CN112117835A - 一种激光对准方法以及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种激光对准方法以及相关装置。本申请实施例方法包括:发射端获取预设范围内的第一图像,并当第一图像中存在标识光源时,沿第一方向发射第一激光。接着,该发射端获取包含该第一激光光斑和该标识光源的第二图像。当该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合时,则该发射端确定第二方向,并沿该第二方向发射该第一激光,以使得沿该第二方向发射的第一激光在该预设范围内产生的第二激光光斑与该标识光源标识的区域重合。由于标识光源可以指示该接收端的位置,该发射端可以根据该标识光源调整激光发射方向,以使得发射端发射的激光能够与标识光源标识的区域对准。因此,可以提升发射端所发射的激光与接收端对准的准确率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及激光领域,尤其涉及一种激光对准方法以及相关装置。
背景技术
激光充电是一种新型的充电技术,指由发射端将电能转换为激光的光能进行发射,然后,由接收端接收该激光并将该激光转换为电能,以实现给该接收端或其他装置充电的技术。由于,该激光具有较强的定向性,因此,当该发射端发射的激光能够与接收端对准时,该接收端才能准确接收该发射端发射的激光,进而实现激光充电。
存在这样一种方案,在发射端上安装摄像装置,该摄像装置可以记录预设范围内的图像,并对该图像中的形状进行分析。当该图像中某一装置的形状和面积大小与预设接收端的形状和面积大小都相似时,该发射端将调整该激光发射方向,以使得该激光能够照射到该装置上。
在这样的方案中,由于该发射端是根据形状和面积大小区分装置是否为接收端,所以可能造成该发射端将与该接收端类似形状的装置或者与该接收端类似面积大小的装置确定为接收端,进而导致该发射端错误地向该装置发射激光,从而影响了激光充电的效果。
发明内容
本申请实施例提供了一种激光对准方法以及相关装置,用于提高发射端发射的激光与接收端对准的准确率。
第一方面,本申请实施例提供了一种激光对准方法,包括:发射端获取预设范围内的第一图像,并分析该第一图像中是否存在指示接收端位置的标识光源。当该发射端确定该第一图像中存在标识光源时,该发射端可以确定该预设范围内存在接收端。此时,该发射端可以沿第一方向发射第一激光,该第一激光在该预设范围内产生第一激光光斑。由于,此时,该发射端无法确定该第一激光是否已对准该接收端,于是,该发射端将获取该预设范围内的第二图像,该第二图像中包含该第一激光光斑和该标识光源。然后,该发射端将分析该第二图像中的该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合。当该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合时,则该发射端将确定第二方向,并沿该第二方向发射该第一激光,其中,沿该第二方向发射的第一激光在该预设范围内产生的第二激光光斑与该标识光源标识的区域重合。于是,沿该第二方向发射的第一激光可以与该接收端对准。
本申请实施例中,由于标识光源可以指示该接收端的位置,当该发射端检测到预设范围内的第一图像中存在该标识光源时,该发射端可以确定该标识光源处存在接收端。然后,该发射端可以调整激光发射方向,以使得该发射端发射的激光能够与该标识光源标识的区域对准,进而可以确保该发射端发射的激光能够与该接收端对准。因此,可以提升发射端所发射的激光与接收端对准的准确率。
根据第一方面,本申请实施例第一方面的第一种实施方式中,该发射端确定第二方向,并沿该第二方向发射该第一激光,包括:该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数;该发射端根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向。
本实施方式中,提出了确定第二方向的一种实施方式,此时,该发射端可以先根据标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数,然后,再根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向。在此过程中,该发射端根据具体的调整参数对该发射端所发射的第一激光的方向进行调整,并且,该调整参数是根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系计算得出的。因此,该发射端可以较为准确地调整该第一激光的方向,从而使该第一激光可以与接收端上的标识光源标识的区域对准。进而可以使该发射端准确地对准该接收端。
根据第一方面或第一方面的第一种实施方式,本申请实施例第一方面的第二种实施方式中,该发射端获取该预设范围内的第二图像之后,该发射端确定第二方向,并沿该第二方向发射该第一激光之前,该方法还包括:该发射端计算目标矩形的面积,该目标矩形为以该第一激光光斑和该标识光源标识的区域为对角组成的矩形,该第一激光光斑与该目标矩阵的两条相邻边内切,该标识光源标识的区域与该目标矩形的两条相邻边内切;当该目标矩形的面积大于预设面积值时,该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。
本实施方式中,明确了该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合的具体实现方式。该发射端可以以该标识光源标识的区域与该第一激光光斑构成的目标矩形的面积为判断标准,当该目标矩形的面积大于该预设面积值时,确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。在这样的方案中,该发射端可以较为准确地判断该第一激光与该接收端上的标识光源是否对准。此外,也可以通过调整该预设面积值的大小调整该标识光源标识的区域与该第一激光光斑之间重合的比例,进而可以调整该第一激光与该接收端上的标识光源的对准精度。
根据第一方面的第一种实施方式或第一方面的第二种实施方式,本申请实施例第一方面的第三种实施方式中,该调整参数包括俯仰角和旋转角,该俯仰角为该发射端在垂直面内调整的角度,该旋转角为该发射端在水平面内调整的角度。
本实施方式中,明确了该调整参数的具体实现方式。该调整参数包括俯仰角和旋转角,其中,该俯仰角和该旋转角分别为不同方向的调整参数,因此,该发射端可以在多个方向上对发射的激光的方向进行调整。并且,可以通过不同的俯仰角和不同的旋转角的组合实现多种调整角度。因此,可以适当地扩大该第一激光的照射范围。
根据第一方面的第三种实施方式,本申请实施例第一方面的第四种实施方式中,该第一方向与该第一激光光斑所在的平面垂直;该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数,包括:该发射端计算该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离;该发射端确定该发射端与该第一激光光斑的距离;该发射端根据该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离以及该发射端与该第一激光光斑的距离,采用反三角函数确定该俯仰角和该旋转角。
本实施方式中,明确了该发射端计算该俯仰角和该旋转角的方式。具体地,由于该第一方向与该第一激光光斑所在的平面垂直,即该第一激光垂直照射于该接收端所在的平面。此时,若该发射端确定了该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离以及该发射端与该第一激光光斑的距离,则该发射端可以计算该第一激光光斑与该标识光源标识的区域这两点所构成的直线和以及该发射端与该第一激光光斑这两点所构成的直线的夹角。进而可以确定该俯仰角和该旋转角。
根据第一方面的第三种实施方式或第一方面的第四种实施方式,本申请实施例第一方面的第五种实施方式中,该发射端根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向,包括:该发射端控制激光发射装置从该第一方向在垂直面内转动俯仰角大小的角度,并且,在水平面内转动旋转角大小的角度,到达第二方向。
本实施方式中,明确了该发射端采用该俯仰角和该旋转角调整该激光的发射方向的方案。因此,可以增强方案的可行性。
根据第一方面的第一种实施方式或第一方面的第二种实施方式,本申请实施例第一方面的第六种实施方式中,该调整参数包括预设单位俯仰角和预设单位旋转角,该预设单位俯仰角为该发射端在垂直面内调整的单位角度,该预设单位旋转角为该发射端在水平面内调整的单位角度。
本实施方式中,提出了另一种调整参数的具体实现方式。此时,该调整参数为该发射端中预设的调整参数,该调整参数包括预设单位俯仰角和预设单位旋转角。该发射端可以通过至少一个预设单位俯仰角和至少一个预设单位旋转角的组合,实现将该第一方向发射的第一激光调整到该第二方向。
根据第一方面的第六种实施方式,本申请实施例第一方面的第七种实施方式中,该发射端根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向,包括:当该目标矩形为长方形时,该发射端在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该长方形的长边缩短,直至该长方形的面积等于该预设面积值;或者,当该矩形为正方形时,该发射端在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该正方形的对角线缩短,直至该正方形的面积等于该预设面积值。
本实施方式中,明确了该发射端通过至少一个预设单位俯仰角和至少一个预设单位旋转角的组合,实现将该第一方向发射的第一激光调整到该第二方向。因此,该发射端可以较为准确地调整该第一激光的方向,从而使该第一激光可以与接收端上的标识光源标识的区域对准。进而可以使该发射端准确地对准该接收端。
根据第一方面、第一方面的第一种实施方式至第一方面的第七种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第一方面的第八种实施方式中,该发射端获取该预设范围内的第二图像,包括:该发射端通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第二图像。
本实施方式中,提出通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第二图像的实现方式。由于,该带通滤波摄像装置的摄像头采用的是带通滤波片,该带通滤波片仅允许特定范围的波长的光通过该带通滤波片。因此,若该带通滤波片仅允许该第一激光和该标识光源通过,在采用该带通滤波摄像装置获取的该预设范围内的第二图像中将仅有该第一激光光斑和该标识光源。因此,采用该带通滤波摄像装置可以滤除其他的光,进而可以减少该第二图像中的杂质,使得该发射端确定该第二图像中的第一激光光斑与该标识光源标识的区域的相对位置更准确,进而使得该发射端确定的俯仰角和旋转角更准确。
根据第一方面的第八种实施方式,本申请实施例第一方面的第九种实施方式中,该标识光源的波长与该第一激光的波长的差值的绝对值小于预设波长。
