CN109831612A - 一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，包括装置体和固定机构，所述装置体的前端左右两侧均安装有镜头，且装置体的上端外壁开设有衔接穿道，所述衔接穿道的底端连接有内端连接道，且衔接穿道的内端衔接有固定机构。本发明的有益效果是：该双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，设置有卡位器和衔接倒齿，通过卡位器上端设计的衔接倒齿可以来与内端连接道的上壁之间进行交错贴合，进而进行定位，而通过卡位器底端的衔接倒齿可以来与内端连接道的底端进行贴合，进而使得衔接倒齿与内端连接道的底端之间产生摩擦力，进一步的使得卡位器的滑动调节更加缓慢，提高其使用时的安全性能。

Description

一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置

技术领域

本发明涉及ADAS技术领域，具体为一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置。

背景技术

高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistant System)是利用安装在车上的各式各样传感器，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。

现有的调试装置在进行使用时有由于主体的外侧结构设计不够理想，如未对主体设计灵活的安装调节小机构，从而导致主体使用起来存在着安装调节不够便利，为使用者造成了不必要的麻烦，浪费了操作安装人员的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，以解决上述背景技术中提出的现有的调试装置在进行使用时有由于主体的外侧结构设计不够理想，如未对主体设计灵活的安装调节小机构，从而导致主体使用起来存在着安装调节不够便利，为使用者造成了不必要的麻烦，浪费了操作安装人员的时间。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，包括装置体和固定机构，所述装置体的前端左右两侧均安装有镜头，且装置体的上端外壁开设有衔接穿道，所述衔接穿道的底端连接有内端连接道，且衔接穿道的内端衔接有固定机构。

优选的，所述固定机构包括固定座、衔接螺孔、卡位器和衔接倒齿，所述固定机构的中部安置有固定座，且固定座的内部开设有衔接螺孔，所述固定座的左右两侧均固定有卡位器，且卡位器的上下两壁均焊接有衔接倒齿。

优选的，所述衔接螺孔设置有四个，且衔接螺孔关于固定座的中心呈环形分布，而且固定机构设置有两个，并且固定机构关于装置体的中心对称。

优选的，所述卡位器通过焊接与衔接倒齿构成固定连接，且衔接倒齿关于卡位器的中心对称，而且卡位器与固定座之间为固定连接。

优选的，所述衔接穿道与内端连接道之间为连通结构，且内端连接道的上壁均为齿纹状结构，而且衔接穿道与固定座之间为活动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过固定座和衔接螺孔的设置，通过衔接螺孔的设计，即可方便来进行螺丝衔接，进而方便将固定座与外部定位机构之间进行衔接，进而起到定位的效果，同时可通过两组互为对称设计的固定机构来对装置体进行平衡的悬吊固定，起到方便进行定位的作用。

2、本发明通过卡位器和衔接倒齿的设置，通过卡位器上端设计的衔接倒齿可以来与内端连接道的上壁之间进行交错贴合，进而进行定位，而通过卡位器底端的衔接倒齿可以来与内端连接道的底端进行贴合，进而使得衔接倒齿与内端连接道的底端之间产生摩擦力，进一步的使得卡位器的滑动调节更加缓慢，提高其使用时的安全性能。

3、本发明通过固定机构和固定座的设置，通过衔接穿道与内端连接道的作用，即可方便将固定座安置在衔接穿道内进行滑动调节，同时也方便固定座通过卡位器和衔接倒齿来进行定位操作，经过上提固定机构或悬吊装置体即可使得衔接倒齿与内端连接道之间进行贴合定位，从而提高定位固定的作用。

附图说明

图1为本发明一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置的结构示意图；

图2为本发明一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置的内端连接道内部结构示意图；

图3为本发明一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置的图1中A处放大结构示意图；

图4为本发明一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置的系统整体模块图；

图5为本发明一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置的自动校正模块示意图。

图中：1、装置体；2、镜头；3、衔接穿道；4、内端连接道；5、固定机构；6、固定座；7、衔接螺孔；8、卡位器；9、衔接倒齿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，包括装置体1、镜头2、衔接穿道3、内端连接道4、固定机构5、固定座6、衔接螺孔7、卡位器8和衔接倒齿9，装置体1的前端左右两侧均安装有镜头2，且装置体1的上端外壁开设有衔接穿道3，衔接穿道3的底端连接有内端连接道4，且衔接穿道3的内端衔接有固定机构5；

