[发明专利]一种基于机器视觉的测距系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的测距系统及其方法，系统包括控制器和至少一组测距模块，所述测距模块包括沿光路依次布置的振镜、液态镜头、定焦镜头和相机；所述振镜、液态镜头和相机均与所述控制器电性连接。方法为通过基于机器视觉的测距系统测试车距时，调节测距模块内的液态镜头屈光度，使振镜持续扫描距离为L₁内的物体直至所述相机成功对焦，控制器根据此时液态镜头的屈光度变化对应的电信号计算出该测距模块与物体之间的实际距离L₂。本发明提供的基于机器视觉的测距系统及其方法，其结构简单，且距离测量精度高。

技术领域

本发明涉及汽车测距领域，尤其涉及一种基于机器视觉的测距系统及其方法。

背景技术

随着城市规模的不断扩张，人们出行时对汽车的依赖性逐渐提高。而为了实现汽车自动驾驶的目标，汽车测距系统的研发至关重要，汽车测距系统的准确性和生产成本都将影响未来汽车自动驾驶的发展方向。

目前的自动驾驶系统都是采用视觉系统捕捉物体，配合如激光雷达等测距，再建模。而视觉系统本身无法识别物体的距离。这种系统存在结构复杂的问题，建模耗时长，设备安装占用空间大，且维护难度高。此外，在雾天环境下激光测距的能力也会受到较大影响，存在安全风险。

在当前的所有自动驾驶方案中，视觉雷达是必不可少的。然而，雷达无法识别如红绿灯、指示牌等物品。另外，小功率的车载雷达无论是毫米波还是激光雷达，测距范围都很难突破100米。而机器视觉系统又无法精确的测量障碍物的距离。因此，所有的雷达系统都可以视为对必不可少的机器视觉的补充。如果机器视觉系统本身可以精确测距，将对自动驾驶技术起到极大的推进作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于机器视觉的测距系统及其方法，其结构简单，且距离测量精度高。

为实现上述目的，本发明提供一种基于机器视觉的测距系统，包括控制器和至少一组测距模块，所述测距模块包括沿光路依次布置的振镜、液态镜头、定焦镜头和相机；所述振镜、液态镜头和相机均与所述控制器电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述测距模块为至少两组且并列布置，各组测距模块中的定焦镜头工作距离互不相同。

为实现上述目的，本发明提供一种基于机器视觉的测距方法，通过所述的基于机器视觉的测距系统测试车距时，调节测距模块内的液态镜头屈光度，使振镜持续扫描距离为L₁内的物体直至所述相机成功对焦，控制器根据此时液态镜头的屈光度变化对应的电信号计算出该测距模块与物体之间的实际距离L₂。

作为本发明的更进一步改进，通过以下公式计算出测距模块与物体之间的实际距离L₂：

其中，(HorV)为水平方向或垂直方向；

WD为相机镜头组工作距离，所述相机镜头组指相机镜头、定焦镜头；

P为液态镜头屈光度；

f为定焦镜头焦距；

FOV为相机的视场角。

作为本发明的更进一步改进，所述即测距模块针对与其距离为相机镜头组工作距离2/3内的物体进行测距。

作为本发明的更进一步改进，所述测距模块为n组；所述第一测距模块的测距范围为0至S₁，第k测距模块的测距范围为S_k-1至S_k，其中k和n为大于1的整数，k≤n。

有益效果

与现有技术相比，本发明的基于机器视觉的测距系统及其方法的优点为：