本实施方式中,由于该带通滤波片允许通过的光的波长的范围越小,则通过该带通滤波摄像装置获取的第二图像的杂质越少。因此,若该带通滤波片仅允许该标识光源、该第一激光以及该标识光源的波长和该第一激光的波长之间的波长对应的光通过,此时,该标识光源的波长与该第一激光的波长的差值越小,则通过该带通滤波摄像装置获取的第二图像的杂质越少。因此,可以使得该发射端确定该第二图像中的第一激光光斑与该标识光源标识的区域的相对位置更准确,进而使得该发射端确定的俯仰角和旋转角更准确。
根据第一方面、第一方面的第一种实施方式至第一方面的第九种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第一方面的第十种实施方式中,该方法还包括:当激光光斑与该标识光源标识的区域重合时,该发射端沿该第二方向向该接收端发射第二激光,该第二激光的功率为工作功率,该第二激光的功率大于该第一激光的功率,该激光光斑为第一激光光斑或第二激光光斑。
本实施方式中,在该发射端在调整激光的发射方向的过程中可以采用较小功率的激光,不仅可以避免较高功率的激光造成安全隐患,还可以节约电能。当该发射端已经将该第一激光对准该接收端上的标识光源标识的区域之后,该发射端再向该第二方向发射工作功率对应的第二激光,以使得该发射端发射的激光的功率可以满足后续工作的需求。
根据第一方面、第一方面的第一种实施方式至第一方面的第九种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第一方面的第十一种实施方式中,该发射端确定第二方向,并沿该第二方向发射该第一激光之后,该方法还包括:该发射端获取该预设范围内的第三图像,该第三图像中包含该第二激光光斑;当该发射端确定该第三图像中不存在该标识光源时,该发射端停止发射激光。
本实施方式中,当该发射端沿该第二方向发射该第一激光之后,该发射端将继续对该预设范围进行检测,该发射端将获取该预设范围内的第三图像并分析该第三图像中是否还存在该标识光源。当该第三图像中不存在该标识光源时,该发射端便可以确定该预设范围内不存在接收端。此时,该发射端停止发射激光将避免激光产生安全隐患,也可以节约电能。
根据第一方面或第一方面的第一种实施方式,本申请实施例第一方面的第十二种实施方式中,该发射端获取该预设范围内的第二图像之后,该发射端确定第二方向,并沿该第二方向发射该第一激光之前,该方法还包括:该发射端计算该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离;当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离大于预设距离值时,该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。
本实施方式中,提出了另一种判断该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合的方式。在该实施方式中,该发射端可以计算该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离,该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离越小,则表示该标识光源与该第一激光光斑之间的距离越近。当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离小于预设距离值时,该发射端可以确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑重合。采用这样的方案不仅可以较为精确地判断该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合,还可以通过调整该预设距离值的大小调整对准精度。
根据第一方面的第一种实施方式至第一方面的第十二种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第一方面的第十三种实施方式中,该发射端获取该预设范围内的第二图像之后,该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数之前,该方法还包括:该发射端对该第二图像进行降噪处理或二值化处理。
本实施方式中,提出了在该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数之前,该发射端将对该第二图像进行降噪处理或二值化处理等预处理。于是,该发射端可以获得杂质较少、画面质量更为清晰的图像,因此,可以提高该发射端确定的标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系的精确度,进而可以提高该发射端确定的调整参数的精确度。
第二方面,本申请实施例提供了一种发射端,包括:处理器、存储器、摄像装置以及激光发射装置;该摄像装置,用于获取预设范围内的第一图像;该处理器,用于确定该第一图像中是否存在标识光源,并当该第一图像中存在该标识光源时,控制该激光发射装置沿第一方向发射第一激光,该第一激光在该预设范围内产生第一激光光斑,该标识光源用于指示接收端的位置;该摄像装置,还用于获取该预设范围内的第二图像,该第二图像中包含该第一激光光斑和该标识光源;该处理器,还用于确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合,并当该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合时,确定第二方向,并控制该激光发射装置沿该第二方向发射该第一激光,其中,沿该第二方向发射的第一激光在该预设范围内产生的第二激光光斑与该标识光源标识的区域重合;该存储器,用于存储该第一图像、该第二图像以及图像处理程序。
本申请实施例中,由于标识光源可以指示该接收端的位置,当该发射端检测到预设范围内的第一图像中存在该标识光源时,该发射端可以确定该标识光源处存在接收端。然后,该发射端可以调整激光发射方向,以使得该发射端发射的激光能够与该标识光源标识的区域对准,进而可以确保该发射端发射的激光能够与该接收端对准。因此,可以提升发射端所发射的激光与接收端对准的准确率。
根据第二方面,本申请实施例第二方面的第一种实施方式中,该处理器,具体用于:根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数;根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向。
本实施方式中,提出了确定第二方向的一种实施方式,此时,该发射端可以先根据标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数,然后,再根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向。在此过程中,该发射端根据具体的调整参数对该发射端所发射的第一激光的方向进行调整,并且,该调整参数是根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系计算得出的。因此,该发射端可以较为准确地调整该第一激光的方向,从而使该第一激光可以与接收端上的标识光源标识的区域对准。进而可以使该发射端准确地对准该接收端。
根据第二方面或第二方面的第一种实施方式,本申请实施例第二方面的第二种实施方式中,该处理器还用于:计算目标矩形的面积,该目标矩形为以该第一激光光斑和该标识光源标识的区域为对角组成的矩形,该第一激光光斑与该目标矩阵的两条相邻边内切,该标识光源标识的区域与该目标矩形的两条相邻边内切;当该目标矩形的面积大于预设面积值时,确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。
本实施方式中,明确了该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合的具体实现方式。该发射端可以以该标识光源标识的区域与该第一激光光斑构成的目标矩形的面积为判断标准,当该目标矩形的面积大于该预设面积值时,确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。在这样的方案中,该发射端可以较为准确地判断该第一激光与该接收端上的标识光源是否对准。此外,也可以通过调整该预设面积值的大小调整该标识光源标识的区域与该第一激光光斑之间重合的比例,进而可以调整该第一激光与该接收端上的标识光源的对准精度。
根据第二方面的第一种实施方式或第二方面的第二种实施方式,本申请实施例第二方面的第三种实施方式中,该调整参数包括俯仰角和旋转角,该俯仰角为该发射端在垂直面内调整的角度,该旋转角为该发射端在水平面内调整的角度。
本实施方式中,明确了该调整参数的具体实现方式。该调整参数包括俯仰角和旋转角,其中,该俯仰角和该旋转角分别为不同方向的调整参数,因此,该发射端可以在多个方向上对发射的激光的方向进行调整。并且,可以通过不同的俯仰角和不同的旋转角的组合实现多种调整角度。因此,可以适当地扩大该第一激光的照射范围。
根据第二方面的第三种实施方式,本申请实施例第二方面的第四种实施方式中,该第一方向与该第一激光光斑所在的平面垂直;该处理器,具体用于:计算该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离;确定该发射端与该第一激光光斑的距离;根据该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离以及该发射端与该第一激光光斑的距离,采用反三角函数确定该俯仰角和该旋转角。
本实施方式中,明确了该发射端计算该俯仰角和该旋转角的方式。具体地,由于该第一方向与该第一激光光斑所在的平面垂直,即该第一激光垂直照射于该接收端所在的平面。此时,若该发射端确定了该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离以及该发射端与该第一激光光斑的距离,则该发射端可以计算该第一激光光斑与该标识光源标识的区域这两点所构成的直线和以及该发射端与该第一激光光斑这两点所构成的直线的夹角。进而可以确定该俯仰角和该旋转角。
根据第二方面的第三种实施方式或第二方面的第四种实施方式,本申请实施例第二方面的第五种实施方式中,该处理器,具体用于控制该激光发射装置从该第一方向在垂直面内转动俯仰角大小的角度,并且,在水平面内转动旋转角大小的角度,到达第二方向。
本实施方式中,明确了该发射端采用该俯仰角和该旋转角调整该激光的发射方向的方案。因此,可以增强方案的可行性。
根据第二方面的第一种实施方式或第二方面的第二种实施方式,本申请实施例第二方面的第六种实施方式中,该调整参数包括预设单位俯仰角和预设单位旋转角,该预设单位俯仰角为该发射端在垂直面内调整的单位角度,该预设单位旋转角为该发射端在水平面内调整的单位角度。
本实施方式中,提出了另一种调整参数的具体实现方式。此时,该调整参数为该发射端中预设的调整参数,该调整参数包括预设单位俯仰角和预设单位旋转角。该发射端可以通过至少一个预设单位俯仰角和至少一个预设单位旋转角的组合,实现将该第一方向发射的第一激光调整到该第二方向。
根据第二方面的第六种实施方式,本申请实施例第二方面的第七种实施方式中,该处理器,具体用于:当该目标矩形为长方形时,控制该激光发射装置在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该长方形的长边缩短,直至该长方形的面积等于该预设面积值;或者,当该矩形为正方形时,控制该激光发射装置在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该正方形的对角线缩短,直至该正方形的面积等于该预设面积值。
