CN102739964A - 一种变视角机器视觉装置 - Google Patents

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王宝梁
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Abstract

一种变视角机器视觉装置，其特征在于包括机架体、2个电动机、1个机器视觉传感器，通过合理控制两个电动机的转动方向与转动角度，可实现机器视觉传感器全方位的转动，进而实现机器视觉传感器视角的全方位变化；本发明的一种变视角机器视觉装置，适合工农业生产、交通系统、智能车辆、车辆辅助驾驶、机器人导航等应用中的目标识别与定位；本发明的变视角机器视觉装置，成本低、结构简单，易操作。

Description

一种变视角机器视觉装置
技术领域
本发明涉及用于导航与目标识别的机器视觉装置，具体讲是涉及一种变视角机器视觉装置，属于计算机视觉技术领域。
背景技术
计算机视觉技术就是用计算机实现人的视觉功能，即用机器视觉替代人眼实现对客观世界的认识，从而提高机器的自动化与智能化程度。在观测目标时，机器视觉与人眼一样，不与目标直接接触，因此不会对机器视觉及目标产生损伤。机器视觉可以应用于人工视觉难以满足要求或不适合人工作业的场合，如可以应用于人眼观察不到的范围，形成红外线、微波、超声波等图像，另外机器视觉比人眼具有更高的分辨率与捕捉速度，因此机器视觉被广泛地应用于国民经济的各行业。例如，在工业中，机器视觉技术主要用于产品质量检测、产品分级、产品包装与机器人导航与目标定位等；在医学方面主要采集核磁共振、超声波、激光、X射线、Y射线等对人体检查记录的成像进行医学辅助诊断；在交通领域中用于智能车辆导航、车辆辅助驾驶、车辆识别、调度等；在卫星遥感系统中用于遥感成像进行环境与地理信息监测；在农业领域中，机器视觉主要用于农业车辆导航、杂草与病虫害防治、果蔬采摘、农产品加工、农产品品质检测及分级等方面。在所有的应用中，机器视觉都发挥人限的功能实现目标识别与对象检测，但是与人眼不一样的是，这此应用中机器视觉一般只具有固定的视角，具有窄的视野，不能与人眼一样进行灵活转动变换视角与视野。
在中国专利局公开的资料中，周杰等人(200910088991.2-可变视角及分辨率的双目视觉系统目标图像稳定化方法)利用PTZ主动镜头对感兴趣运动目标进行跟踪，实现智能视觉监控。常本康等人(200420080475.8-变视野X射线影像增强器)利用电动变焦镜头改变图像的光学线倍率，提高图像分辨率并实现视野在6～15英寸范围内可调。这些具有变视角与变视野机器视觉系统要么成本高，可维护性差，要么视角与视野的变化不适于更广的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本、可变视角与视野的机器视觉装置，实现目标的识别与定位。
为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：
一种变视角机器视觉装置，其特征在于包括一个机器视觉传感器、2个电动机与机架体。通过电动机的转动实现机器视觉传感器的上下与左右运动，实现机器视觉传感器视角与视野的改变，以获取更多的图像信息；
前述的一种变视角机器视觉装置，其特征在于所述的机器视觉装置为CCD或CMOS图像传感器；
前述的一种变视角机器视觉装置，其特征在于所述的可变视角驱动装置为舵机或其它直流伺服电动机。
本发明的有益效果是：本发明的一种变视角机器视觉装置能在较大范围内模拟人的头部运动，实现视角的变化，获得更多的图像信息；成本低、结构简单、易操作。
附图说明
图1是本发明的一种变视角机器视觉装置视角在垂直面上的变化示意图；
图2是本发明的一种变视角机器视觉装置视角在水平面上的变化示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的一种变视角机器视觉装置，包括电动机1、电动机2、视觉传感器3与机架体8；电动机1控制摄像机3在垂直平面上的转动，电动机2控制视觉传感器3在水平面上的转动；在垂直平面上，当视觉传感器镜头为仰图中主要部分的附图标记的含义：电动机1、电动机2、机器视觉传感器3、仰角4、俯角5、左侧角6、右侧角7、机架体8；视时，定义转动角为仰角，当视觉传感器镜头为俯视时，定义转动角为俯角；当视觉传感器镜头平视时，仰角或俯角为0；在水平平面上，当视觉传感器镜头向左侧转动时，定义转动角为左侧角；当视觉传感器镜头向右侧转动时，定义转动角为右侧角。
当需要实现视觉传感器仰视观察与识别目标对象时，控制电动机1的转动方向与转动角，达到所需要的某个仰角；同样控制电动机1的转动方向与转动角度，可以实现视觉传感器的平视、俯视，以观察与识别前方与下方的目标对象；当需要以其它的视角观察与识别目标对象时，则需要两个电动机的共同作用。例如，需要观察与识别左侧前方的目标对象时，先由电动机1控制视觉传感器达到某个俯角，再由电动机2控制视觉传感器向左侧转动一定角度而实现。当合理控制两个电动机的转动方向与转动角时，可实现视觉传感器全方位的转动，进而实现视觉传感器视角的全方位变化。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采取等同替换或等效变换所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种变视角机器视觉装置，其特征在于包括两个电动机、一个机器视觉传感器与机架体，一个电动机控制机器视觉传感器的水平转动，另一个电动机控制机器视觉传感器的垂直转动，通过合理控制两个电动机的转动方向与转动角度，可实现机器视觉传感器全方位的转动，进而实现机器视觉传感器视角的全方位变化。
2.根据权利要求1所述的一种变视角机器视觉装置，其特征在于所述的机器视觉传感器为通用CCD或CMOS图像传感器。
3.根据权利要求1所述的一种变视角机器视觉装置，其特征在于所述的电动机为舵机或其它直流伺服电动机。 
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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