固定机构5包括固定座6、衔接螺孔7、卡位器8和衔接倒齿9，固定机构5的中部安置有固定座6，且固定座6的内部开设有衔接螺孔7，固定座6的左右两侧均固定有卡位器8，且卡位器8的上下两壁均焊接有衔接倒齿9

衔接螺孔7设置有四个，且衔接螺孔7关于固定座6的中心呈环形分布，而且固定机构5设置有两个，并且固定机构5关于装置体1的中心对称，通过衔接螺孔7的设计，即可方便来进行螺丝衔接，进而方便将固定座6与外部定位机构之间进行衔接，进而起到定位的效果，同时可通过两组互为对称设计的固定机构5来对装置体1进行平衡的悬吊固定，起到方便进行定位的作用；

卡位器8通过焊接与衔接倒齿9构成固定连接，且衔接倒齿9关于卡位器8的中心对称，而且卡位器8与固定座6之间为固定连接，通过卡位器8上端设计的衔接倒齿9可以来与内端连接道4的上壁之间进行交错贴合，进而进行定位，而通过卡位器8底端的衔接倒齿9可以来与内端连接道4的底端进行贴合，进而使得衔接倒齿9与内端连接道4的底端之间产生摩擦力，进一步的使得卡位器8的滑动调节更加缓慢，提高其使用时的安全性能；

衔接穿道3与内端连接道4之间为连通结构，且内端连接道4的上壁均为齿纹状结构，而且衔接穿道3与固定座6之间为活动连接，通过衔接穿道3与内端连接道4的作用，即可方便将固定座6安置在衔接穿道3内进行滑动调节，同时也方便固定座6通过卡位器8和衔接倒齿9来进行定位操作，经过上提固定机构5或悬吊装置体1即可使得衔接倒齿9与内端连接道4之间进行贴合定位，从而提高定位固定的作用；

实例一：

在系统启动之后，首先FPGA的初期化单元会对摄像机进行初期设置，由外部PC向内部SRAM传输调整校正参数表。之后，通过立体摄影机同时拍摄的画面将通过立体摄影机输入IF界面模块，进行初期处理和左右画面同步之后，保存在左右摄像机的调整校正模块的内部SRAM储存器中。由内部SRAM读取的画面在左右相机调整校正模块中，参照存储在其他内部SRAM中的初期参数表，实施倾斜修正以及摄像机位置校正，并保存在立体匹配模块的内部SRASM中。之后，画面数据可随时从内部立体匹配单元和弱模式消除单元读取出来，同时进行各自的处理。从立体匹配单元输出的视差数据，按照亚像素计算和遮挡处理、奇点消除的顺序进行处理。我们使同步并行实时自动校正处理成为了现实。最后，附带亚像素视差的输出和弱模式消除的输出决定了最终输出。图像从立体摄像机输出IF模块经由USB传输至PC端，并最终显示。系统整体的模块图如图4所示；

摄像机传感器使用Aptina公司的黑白摄像元件，以最大60fps的速度输出WVGA752H×480V尺寸的图像。焦距为530pixel，搜索范围为136pixel。本次系统的处理速度使得摄像机的数据输出成为关键路径。FPGA元件为Altera公司生产的CycloneⅣEP4CE115，所使用的Logic Elements为114,480LE，Embedded memory为3,981,312bits；

针对基准摄像机图像进行奇点检出，被检出的奇点将在对比摄像机图像中进行二维匹配处理，从而求得纵向偏差。基于此，进行电子技术层面的位置修正是自动校正系统的基本思路。另外，为了能够灵活满足多种用途，并且实现实时处理，我们采用了自行开发的研究方法。并且，由于细微的纵向偏离都会在立体处理方面产生较大问题，这便要求校正达到0.1像素左右的精度；