本实施方式中,明确了该发射端通过至少一个预设单位俯仰角和至少一个预设单位旋转角的组合,实现将该第一方向发射的第一激光调整到该第二方向。因此,该发射端可以较为准确地调整该第一激光的方向,从而使该第一激光可以与接收端上的标识光源标识的区域对准。进而可以使该发射端准确地对准该接收端。
根据第二方面、第二方面的第一种实施方式至第二方面的第七种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第二方面的第八种实施方式中,该摄像装置,具体用于通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第二图像。
本实施方式中,提出通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第二图像的实现方式。由于,该带通滤波摄像装置的摄像头采用的是带通滤波片,该带通滤波片仅允许特定范围的波长的光通过该带通滤波片。因此,若该带通滤波片仅允许该第一激光和该标识光源通过,在采用该带通滤波摄像装置获取的该预设范围内的第二图像中将仅有该第一激光光斑和该标识光源。因此,采用该带通滤波摄像装置可以滤除其他的光,进而可以减少该第二图像中的杂质,使得该发射端确定该第二图像中的第一激光光斑与该标识光源标识的区域的相对位置更准确,进而使得该发射端确定的俯仰角和旋转角更准确。
根据第二方面的第八种实施方式,本申请实施例第二方面的第九种实施方式中,该标识光源的波长与该第一激光的波长的差值的绝对值小于预设波长。
本实施方式中,由于该带通滤波片允许通过的光的波长的范围越小,则通过该带通滤波摄像装置获取的第二图像的杂质越少。因此,若该带通滤波片仅允许该标识光源、该第一激光以及该标识光源的波长和该第一激光的波长之间的波长对应的光通过,此时,该标识光源的波长与该第一激光的波长的差值越小,则通过该带通滤波摄像装置获取的第二图像的杂质越少。因此,可以使得该发射端确定该第二图像中的第一激光光斑与该标识光源标识的区域的相对位置更准确,进而使得该发射端确定的俯仰角和旋转角更准确。
根据第二方面、第二方面的第一种实施方式至第二方面的第九种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第二方面的第十种实施方式中,该处理器,还用于当激光光斑与该标识光源标识的区域重合时,控制该激光发射装置沿该第二方向向该接收端发射第二激光,该第二激光的功率为充电功率,该第二激光的功率大于该第一激光的功率,该激光光斑为第一激光光斑或第二激光光斑。
本实施方式中,在该发射端在调整激光的发射方向的过程中可以采用较小功率的激光,不仅可以避免较高功率的激光造成安全隐患,还可以节约电能。当该发射端已经将该第一激光对准该接收端上的标识光源标识的区域之后,该发射端再向该第二方向发射工作功率对应的第二激光,以使得该发射端发射的激光的功率可以满足后续工作的需求。
根据第二方面、第二方面的第一种实施方式至第二方面的第九种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第二方面的第十一种实施方式中,该摄像装置,还用于获取该预设范围内的第三图像,该第三图像中包含该第二激光光斑;该处理器,还用于当该第三图像中不存在该标识光源时,控制该激光发射装置停止发射激光。
本实施方式中,当该发射端沿该第二方向发射该第一激光之后,该发射端将继续对该预设范围进行检测,该发射端将获取该预设范围内的第三图像并分析该第三图像中是否还存在该标识光源。当该第三图像中不存在该标识光源时,该发射端便可以确定该预设范围内不存在接收端。此时,该发射端停止发射激光将避免激光产生安全隐患,也可以节约电能。
根据第二方面或第二方面的第一种实施方式,本申请实施例第二方面的第十二种实施方式中,该处理器,还用于:计算该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离;当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离大于预设距离值时,确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。
本实施方式中,提出了另一种判断该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合的方式。在该实施方式中,该发射端可以计算该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离,该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离越小,则表示该标识光源与该第一激光光斑之间的距离越近。当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离小于预设距离值时,该发射端可以确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑重合。采用这样的方案不仅可以较为精确地判断该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合,还可以通过调整该预设距离值的大小调整对准精度。
根据第二方面的第一种实施方式至第二方面的第十二种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第二方面的第十三种实施方式中,该处理器,还用于该第二图像进行降噪处理或二值化处理。
本实施方式中,提出了在该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数之前,该发射端将对该第二图像进行降噪处理或二值化处理等预处理。于是,该发射端可以获得杂质较少、画面质量更为清晰的图像,因此,可以提高该发射端确定的标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系的精确度,进而可以提高该发射端确定的调整参数的精确度。
第三方面,本申请实施例提供了一种发射端,包括:收发模块,用于获取预设范围内的第一图像;处理模块,用于当该发射端确定该第一图像中存在标识光源时,沿第一方向发射第一激光,该第一激光在该预设范围内产生第一激光光斑,该标识光源用于指示接收端的位置;该收发模块,还用于获取该预设范围内的第二图像,该第二图像中包含该第一激光光斑和该标识光源;该处理模块,还用于当该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合时,确定第二方向,并沿该第二方向发射该第一激光,其中,沿该第二方向发射的第一激光在该预设范围内产生的第二激光光斑与该标识光源标识的区域重合。
本申请实施例中,由于标识光源可以指示该接收端的位置,当该发射端检测到预设范围内的第一图像中存在该标识光源时,该发射端可以确定该标识光源处存在接收端。然后,该发射端可以调整激光发射方向,以使得该发射端发射的激光能够与该标识光源标识的区域对准,进而可以确保该发射端发射的激光能够与该接收端对准。因此,可以提升发射端所发射的激光与接收端对准的准确率。
根据第三方面,本申请实施例第三方面的第一种实施方式中,该处理模块,具体用于:根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数;根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向。
本实施方式中,提出了确定第二方向的一种实施方式,此时,该发射端可以先根据标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数,然后,再根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向。在此过程中,该发射端根据具体的调整参数对该发射端所发射的第一激光的方向进行调整,并且,该调整参数是根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系计算得出的。因此,该发射端可以较为准确地调整该第一激光的方向,从而使该第一激光可以与接收端上的标识光源标识的区域对准。进而可以使该发射端准确地对准该接收端。
根据第三方面或第三方面的第一种实施方式,本申请实施例第三方面的第二种实施方式中,该处理模块,还用于:计算目标矩形的面积,该目标矩形为以该第一激光光斑和该标识光源标识的区域为对角组成的矩形,该第一激光光斑与该目标矩阵的两条相邻边内切,该标识光源标识的区域与该目标矩形的两条相邻边内切;当该目标矩形的面积大于预设面积值时,确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。
本实施方式中,明确了该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合的具体实现方式。该发射端可以以该标识光源标识的区域与该第一激光光斑构成的目标矩形的面积为判断标准,当该目标矩形的面积大于该预设面积值时,确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。在这样的方案中,该发射端可以较为准确地判断该第一激光与该接收端上的标识光源是否对准。此外,也可以通过调整该预设面积值的大小调整该标识光源标识的区域与该第一激光光斑之间重合的比例,进而可以调整该第一激光与该接收端上的标识光源的对准精度。
根据第三方面的第一种实施方式或第三方面的第二种实施方式,本申请实施例第三方面的第三种实施方式中,该调整参数包括俯仰角和旋转角,该俯仰角为该发射端在垂直面内调整的角度,该旋转角为该发射端在水平面内调整的角度。
本实施方式中,明确了该调整参数的具体实现方式。该调整参数包括俯仰角和旋转角,其中,该俯仰角和该旋转角分别为不同方向的调整参数,因此,该发射端可以在多个方向上对发射的激光的方向进行调整。并且,可以通过不同的俯仰角和不同的旋转角的组合实现多种调整角度。因此,可以适当地扩大该第一激光的照射范围。
根据第三方面的第三种实施方式,本申请实施例第三方面的第四种实施方式中,该第一方向与该第一激光光斑所在的平面垂直;该处理模块,具体用于:计算该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离;确定该发射端与该第一激光光斑的距离;根据该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离以及该发射端与该第一激光光斑的距离,采用反三角函数确定该俯仰角和该旋转角。
本实施方式中,明确了该发射端计算该俯仰角和该旋转角的方式。具体地,由于该第一方向与该第一激光光斑所在的平面垂直,即该第一激光垂直照射于该接收端所在的平面。此时,若该发射端确定了该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离以及该发射端与该第一激光光斑的距离,则该发射端可以计算该第一激光光斑与该标识光源标识的区域这两点所构成的直线和以及该发射端与该第一激光光斑这两点所构成的直线的夹角。进而可以确定该俯仰角和该旋转角。
