辅助视觉实时位置测量装置，还涉及一种基于上述测量装置的测量方法。

背景技术

无人驾驶设备多依靠相机及激光雷达来实现自主巡航，主要利用了相机的二维图像分析能力和激光雷达的三维深度感知能力。相机视野小，跟踪行人等目标时容易出现盲区，或者需要设计多相机切换跟踪程序，难度大，成本高，同时相机在深度信息方面误差较大且容易受环境光影响；激光雷达多为一维信息，多线激光雷达价格昂贵目前无法实现普及化。

对于常规RGB-D摄像头，5m以内的精度能控制在10cm以内，但是对于无人船等需要远距离跟踪时RGB-D相机便无法得到相对准确距离信息，同时由于其采用了红外结构光测距原理，更易受外部光源干扰。

因此，目前急需一种能实现宽角度大范围实时高精度目标位置测量的轻量化低成本设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种激光辅助视觉实时位置测量装置，以及基于上述测量装置的测量方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种激光辅助视觉实时位置测量装置，其创新点在于：包括

一测量底座，所述测量底座包括自上而下依次分布的旋转上底座、固定下底座，在固定下底座的中部位置具有一向上伸出的旋转轴，该旋转轴由安装在固定下底座内的伺服电机驱动进行转动，所述旋转轴的顶端与旋转上底座的底端的中部位置相连，并带动旋转上底座进行360°自由旋转，所述旋转上底座与固定下底座之间留有间隙；

安装在旋转上底座上的相机、激光测距仪、XY振镜机构及控制器，所述相机安装在旋转上底座的中部位置，激光测距仪与控制器分别位于相机的两侧，XY振镜机构安装在相机的上方；

所述激光测距仪包括基座、安装在基座内的激光发射器、位于激光发射器上方的反光镜，反光镜安装在反光镜安装板，反光镜安装板通过一竖板与基座相连，所述反光镜倾斜设置；

所述XY振镜机构包括一倒U字形振镜安装座，振镜安装座安装在相机的外侧并覆盖相机，在振镜安装座上安装有一L形振镜座，且振镜座的开口对着反光镜，在振镜座上安装有上下分布的两个振镜板，两个振镜板分别由安装在振镜座上的独立的振镜电机驱动进行摆动，振镜电机的输出端通过振镜杆与振镜板相连，两个振镜杆垂直分布；

所述控制器与固定下底座上的伺服电机、相机、激光测距仪、XY振镜机构的两个振镜电机之间通过信号进行信息传输与控制。

进一步的，所述固定下底座、旋转上底座均呈圆盘状，且在固定下底座圆周外表面的上侧与旋转上底座圆周外表面的下侧还设置有一一对应的刻度。

进一步的，所述反光镜与反光镜安装板之间的连接为：在反光镜的两侧的中部位置均具有一安装通孔，通过销轴穿过反光镜上的通孔与反光镜安装板相固定，实现了反光镜与反光镜安装板之间的连接，所述反光镜与反光镜安装板之间留有间隙，在反光镜安装板上还安装有调节螺栓，所述调节螺栓穿过反光镜安装板后抵住反光镜的上端面的上下两侧。