将输入的分辨率为752×480像素的标准摄像机图像，从图像中心点开始分割为上下左右8大模块，并计算在各大模块内检出的奇点。大模块的横向尺寸为188像素，纵向尺寸为输入图像纵向尺寸的一半、即240像素。在这里，大模块的尺寸根据输入图像的分辨率可以相应作出调整，对应的最大像素为1024×512；

另外，各大模块分割为若干个小模块，在各小模块内部进行奇点检测，若发现奇点则挂出搜索完毕的标志。本次的小模块的横向尺寸设为188×8像素，1个大模块内的小模块数则为30；

实例二：

由于匹配是在二维模式下进行，为了能够正确地进行处理，两个方向上都需要具有边缘强化的特征区域，首先，利用公式1，在连接了差分滤波器的像素上，求得亮度梯度的强度和方向：

在4×4像素的特征区域进行同样的处理，求出各方向的直方图。在8个方向上进行量子化，若强度不超过阈值，则不进行投票。若不呈现180度的两个方向，其频率超过阈值的话，则将其特征区域作为奇点；

二维匹配处理采用区域基准法。搜索区域的大小为512×8像素，检出奇点的窗口尺寸为4×4像素。另外，在评价函数中使用SADSum of Absolute Difference。当公式(2)的值达到最小值时，d_w为横向倾斜，d_h为纵向偏移。

另外，由于匹配是基于整数精度算法实现的，因此所求的纵向偏移可能存在小数精度误差。因此，考虑使用SAD的最小值的邻域数据，采用一次线性插值法，求得亚像素精度的纵向偏移。将整数的视差设为D，可用公式3进行表示。

实例三：

上述记载的各种处理方法，通过并行化以及以4条线为单位的管线化，实现了小规模和高速化。并且在不使用外部存储器，仅依靠FPGA内部存储器SRAM的前提下便可以实现。表1显示了包含本次实时自动校正在内的立体摄像机系统的FPGA资源：

为了调查处理是否恰当，将对比图像加旋转0.97mrad，从而在纵向上偏移1.5像素进行测试。旋转中心为图像中心。之后，进行自动校正处理。从处理开始1分钟之后，可求出斜率为0.73mrad，纵向偏移为1.5像素，然后进行了修整；

另外，针对1次自动校正处理，1个大模块内检出奇点数量的阈值设为50％的情况下，可实现120帧，相机的帧速率若为30fps，则检出时间为4秒。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，包括装置体(1)和固定机构(5)，其特征在于：所述装置体(1)的前端左右两侧均安装有镜头(2)，且装置体(1)的上端外壁开设有衔接穿道(3)，所述衔接穿道(3)的底端连接有内端连接道(4)，且衔接穿道(3)的内端衔接有固定机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，其特征在于：所述固定机构(5)包括固定座(6)、衔接螺孔(7)、卡位器(8)和衔接倒齿(9)，所述固定机构(5)的中部安置有固定座(6)，且固定座(6)的内部开设有衔接螺孔(7)，所述固定座(6)的左右两侧均固定有卡位器(8)，且卡位器(8)的上下两壁均焊接有衔接倒齿(9)。

3.根据权利要求2所述的一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，其特征在于：所述衔接螺孔(7)设置有四个，且衔接螺孔(7)关于固定座(6)的中心呈环形分布，而且固定机构(5)设置有两个，并且固定机构(5)关于装置体(1)的中心对称。

4.根据权利要求2所述的一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，其特征在于：所述卡位器(8)通过焊接与衔接倒齿(9)构成固定连接，且衔接倒齿(9)关于卡位器(8)的中心对称，而且卡位器(8)与固定座(6)之间为固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种双目相机用红外线操作可精准调整补正用调试装置，其特征在于：所述衔接穿道(3)与内端连接道(4)之间为连通结构，且内端连接道(4)的上壁均为齿纹状结构，而且衔接穿道(3)与固定座(6)之间为活动连接。