根据第三方面的第三种实施方式或第三方面的第四种实施方式,本申请实施例第三方面的第五种实施方式中,该处理模块,具体用于:控制激光发射装置从该第一方向在垂直面内转动俯仰角大小的角度,并且,在水平面内转动旋转角大小的角度,到达第二方向。
本实施方式中,明确了该发射端采用该俯仰角和该旋转角调整该激光的发射方向的方案。因此,可以增强方案的可行性。
根据第三方面的第一种实施方式或第三方面的第二种实施方式,本申请实施例第三方面的第六种实施方式中,该调整参数包括预设单位俯仰角和预设单位旋转角,该预设单位俯仰角为该发射端在垂直面内调整的单位角度,该预设单位旋转角为该发射端在水平面内调整的单位角度。
本实施方式中,提出了另一种调整参数的具体实现方式。此时,该调整参数为该发射端中预设的调整参数,该调整参数包括预设单位俯仰角和预设单位旋转角。该发射端可以通过至少一个预设单位俯仰角和至少一个预设单位旋转角的组合,实现将该第一方向发射的第一激光调整到该第二方向。
根据第三方面的第六种实施方式,本申请实施例第三方面的第七种实施方式中,该处理模块,具体用于:当该目标矩形为长方形时,在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该长方形的长边缩短,直至该长方形的面积等于该预设面积值;或者,当该矩形为正方形时,在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该正方形的对角线缩短,直至该正方形的面积等于该预设面积值。
本实施方式中,明确了该发射端通过至少一个预设单位俯仰角和至少一个预设单位旋转角的组合,实现将该第一方向发射的第一激光调整到该第二方向。因此,该发射端可以较为准确地调整该第一激光的方向,从而使该第一激光可以与接收端上的标识光源标识的区域对准。进而可以使该发射端准确地对准该接收端。
根据第三方面、第三方面的第一种实施方式至第三方面的第七种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第三方面的第八种实施方式中,该处理模块,具体用于:通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第二图像。
本实施方式中,提出通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第二图像的实现方式。由于,该带通滤波摄像装置的摄像头采用的是带通滤波片,该带通滤波片仅允许特定范围的波长的光通过该带通滤波片。因此,若该带通滤波片仅允许该第一激光和该标识光源通过,在采用该带通滤波摄像装置获取的该预设范围内的第二图像中将仅有该第一激光光斑和该标识光源。因此,采用该带通滤波摄像装置可以滤除其他的光,进而可以减少该第二图像中的杂质,使得该发射端确定该第二图像中的第一激光光斑与该标识光源标识的区域的相对位置更准确,进而使得该发射端确定的俯仰角和旋转角更准确。
根据第三方面的第八种实施方式,本申请实施例第三方面的第九种实施方式中,该标识光源的波长与该第一激光的波长的差值的绝对值小于预设波长。
本实施方式中,由于该带通滤波片允许通过的光的波长的范围越小,则通过该带通滤波摄像装置获取的第二图像的杂质越少。因此,若该带通滤波片仅允许该标识光源、该第一激光以及该标识光源的波长和该第一激光的波长之间的波长对应的光通过,此时,该标识光源的波长与该第一激光的波长的差值越小,则通过该带通滤波摄像装置获取的第二图像的杂质越少。因此,可以使得该发射端确定该第二图像中的第一激光光斑与该标识光源标识的区域的相对位置更准确,进而使得该发射端确定的俯仰角和旋转角更准确。
根据第三方面、第三方面的第一种实施方式至第三方面的第九种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第三方面的第十种实施方式中,该处理模块,还用于:当激光光斑与该标识光源标识的区域重合时,沿该第二方向向该接收端发射第二激光,该第二激光的功率为工作功率,该第二激光的功率大于该第一激光的功率,该激光光斑为第一激光光斑或第二激光光斑。
本实施方式中,在该发射端在调整激光的发射方向的过程中可以采用较小功率的激光,不仅可以避免较高功率的激光造成安全隐患,还可以节约电能。当该发射端已经将该第一激光对准该接收端上的标识光源标识的区域之后,该发射端再向该第二方向发射工作功率对应的第二激光,以使得该发射端发射的激光的功率可以满足后续工作的需求。
根据第三方面、第三方面的第一种实施方式至第三方面的第九种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第三方面的第十一种实施方式中,该处理模块,还用于:获取该预设范围内的第三图像,该第三图像中包含该第二激光光斑;当该发射端确定该第三图像中不存在该标识光源时,停止发射激光。
本实施方式中,当该发射端沿该第二方向发射该第一激光之后,该发射端将继续对该预设范围进行检测,该发射端将获取该预设范围内的第三图像并分析该第三图像中是否还存在该标识光源。当该第三图像中不存在该标识光源时,该发射端便可以确定该预设范围内不存在接收端。此时,该发射端停止发射激光将避免激光产生安全隐患,也可以节约电能。
根据第三方面或第三方面的第一种实施方式,本申请实施例第三方面的第十二种实施方式中,该处理模块,还用于:计算该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离;当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离大于预设距离值时,确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。
本实施方式中,提出了另一种判断该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合的方式。在该实施方式中,该发射端可以计算该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离,该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离越小,则表示该标识光源与该第一激光光斑之间的距离越近。当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离小于预设距离值时,该发射端可以确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑重合。采用这样的方案不仅可以较为精确地判断该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合,还可以通过调整该预设距离值的大小调整对准精度。
根据第三方面的第一种实施方式至第三方面的第十二种实施方式中的任意一种实施方式,本申请实施例第三方面的第十三种实施方式中,该处理模块,还用于:对该第二图像进行降噪处理或二值化处理。
本实施方式中,提出了在该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数之前,该发射端将对该第二图像进行降噪处理或二值化处理等预处理。于是,该发射端可以获得杂质较少、画面质量更为清晰的图像,因此,可以提高该发射端确定的标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系的精确度,进而可以提高该发射端确定的调整参数的精确度。
第四方面,本申请提供了一种激光对准系统,包括:接收端和发射端;其中,该接收端,用于接收该发射端发射的第一激光,该接收端上设有标识光源;该发射端,用于发射该第一激光并调整该第一激光的发射方向,以使得该第一激光与该接收端上的标识光源标识的区域对准。
根据第四方面,本申请实施例第四方面的第一种实施方式中,该发射端为终端设备或该终端设备中的一个或一组芯片,该发射端包括处理器,该处理器用于执行如前述第一方面以及第一方面中任意一种实施方式所介绍的方法。
根据第四方面,本申请实施例第四方面的第一种实施方式中,当该发射端为该终端设备中的一个或一组芯片时,该发射端还包括芯片接口,用于采集摄像装置或激光发射装置中的数据。
第五方面,本申请提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于发射端实现第一方面以及第一方面中任意一种实施方式所涉及的功能,例如,发送或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,所述存储器,用于带宽分配通信设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以包括芯片,也可以包括芯片和其他分立器件。
第六方面,本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得该计算机执行如前述第一方面以及第一方面中任意一种实施方式所介绍的方法。
第七方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,包括指令,当该指令在计算机上运行时,以使得计算机执行如前述第一方面以及第一方面中任意一种实施方式所介绍的方法。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
本申请实施例中,由于标识光源可以指示该接收端的位置,当该发射端检测到预设范围内的第一图像中存在该标识光源时,该发射端可以确定该标识光源处存在接收端。然后,该发射端可以调整激光发射方向,以使得该发射端发射的激光能够与该标识光源标识的区域对准,进而可以确保该发射端发射的激光能够与该接收端对准。因此,可以提升发射端所发射的激光与接收端对准的准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请实施例中激光对准方法的一个应用场景示意图;
图2为本申请实施例中激光对准方法的一个流程图;
图3A为本申请实施例中激光对准方法的一个实施例示意图;
图3B为本申请实施例中激光对准方法另一个实施例示意图;
图3C为本申请实施例中激光对准方法另一个实施例示意图;
图3D为本申请实施例中激光对准方法另一个实施例示意图;
图3E为本申请实施例中激光对准方法另一个实施例示意图;
图4为本申请实施例中激光对准方法的另一个实施例示意图;
图5为本申请实施例中激光对准方法的另一个流程图;
图6A为本申请实施例中激光对准方法的另一个实施例示意图;
图6B为本申请实施例中激光对准方法的另一个实施例示意图;
图6C为本申请实施例中激光对准方法的另一个实施例示意图;
图6D为本申请实施例中激光对准方法的另一个实施例示意图;
图6E为本申请实施例中激光对准方法的另一个实施例示意图;
图7为本申请实施例中发射端的一个实施例示意图;
图8为本申请实施例中发射端的另一个实施例示意图;
图9为本申请实施例中激光对准系统的一个实施例示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种激光对准方法以及相关装置,用于提高发射端发射的激光与接收端对准的准确率。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面对本申请实施例所适应的应用场景进行介绍:
本申请实施例中所提出的激光对准方法可以应用于发射端对接收端进行激光充电的场景。具体如图1所示,该应用场景下包括:发射端101、接收端102、放置接收端102和发射端101的承载平面103。当用户将接收端102放入预设范围(图1中的虚线中的范围)时,该发射端101采用该激光对准方法,将该发射端101发射的激光对准该接收端102,以使得该发射端101可以对该接收端102进行充电。其中,该发射端101作为能量来源通过激光给接收端102传输能量。具体地,该发射端101上可以配置有摄像装置(图未示)和激光发射装置(图未示),以使得该摄像装置识别接收端102,激光发射装置将发射的激光对准该接收端102。该接收端102上至少配置有接收该激光的能量转换装置,例如,该接收端102可以是带太阳能电池板的手机或者带太阳能电池板的平板电脑,以及其他的可以接收激光并进行能量转换的设备。具体此处不做限定,在本实施例以及后续实施例中,仅以接收端为例进行介绍。
应当注意的是,本申请实施例中的发射端和接收端可以相互独立地进行设计、生产和销售。
为便于更好地理解本申请实施例所提出的方案,下面对本申请实施例所提供的激光对准方法的具体流程进行介绍,具体请参阅图2,该发射端执行的步骤如下:
201、发射端获取预设范围内的第一图像。
本实施例中,发射端可以每隔一定的时间通过摄像装置获取预设范围内的第一图像,其中,该摄像装置可以集成于该发射端上,该摄像装置也可以与该发射端相互独立,具体此处不做限定。当该摄像装置集成于该发射端上时,该发射端可以直接控制该摄像装置拍摄该预设范围内的第一图像;当该摄像装置与该发射端独立时,该发射端可以直接从该摄像装置获取已经拍摄好的该预设范围内的第一图像。为便于后续介绍,在本实施例以及后续实施例中,以该摄像装置集成于该发射端为例进行介绍。
此时,该发射端可以控制该摄像装置每隔一定的时间就拍摄该预设范围内的第一图像,并对每次获取的第一图像进行分析,以确定该第一图像中是否存在标识光源。当该发射端确定该第一图像中不存在标识光源时,该发射端将在一段时间后再获取该第一图像。一般地,获取第一图像的时间间隔可以根据具体应用场景进行调整,具体此处不做限定。当该发射端确定该第一图像中存在标识光源时,该发射端将执行步骤202。
202、当该发射端确定该第一图像中存在标识光源时,该发射端沿第一方向发射第一激光。
其中,该标识光源一般设置于该接收端上,用于指示接收端的位置。具体地,该标识光源可以设置于该接收端上的激光接收装置上,并以一定的形状排布,以使得通过观察该标识光源便可获知该接收端上的激光接收装置的位置,当然,也可以获知该接收端在该预设范围内的位置。因此,该标识光源标识的区域可以反映该激光接收装置在该接收端的位置。具体地,该标识光源可以以一定的形状排布于该激光接收装置的内部,例如图3A所示的阴影部分为标识光源,此时,该标识光源标识的区域为图3A中的阴影部分。在一些可行的实施方式中,该标识光源还可以排布于该接收端上的激光接收装置的外边线上,以形成与该激光接收装置的外边线相同形状的标识光源,例如图3B所示的阴影部分为标识光源,此时,该标识光源标识的区域为图3B中的阴影部分以及阴影部分中的矩形区域。在另外一些可行的实施方式中,该标识光源还可以由多个光源组成,并且分别排布于该接收端上的激光接收装置的顶角位置,例如图3C所示的阴影部分为标识光源,此时,该标识光源标识的区域为图3C中的以阴影部分为顶点组成的矩形区域。本实施例并不限定该标识光源的具体排布方式,在本实施例以及后续实施例中,仅以图3C所示的阴影部分为标识光源为例进行介绍。此时,该标识光源标识的区域为图3B中的阴影部分以及阴影部分中的矩形区域。该发射端在对该第一图像进行分析时,不仅可获知该接收端上的激光接收装置的位置,还可以获知该接收端上的激光接收装置的形状,以便于后续对准更加精确。
此外,该标识光源可以为能够发出特定波长的光的物体,并且,该标识光源所发出的光可以为人眼可见光,也可以为人眼不可见光,具体此处不做限定。但是,该标识光源所发出的光需要可被该摄像装置捕捉,以使得该摄像装置可以将该标识光源所发出的光记录于该第一图像中。在实际应用中,该标识光源可以为激光二极管(laser diode,LD),即LD灯,也可以为带荧光的物质,还可以是其他具有前述特点的光源,具体此处不做限定。
本实施例中,当该发射端确定该第一图像中存在标识光源时,该发射端便可以确定该预设范围内存在需要充电的接收端。于是,该发射端可以向第一方向发射第一激光。其中,该第一方向为该发射端上的激光发射装置的初始方向,一般地,该第一方向为垂直于该预设范围所在平面的方向。例如,若该接收端放置于一桌子上,该第一方向为该桌子所在平面的法线方向,即该激光发射装置所发射的激光垂直照射于该桌子所在的平面。此时,由于该预设范围所在平面将阻碍激光沿直线传播,因此,该第一激光在该预设范围内将产生第一激光光斑。此时,该发射端为了确定该第一激光光斑与该接收端上的标识光源在该预设范围内的位置分布情况,该发射端将执行步骤203。
203、该发射端获取该预设范围内的第二图像,其中,该第二图像中包含该第一激光光斑和该标识光源。
可选的,该发射端可以通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第二图像。其中,该带通滤波摄像装置仅可以允许部分光通过该带通滤波摄像装置上的带通滤波片。此时,若该带通滤波装置仅允许该标识光源的波长对应的光与该第一激光的波长对应的光通过该带通滤波片,则该第二图像中将仅记录该第一激光光斑和该标识光源。于是,在后续的图像分析过程中,可以提高该发射端对该第二图像的分析准确率。
可选的,该标识光源的波长与该第一激光的波长的差值的绝对值小于预设波长。其中,该预设波长可以根据不同的应用场景和精度需求进行调整,一般地,该预设波长可以设为100nm,具体此处不做限定。此时,该发射端中的带通滤波摄像装置将允许更小范围的波长的光通过该带通滤波摄像装置。由于该带通滤波片允许通过的光的波长的范围越小,则通过该带通滤波摄像装置获取的第二图像的杂质越少。因此,若该带通滤波片仅允许该标识光源、该第一激光以及该标识光源的波长和该第一激光的波长之间的波长对应的光通过,此时,该标识光源的波长与该第一激光的波长的差值越小,则通过该带通滤波摄像装置获取的第二图像的杂质越少。于是,可以进一步避免该第二图像出现较多的噪点或者其他杂质。因此,可以进一步提高发射端对该第二图像的分析准确率。
可选的,该发射端对该第二图像进行降噪处理或二值化处理。
具体地,该降噪处理指图像降噪(image denoising),即去除含噪图像或噪声图像中的噪声杂质,例如,加性噪声、乘性噪声、量化噪声或者其他噪声。该含噪图像或噪声图像指在数字化和传输过程中常受到成像设备与外部环境噪声干扰等影响而形成杂质的数字图像。而减少该数字图像中的噪声的过程称为图像降噪或图像去噪。具体地,可以采用均值滤波器、自适应维纳滤波器、中值滤波器、形态学噪声滤除器或者小波去噪(waveletdomain denoising)等方式,对该图像进行处理以减少图像噪声或去除图像噪声。在实际应用中,可以采用前述任意一种或者多种降噪方式,具体此处不做限定。为便于理解,在本实施例以及后续实施例中,仅以小波去噪的方式为例进行介绍。本实施例中,该小波去噪也称小波分析,具体包括如下步骤:(1)对该第二图象的图像信号进行小波分解;(2)对经过层次分解后的高频系数进行阈值量化;(3)利用二维小波重构该第二图象的图像信号。由于,采用该小波降噪的方式可以保留大部分包含信号的小波系数,因此,可以较好地保持图象细节,使得后续的图像分析过程更加准确。
此外,该二值化处理(thresholding)指通过算法将图像上的像素点的灰度值设置为0或255,即可将整个图像呈现出只有黑和白的视觉效果。具体地,可以设一个临界灰度值,将大于该临界灰度值的像素灰度设为灰度极大值,将小于该临界灰度值的像素灰度设为灰度极小值,从而实现二值化。当然,该临界灰度值可以根据具体的图像进行调整,具体此处不做限定。可以采用多种方法对该第二图像进行二值化处理,例如,双峰法、P参数法以及迭代法等,具体此处不做限定。该二值化处理可以便于该发射端区分标识光源和激光光斑,使得后续的图像分析过程更加准确。
应当理解的是,该发射端可以仅对该第二图像进行降噪处理,也可以仅对该第二图像进行二值化处理,还可以既对该第二图像进行降噪处理,又对该第二图像进行二值化处理,具体此处不做限定。若该发射端对该第二图像进行降噪处理和二值化处理,则本实施例中对该降噪处理和二值化处理的先后顺序不做限定。
在实际应用中,在前述步骤202中,该发射端也可以对该第一图像进行降噪处理或者二值化处理,以便该发射端能够更加准确地确定该第一图像中是否存在标识光源。
本实施例中,当该发射端获取该预设范围内的第二图像之后,该发射端需要经过分析计算以确定该第二图像中的该第一激光光斑和该标识光源是否重合,于是,该发射端将执行步骤204。
204、该发射端计算目标矩形的面积。
其中,该目标矩形为以该第一激光光斑和该标识光源为对角组成的矩形,该第一激光光斑与该目标矩阵的两条相邻边内切,该标识光源与该目标矩形的两条相邻边内切。为便于理解,以图3D为例进行介绍。如图3D所示,该接收端上的激光接收装置的四个顶角分别设有LD灯作为标识光源,为便于描述,将这四个LD灯记为标识光源1、标识光源2、标识光源3以及标识光源4。其中,该标识光源1和标识光源2的左侧与线段AB相切,该标识光源2和标识光源3的下侧与线段BC相切。此外,该第一激光光斑分别与该线段DA和线段CD相切。于是,该线段AB、线段BC、线段CD以及线段DA可以构成目标矩形。进一步地,该发射端可以通过前述线段的长度确定该目标矩形的面积。
应当理解的是,如图3E所示,当该标识光源的尺寸足够小时,可以视为该激光接收装置的边线与该线段AB和线段BC相切,具体此处不做限定。
本实施例中,当该目标矩形的面积大于预设面积值时,该发射端确定该标识光源与该第一激光光斑不重合,于是该发射端执行步骤205。当该目标矩形的面积小于或者等于预设面积值时,该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑重合,于是该发射端执行步骤207。
在一些可行的实施方式中,该步骤204可以替换为如下步骤:
该发射端计算该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离。此时,若该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离越小,则表示该标识光源与该第一激光光斑之间的距离越近。当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离小于预设距离值时,该发射端可以确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑重合。当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离大于预设距离值时,该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。采用这样的方案不仅可以较为精确地判断该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合,还可以通过调整该预设距离值的大小调整对准精度。
本实施例中,当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离大于预设距离值时,该发射端确定该标识光源与该第一激光光斑不重合,于是该发射端执行步骤205。当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离小于预设距离值时,该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑重合,于是该发射端执行步骤207。
205、该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数。
本实施例中,该发射端为了将该第一激光光斑调整至该标识光源所在的位置,该发射端需要计算调整参数,该调整参数包括俯仰角和旋转角。其中,该俯仰角为该发射端在垂直面内调整的角度,该旋转角为该发射端在水平面内调整的角度。
具体地,该发射端可以通过如下步骤计算该调整参数:
S1、该发射端计算该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离;
具体地,该发射端可以根据该第二图像中所指示的该第一激光光斑标识的区域的位置与该标识光源的位置,采用两点之间的直线距离的公式计算出该第一激光光斑与该标识光源的距离。
S2、该发射端确定该发射端与该第一激光光斑的距离;
具体地,该发射端可以通过发射定向信号的方式确定该发射端与该第一激光光斑的距离。例如,该发射端向该承载平面发射超声波信号,并接收该超声波信号的反射信号,再通过超声波信号和该超声波信号的反射信号之间的时间间隔,计算出该发射端与该第一激光光斑的距离。除此之外,该发射端还可以采用蓝牙信号的方式确定该发射端与该第一激光光斑的距离,具体地,与该超声波信号的实现方式类似,具体此处不再赘述。
在一些可行的实施方式中,由于该发射端在执行本申请实施例所提出的激光对准方法之前已被固定于距离承载平面一定距离的位置处,此时,该发射端与该第一激光光斑的距离为固定值,且可以为用户预先设置的值。此时,该发射端便可以直接从内部数据中获取用户预设的该发射端与该第一激光光斑的距离。
还应理解的是,步骤S1与步骤S2之间无时间先后顺序的限定。该步骤S2和该步骤S1仅需要在步骤S3之前执行即可。
S3、该发射端根据该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离以及该发射端与该第一激光光斑的距离,采用反三角函数确定该俯仰角和旋转角。
为便于理解,以图4为例进行介绍。如图4所示,为计算调整参数的示意图。其中,其中,平面A为承载平面,该承载平面可以为放置该接收端的桌子所在的平面;点B为发射端;点C为放置于该承载平面A上的接收端,即标识光源所在的位置;点D为第一激光光斑。以点D为原点,线段BD所在直线为Z轴,以预设方向为X轴和Y轴,并且,该X轴和Y轴在承载平面内垂直。
此外,该第一激光光斑与该标识光源的距离记为M,该发射端与该第一激光光斑的距离记为H,发射端与接收端的直线距离记为L。前述俯仰角为图中线段BC与线段BD之间的夹角,记为α;前述旋转角为线段CD与X轴正半轴的夹角,记为β。
本实施例中,将该第一激光光斑所在位置点D记为(X0,Y0),将该标识光源所在的位置点C记为(X1,Y1)。根据两点之间的直线距离公式可知,该第一激光光斑与该标识光源的距离为:又由于该发射端与该第一激光光斑的距离为H,于是,可以通过计算获知该俯仰角α和旋转角β。
(1)当Y1-Y0>0时,β=arccos[(X1-X0)/M],α=arctan(M/H);
(2)当Y1-Y0<0时,β=2π-arccos[(X1-X0)/M],α=arctan(M/H)。
本实施例中,当该发射端计算出了俯仰角和旋转角之后,该发射端可以采用该俯仰角和旋转角对该第一激光的发射方向进行调整,具体请参阅步骤205。
206、该发射端根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向,其中,沿该第二方向发射的第一激光在该预设范围内产生的第二激光光斑与该标识光源重合。
本实施例中,该发射端可以控制激光发射装置从从该第一方向在垂直面内转动俯仰角大小的角度,并且,在水平面内转动旋转角大小的角度,到达第二方向。应当理解的是,该发射端在调整水平面内的角度的步骤和该发射端在调整垂直平面内的角度的步骤之间无时间先后顺序的限定,即该发射端可以先调整俯仰角再调整旋转角,该发射端也可以先调整旋转角再调整俯仰角,具体此处不做限定。
207、当激光光斑与该标识光源标识的区域重合时,该发射端沿该第二方向向该接收端发射第二激光。
本实施例中,为了防止在激光对准之前,该激光的功率过大而造成安全隐患,在前述步骤中的第一激光为一个功率较低的激光,该第一激光仅用于调整俯仰角和旋转角。当该发射端已根据该俯仰角和旋转角将该第一激光产生的第一激光光斑与该标识光源标识的区域调整重合时,该发射端便可以沿该第二方向向该接收端发射第二激光。其中,该第二激光的功率为工作功率,该第二激光的功率大于该第一激光的功率,该激光光斑为第一激光光斑或第二激光光斑。
应当理解的是,该第一激光和第二激光可以为不同的激光发射器所发出的激光,具体此处不做限定。
208、该发射端获取该预设范围内的第三图像。
本实施例中,该发射端可以控制摄像装置获取该预设范围内的第三图像,其中,该第三图像中包含该第二激光光斑。
可选的,该发射端可以通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第三图像。具体地,与前文步骤203中的内容类似,此处不再赘述。
可选的,该发射端对该第三图像进行降噪处理或二值化处理。具体地,与前文步骤203中的内容类似,此处不再赘述。
209、当该发射端确定该第三图像中不存在该标识光源时,该发射端停止发射激光。
具体地,若该接收端在完成充电之前被用户移除到该预设范围之外,此时,该发射端从该第三图像中无法检测到该标识光源。于是,为了避免激光照射到非激光接收装置时产生安全隐患,该发射端将停止发射激光。
应当理解的是,步骤207至步骤209为可选的步骤。
本实施例中,由于标识光源可以指示该接收端的位置,当该发射端检测到预设范围内的第一图像中存在该标识光源时,该发射端可以确定该标识光源处存在接收端。然后,该发射端可以调整激光发射方向,以使得该发射端发射的激光能够与该标识光源对准,进而可以确保该发射端发射的激光能够与该接收端对准。因此,可以提升发射端所发射的激光与接收端对准的准确率。
上面介绍了通过一次调整便可将该发射端发射的激光与该接收端对准的方案,下面将介绍通过多次调整将该发射端发射的激光与该接收端对准的方案。具体请参阅图5,该发射端执行的步骤如下:
501、发射端获取预设范围内的第一图像。
当该发射端确定该第一图像中存在标识光源时,该发射端将执行步骤502。
具体地,与前述步骤201类似,具体此处不再赘述。
502、当该发射端确定该第一图像中存在标识光源时,该发射端沿第一方向发射第一激光。
本实施例中,当该发射端确定该第一图像中存在标识光源时,该发射端便可以确定该预设范围内存在需要充电的接收端。于是,该发射端可以向第一方向发射第一激光。此时,由于该预设范围所在平面将阻碍激光沿直线传播,因此,该第一激光在该预设范围内将产生第一激光光斑。此时,该发射端为了确定该第一激光光斑与该接收端上的标识光源在该预设范围内的位置分布情况,该发射端将执行步骤503。
具体地,与前述步骤202类似,具体此处不再赘述。
503、该发射端获取该预设范围内的第二图像,其中,该第二图像中包含该第一激光光斑和该标识光源。
可选的,该发射端可以通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第二图像。
可选的,该标识光源的波长与该第一激光的波长的差值的绝对值小于预设波长。
可选的,该发射端对该第二图像进行降噪处理或二值化处理。
在实际应用中,在前述步骤502中,该发射端也可以对该第一图像进行降噪处理或者二值化处理,以便该发射端能够更加准确地确定该第一图像中是否存在标识光源。
本实施例中,当该发射端获取该预设范围内的第二图像之后,该发射端需要经过分析计算以确定该第二图像中的该第一激光光斑和该标识光源是否重合,于是,该发射端将执行步骤504。
具体地,与前述步骤203类似,具体此处不再赘述。
504、该发射端计算目标矩形的面积。
其中,该目标矩形为以该第一激光光斑和该标识光源为对角组成的矩形,该第一激光光斑与该目标矩阵的两条相邻边内切,该标识光源与该目标矩形的两条相邻边内切。
本实施例中,当该目标矩形的面积大于预设面积值时,该发射端确定该标识光源与该第一激光光斑不重合,于是该发射端执行步骤505。当该目标矩形的面积小于或者等于预设面积值时,该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑重合,于是该发射端执行步骤507。
具体地,与前述步骤204类似,具体此处不再赘述。
505、该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数,并根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向,其中,沿该第二方向发射的第一激光在该预设范围内产生的第二激光光斑与该标识光源重合。
本实施例中,该调整参数包括预设单位俯仰角和预设单位旋转角,该预设单位俯仰角为该发射端在垂直面内调整的单位角度,该预设单位旋转角为该发射端在水平面内调整的单位角度。
具体地,该发射端可以通过如下步骤确定该调整参数:
该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定该目标矩形为长方形或者正方形。当该目标矩形为长方形时,该发射端在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该长方形的长边缩短,直至该长方形的面积等于该预设面积值;或者,当该矩形为正方形时,该发射端在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该正方形的对角线缩短,直至该正方形的面积等于该预设面积值。
为便于理解,下面以具体示例进行介绍。如图6A所示,在该第二图像中该目标矩形1为长方形,此时,该发射端将在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以调整该第一激光光斑的位置。假设,该发射端通过调整一个预设单位的俯仰角后,该第一激光光斑的位置沿长方形的长边移动,即沿D1到C1的方向移动,并到达了如图6B所示的位置。此时,该发射端可以计算该目标矩形2的面积,若该目标矩形2的面积大于该预设面积值,则该发射端可以再次调整一个预设单位的俯仰角,此时,该第一激光光斑到达如图6C所示的位置。类似的,该发射端将再次计算该目标矩形3的面积,若该目标矩形3的面积大于该预设面积值,并且该目标矩形3的长边变更为线段D3A3,则发射端将调整一个预设单位的旋转角,以使得该第一激光光斑的位置沿长方形的长边移动,即沿D3到C3的方向移动,得到如图6D所示的目标矩形4。此时,由于该目标矩形4为正方形,该发射端可以通过调整一个预设单位的俯仰角和一个预设单位的旋转角,将该第一激光光斑沿该正方形的对角线方向移动,得到如图6E所示的目标矩形5。此时,若该目标矩形5的面积小于该预设面积值,则该发射端可以确定该第一激光光斑与该标识光源重合。应当理解的是,该预设面积值可以根据具体的应用场景进行调整,具体此处不做限定。
506、当激光光斑与该标识光源标识的区域重合时,该发射端沿该第二方向向该接收端发射第二激光。
具体地,与前述步骤207类似,具体此处不再赘述。
507、该发射端获取该预设范围内的第三图像。
本实施例中,该发射端可以控制摄像装置获取该预设范围内的第三图像,其中,该第三图像中包含该第二激光光斑。
可选的,该发射端可以通过带通滤波摄像装置获取该预设范围内的第三图像。具体地,与前文步骤203中的内容类似,此处不再赘述。
可选的,该发射端对该第三图像进行降噪处理或二值化处理。具体地,与前文步骤203中的内容类似,此处不再赘述。
508、当该发射端确定该第三图像中不存在该标识光源时,该发射端停止发射激光。
具体地,若该接收端在完成充电之前被用户移除到该预设范围之外,此时,该发射端从该第三图像中无法检测到该标识光源。于是,为了避免激光照射到非激光接收装置时产生安全隐患,该发射端将停止发射激光。
应当理解的是,步骤506至步骤508为可选的步骤。
本实施例中,由于标识光源可以指示该接收端的位置,当该发射端检测到预设范围内的第一图像中存在该标识光源时,该发射端可以确定该标识光源处存在接收端。然后,该发射端可以调整激光发射方向,以使得该发射端发射的激光能够与该标识光源对准,进而可以确保该发射端发射的激光能够与该接收端对准。因此,可以提升发射端所发射的激光与接收端对准的准确率。
上面介绍了该激光对准方法的具体实施流程,下面将对该激光对准方法所涉及的发射端进行介绍,如图7所示,是本实施例提供的一种发射端70的结构示意图,该发射端70可因配置或性能不同而产生比较大的差异。该发射端70包括:
获取模块701,用于获取预设范围内的第一图像。发射模块702,用于当该发射端确定该第一图像中存在标识光源时,沿第一方向发射第一激光,该第一激光在该预设范围内产生第一激光光斑,该标识光源用于指示接收端的位置。该获取模块701,还用于获取该预设范围内的第二图像,该第二图像中包含该第一激光光斑和该标识光源。调整模块703,用于当该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合时,确定第二方向,并沿该第二方向发射该第一激光,其中,沿该第二方向发射的第一激光在该预设范围内产生的第二激光光斑与该标识光源标识的区域重合。
在一些可行的实施方式中,该调整模块703,包括:
确定子模块7031,用于根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数。调整子模块7032,用于根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向。在这样的实施方式中,该发射端可以先根据标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数,然后,再根据该调整参数调整该第一激光的发射方向为第二方向。在此过程中,该发射端根据具体的调整参数对该发射端所发射的第一激光的方向进行调整,并且,该调整参数是根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系计算得出的。因此,该发射端可以较为准确地调整该第一激光的方向,从而使该第一激光可以与接收端上的标识光源标识的区域对准。进而可以使该发射端准确地对准该接收端。
在一另些可行的实施方式中,该发射端70还包括:
图像处理模块704,用于计算目标矩形的面积,该目标矩形为以该第一激光光斑和该标识光源标识的区域为对角组成的矩形,该第一激光光斑与该目标矩阵的两条相邻边内切,该标识光源标识的区域与该目标矩形的两条相邻边内切。该图像处理模块704,还用于当该目标矩形的面积大于预设面积值时,该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。在这样的实施方式中,明确了该发射端确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合的具体实现方式。该发射端可以以该标识光源标识的区域与该第一激光光斑构成的目标矩形的面积为判断标准,当该目标矩形的面积大于该预设面积值时,确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。在这样的方案中,该发射端可以较为准确地判断该第一激光与该接收端上的标识光源是否对准。此外,也可以通过调整该预设面积值的大小调整该标识光源标识的区域与该第一激光光斑之间重合的比例,进而可以调整该第一激光与该接收端上的标识光源的对准精度。
在另一些可行的实施方式中,该确定子模块7031包括:
计算单元70311,用于计算该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离;确定单元70312,用于确定该发射端与该第一激光光斑的距离;该计算单元70311,还用于根据该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离以及该发射端与该第一激光光斑的距离,采用反三角函数确定该俯仰角和该旋转角。在这样的实施方式中,明确了该发射端计算该俯仰角和该旋转角的方式。具体地,由于该第一方向与该第一激光光斑所在的平面垂直,即该第一激光垂直照射于该接收端所在的平面。此时,若该发射端确定了该第一激光光斑与该标识光源标识的区域的距离以及该发射端与该第一激光光斑的距离,则该发射端可以计算该第一激光光斑与该标识光源标识的区域这两点所构成的直线和以及该发射端与该第一激光光斑这两点所构成的直线的夹角。进而可以确定该俯仰角和该旋转角。
在另一些可行的实施方式中,该调整子模块7032包括:
第一调整单元70321,用于控制激光发射装置从该第一方向在垂直面内转动俯仰角大小的角度,并且,在水平面内转动旋转角大小的角度,到达第二方向。在这样的实施方式中,明确了该发射端采用该俯仰角和该旋转角调整该激光的发射方向的方案。因此,可以增强方案的可行性。
在另一些可行的实施方式中,该调整子模块7032还包括:
第二调整单元70322,用于当该目标矩形为长方形时,在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该长方形的长边缩短,直至该长方形的面积等于该预设面积值;或者,当该矩形为正方形时,在垂直面内调整至少一个该预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个该预设单位旋转角,以使得该正方形的对角线缩短,直至该正方形的面积等于该预设面积值。在这样的实施方式中,明确了该发射端通过至少一个预设单位俯仰角和至少一个预设单位旋转角的组合,实现将该第一方向发射的第一激光调整到该第二方向。因此,该发射端可以较为准确地调整该第一激光的方向,从而使该第一激光可以与接收端上的标识光源标识的区域对准。进而可以使该发射端准确地对准该接收端。
在另一些可行的实施方式中,该发射端70还包括:功率调整模块705,用于当激光光斑与该标识光源标识的区域重合时,沿该第二方向向该接收端发射第二激光,该第二激光的功率为工作功率,该第二激光的功率大于该第一激光的功率,该激光光斑为第一激光光斑或第二激光光斑。在这样的实施方式中,在该发射端在调整激光的发射方向的过程中可以采用较小功率的激光,不仅可以避免较高功率的激光造成安全隐患,还可以节约电能。当该发射端已经将该第一激光对准该接收端上的标识光源标识的区域之后,该发射端再向该第二方向发射工作功率对应的第二激光,以使得该发射端发射的激光的功率可以满足后续工作的需求。
在另一些可行的实施方式中,该获取模块701,还用于获取该预设范围内的第三图像,该第三图像中包含该第二激光光斑;该功率调整模块705,还用于确定该第三图像中不存在该标识光源时,该发射端停止发射激光。在这样的实施方式中,当该发射端沿该第二方向发射该第一激光之后,该发射端将继续对该预设范围进行检测,该发射端将获取该预设范围内的第三图像并分析该第三图像中是否还存在该标识光源。当该第三图像中不存在该标识光源时,该发射端便可以确定该预设范围内不存在接收端。此时,该发射端停止发射激光将避免激光产生安全隐患,也可以节约电能。
在另一些可行的实施方式中,该图像处理模块704,还用于计算该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离。该图像处理模块704,还用于当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离大于预设距离值时,确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合。在这样的实施方式中,提出了另一种判断该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合的方式。在该实施方式中,该发射端可以计算该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离,该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离越小,则表示该标识光源与该第一激光光斑之间的距离越近。当该标识光源标识的区域的几何中心与该第一激光光斑的几何中心之间的距离小于预设距离值时,该发射端可以确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑重合。采用这样的方案不仅可以较为精确地判断该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合,还可以通过调整该预设距离值的大小调整对准精度。
在另一些可行的实施方式中,该图像处理模块704,还用于对该第二图像进行降噪处理或二值化处理。在这样的实施方式中,提出了在该发射端根据该标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系确定调整参数之前,该发射端将对该第二图像进行降噪处理或二值化处理等预处理。于是,该发射端可以获得杂质较少、画面质量更为清晰的图像,因此,可以提高该发射端确定的标识光源标识的区域与该第一激光光斑的位置关系的精确度,进而可以提高该发射端确定的调整参数的精确度。
还应理解,上述图2或图5所对应的方法实施例中,该发射端所执行的步骤均可以基于该图7所示的发射端70的结构。
上面介绍发射端的一种实施方式,下面对本实施例中的发射端的另一种实施方式进行介绍,如图8所示,为该发射端80的结构示意图。该发射端80可以包括一个或一个以上处理器(central processing unit,CPU)801、至少一个摄像装置802、至少一个激光发射装置803。
具体地,该摄像装置802,用于获取预设范围内的图像,例如前述图2或图5对应的实施例中的第一图像、第二图像以及第三图像等。
该处理器801,用于确定该第一图像中是否存在标识光源,并当该第一图像中存在该标识光源时,控制该激光发射装置803沿第一方向发射第一激光,该第一激光在该预设范围内产生第一激光光斑,该标识光源用于指示接收端的位置。该处理器801,还用于确定该标识光源标识的区域与该第一激光光斑是否重合,并当该标识光源标识的区域与该第一激光光斑不重合时,确定第二方向,并控制该激光发射装置803沿该第二方向发射该第一激光,其中,沿该第二方向发射的第一激光在该预设范围内产生的第二激光光斑与该标识光源标识的区域重合。
此外,在一些可行的实施方式中,该发射端80还包括存储器804和一个或一个以上存储应用程序或数据的存储介质805(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器804和存储介质805可以是短暂存储或持久存储。该存储器804和存储介质805,用于存储该第一图像、该第二图像以及图像处理程序。
更具体的,该处理器801用于实现前述图2或图5对应的方法实施例中的功能,具体此处不再赘述。
在一些可行的实施方式中,该摄像装置802为带通滤波摄像装置,该带通滤波摄像装置用于在拍摄图像时过滤掉除了标识光源和激光光斑以外的光。
在另一些可行的实施方式中,该激光发射装置803与转台连接,该转台可以根据处理器801输出的控制指令调整该激光发射装置803的角度,以调整该激光发射装置803发射的激光的角度。
本申请实施例中,由于标识光源可以指示该接收端的位置,当该发射端检测到预设范围内的第一图像中存在该标识光源时,该发射端可以确定该标识光源处存在接收端。然后,该发射端可以调整激光发射方向,以使得该发射端发射的激光能够与该标识光源标识的区域对准,进而可以确保该发射端发射的激光能够与该接收端对准。因此,可以提升发射端所发射的激光与接收端对准的准确率。
上面对发射端进行了介绍,下面将结合具体的应用场景,对本实施例中的激光对准系统进行介绍,如图9所示,为该激光对准系统90的结构示意图。
该激光对准系统90,包括接收端91和发射端92。其中,该接收端91,用于接收该发射端发射的第一激光,该接收端上设有标识光源。该发射端92,用于发射该第一激光并调整该第一激光的发射方向,以使得该第一激光与该接收端上的标识光源标识的区域对准。
具体地,该接收端91上设有激光接收装置911,该激光接收装置911可以将激光的光能转换为电能,以实现为该接收端91中的负载电路912供能。
在一些可行的实施方式中,该接收端91还可以外接负载913相连。此时,该接收端91作为一个能量转换设备将接收到的激光的光能转换为电能以实现对外接负载913供能。具体地,可因实际应用场景的不同而存在差异,具体此处不做限定。
本实施例中,当该发射端为终端设备时,该发射端92包括:处理器921、至少一个摄像装置922、至少一个激光发射装置923。具体可以参见前述图8对应的实施例中的相关介绍,具体此处不再赘述。
此外,当该发射端为终端设备中的一个或一组芯片,该发射端包括处理器,该处理器用于执行前述图2或图5对应的实施例中所介绍的功能。此时,该发射端还包括芯片接口,用于采集摄像装置或激光发射装置中的数据。
应该注意的是,无论前述发射端作为终端设备还是芯片,该发射端可以作为独立的产品进行制造或销售,具体此处不做限定。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当前述指令在计算机上运行时,使得该计算机执行如前述发射端的功能。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质用于存储前述指令,以使得该计算机可以运行该指令以实现前述发射端的功能。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,设备、模块或单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,具体此处不再赘述。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (20)
1.激光对准方法,其特征在于,包括:
发射端获取预设范围内的第一图像;
当所述发射端确定所述第一图像中存在标识光源时,所述发射端沿第一方向发射第一激光,所述第一激光在所述预设范围内产生第一激光光斑,所述标识光源用于指示接收端的位置;
所述发射端获取所述预设范围内的第二图像,所述第二图像中包含所述第一激光光斑和所述标识光源;
当所述标识光源标识的区域与所述第一激光光斑不重合时,则所述发射端确定第二方向,并沿所述第二方向发射所述第一激光,其中,沿所述第二方向发射的第一激光在所述预设范围内产生的第二激光光斑与所述标识光源标识的区域重合。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发射端确定第二方向,并沿所述第二方向发射所述第一激光,包括:
所述发射端根据所述标识光源标识的区域与所述第一激光光斑的位置关系确定调整参数;
所述发射端根据所述调整参数调整所述第一激光的发射方向为第二方向。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述发射端获取所述预设范围内的第二图像之后,所述发射端确定第二方向,并沿所述第二方向发射所述第一激光之前,所述方法还包括:
所述发射端计算目标矩形的面积,所述目标矩形为以所述第一激光光斑和所述标识光源标识的区域为对角组成的矩形,所述第一激光光斑与所述目标矩阵的两条相邻边内切,所述标识光源标识的区域与所述目标矩形的两条相邻边内切;
当所述目标矩形的面积大于预设面积值时,所述发射端确定所述标识光源标识的区域与所述第一激光光斑不重合。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述调整参数包括俯仰角和旋转角,所述俯仰角为所述发射端在垂直面内调整的角度,所述旋转角为所述发射端在水平面内调整的角度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一方向与所述第一激光光斑所在的平面垂直;
所述发射端根据所述标识光源标识的区域与所述第一激光光斑的位置关系确定调整参数,包括:
所述发射端计算所述第一激光光斑与所述标识光源标识的区域的距离;
所述发射端确定所述发射端与所述第一激光光斑的距离;
所述发射端根据所述第一激光光斑与所述标识光源标识的区域的距离以及所述发射端与所述第一激光光斑的距离,采用反三角函数确定所述俯仰角和所述旋转角。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述发射端根据所述调整参数调整所述第一激光的发射方向为第二方向,包括:
所述发射端控制激光发射装置从所述第一方向在垂直面内转动俯仰角大小的角度,并且,在水平面内转动旋转角大小的角度,到达第二方向。
7.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述调整参数包括预设单位俯仰角和预设单位旋转角,所述预设单位俯仰角为所述发射端在垂直面内调整的单位角度,所述预设单位旋转角为所述发射端在水平面内调整的单位角度。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述发射端根据所述调整参数调整所述第一激光的发射方向为第二方向,包括:
当所述目标矩形为长方形时,所述发射端在垂直面内调整至少一个所述预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个所述预设单位旋转角,以使得所述长方形的长边缩短,直至所述长方形的面积等于所述预设面积值;
或者,
当所述矩形为正方形时,所述发射端在垂直面内调整至少一个所述预设单位俯仰角或在水平面内调整至少一个所述预设单位旋转角,以使得所述正方形的对角线缩短,直至所述正方形的面积等于所述预设面积值。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法,其特征在于,所述发射端获取所述预设范围内的第二图像,包括:
所述发射端通过带通滤波摄像装置获取所述预设范围内的第二图像。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述标识光源的波长与所述第一激光的波长的差值的绝对值小于预设波长。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当激光光斑与所述标识光源标识的区域重合时,所述发射端沿所述第二方向向所述接收端发射第二激光,所述第二激光的功率为工作功率,所述第二激光的功率大于所述第一激光的功率,所述激光光斑为第一激光光斑或第二激光光斑。
12.根据权利要求1至10中任意一项所述的方法,其特征在于,所述发射端确定第二方向,并沿所述第二方向发射所述第一激光之后,所述方法还包括:
所述发射端获取所述预设范围内的第三图像,所述第三图像中包含所述第二激光光斑;
当所述发射端确定所述第三图像中不存在所述标识光源时,所述发射端停止发射激光。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述发射端获取所述预设范围内的第二图像之后,所述发射端确定第二方向,并沿所述第二方向发射所述第一激光之前,所述方法还包括:
所述发射端计算所述标识光源标识的区域的几何中心与所述第一激光光斑的几何中心之间的距离;
当所述标识光源标识的区域的几何中心与所述第一激光光斑的几何中心之间的距离大于预设距离值时,所述发射端确定所述标识光源标识的区域与所述第一激光光斑不重合。
14.一种发射端,其特征在于,包括:
处理器、存储器、摄像装置以及激光发射装置;
所述摄像装置,用于获取预设范围内的第一图像;
所述处理器,用于确定所述第一图像中是否存在标识光源,并当所述第一图像中存在所述标识光源时,控制所述激光发射装置沿第一方向发射第一激光,所述第一激光在所述预设范围内产生第一激光光斑,所述标识光源用于指示接收端的位置;
所述摄像装置,还用于获取所述预设范围内的第二图像,所述第二图像中包含所述第一激光光斑和所述标识光源;
所述处理器,还用于确定所述标识光源标识的区域与所述第一激光光斑是否重合,并当所述标识光源标识的区域与所述第一激光光斑不重合时,确定第二方向,并控制所述激光发射装置沿所述第二方向发射所述第一激光,其中,沿所述第二方向发射的第一激光在所述预设范围内产生的第二激光光斑与所述标识光源标识的区域重合;
所述存储器,用于存储所述第一图像、所述第二图像以及图像处理程序。
15.根据权利要求14所述的发射端,其特征在于,所述处理器,具体用于:
根据所述标识光源标识的区域与所述第一激光光斑的位置关系确定调整参数;
根据所述调整参数调整所述第一激光的发射方向为第二方向。
16.根据权利要求14或15所述的发射端,其特征在于,所述处理器还用于:
计算目标矩形的面积,所述目标矩形为以所述第一激光光斑和所述标识光源标识的区域为对角组成的矩形,所述第一激光光斑与所述目标矩阵的两条相邻边内切,所述标识光源标识的区域与所述目标矩形的两条相邻边内切;
当所述目标矩形的面积大于预设面积值时,确定所述标识光源标识的区域与所述第一激光光斑不重合。
17.根据权利要求15或16所述的发射端,其特征在于,所述调整参数包括俯仰角和旋转角,所述俯仰角为所述发射端在垂直面内调整的角度,所述旋转角为所述发射端在水平面内调整的角度;
所述第一方向与所述第一激光光斑所在的平面垂直;
所述处理器,具体用于:
计算所述第一激光光斑与所述标识光源标识的区域的距离;
确定所述发射端与所述第一激光光斑的距离;
根据所述第一激光光斑与所述标识光源标识的区域的距离以及所述发射端与所述第一激光光斑的距离,采用反三角函数确定所述俯仰角和所述旋转角。
18.根据权利要求14至17中任意一项所述的发射端,其特征在于,所述摄像装置,具体用于通过带通滤波摄像装置获取所述预设范围内的第二图像。
19.根据权利要求14至18中任意一项所述的发射端,其特征在于,所述处理器,还用于当激光光斑与所述标识光源标识的区域重合时,控制所述激光发射装置沿所述第二方向向所述接收端发射第二激光,所述第二激光的功率为工作功率,所述第二激光的功率大于所述第一激光的功率,所述激光光斑为第一激光光斑或第二激光光斑。
20.一种激光对准系统,其特征在于,包括:
接收端和发射端;
所述接收端,用于接收所述发射端发射的第一激光,所述接收端上设有标识光源;
所述发射端,用于执行如权利要求1至13中任一项所述的方法。
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