CN114019649B

CN114019649B - 一种自动对焦的动眼装置及其控制方法

Info

Publication number: CN114019649B
Application number: CN202111288433.8A
Authority: CN
Inventors: 吴飞
Original assignee: Shanghai Mengfei Automation Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Mengfei Automation Technology Co ltd
Priority date: 2021-11-02
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2023-11-14
Anticipated expiration: 2041-11-02
Also published as: CN114019649A

Abstract

本发明公开了一种自动对焦的动眼装置及其控制方法，动眼装置包含安装架、第一动眼组件、第二动眼组件、摆动型音圈电机、控制器；第一动眼组件与第二动眼组件对称安装于安装架上，第一动眼组件与第二动眼组件之间设有安装在安装架上的固定支架，摆动型音圈电机与固定支架相对设置并安装于安装架上，摆动型音圈电机的电机摆杆轴动连接于固定支架，固定支架的下侧设有连接于安装架底部的朝向定位组件；第一动眼组件包含第一音圈电机、第二音圈电机、第一镜头、第一旋转支架；第二动眼组件包含第三音圈电机、第四音圈电机、第二镜头、第二旋转支架；控制方法包含步骤A1‑步骤A3。

Description

一种自动对焦的动眼装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及自动对焦的动眼装置领域，具体涉及一种自动对焦的动眼装置及其控制方法。

背景技术

在人工智能行业，人脑的信息70%由视觉获取，这就需要研发出能完美模拟人眼的动眼装置。一方面，未来强人工智能需要配套近乎人眼的视觉装置，才能有效获取数据，完成智能训练和成长。另一方面，仿人机器人也需配套一双接近人眼的视觉装置。本发明若配套物体识别系统，能完美模拟人眼的运行过程，达到人眼无死角快速精确对焦，能很好解决多个相同目标物错误对焦的问题。本发明的缺陷是易受到电磁的干扰、不适合驱动重载装置快速锁定、不具有物体识别系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的视觉装置容易受到电磁的干扰，不适合驱动重载装置快速锁定，不具有物体识别系统，现有锁定产品无法达到快速识别和灵活性，现有技术无法通过接受反馈达到精确锁定和对焦，现有技术对视野内多个相同目标的对焦存在很大误差，本发明提供一种自动对焦的动眼装置，本发明还提供一种自动对焦的动眼装置的控制方法，能够便于快速搜寻新目标，无须通过发射和接受来实现测距的方法，仅仅通过接受反馈的光信号即可快速测距；增设的朝向定位组件能解决视野内无死角的精确锁定和对焦，能完美解决在视野内多个相同目标的错误对焦问题，结构简单，便于使用，用以解决现有技术导致的缺陷。

为解决上述技术问题本发明提供以下的技术方案：

第一方面，一种自动对焦的动眼装置，其中，包含安装架、第一动眼组件、第二动眼组件、摆动型音圈电机、控制器；

所述第一动眼组件与所述第二动眼组件对称安装于所述安装架上，所述第一动眼组件与所述第二动眼组件之间设有安装在所述安装架上的固定支架，所述摆动型音圈电机与所述固定支架相对设置并安装于所述安装架上，所述摆动型音圈电机的电机摆杆轴动连接于所述固定支架，所述固定支架的下侧设有连接于所述安装架底部的朝向定位组件；

所述第一动眼组件包含第一音圈电机、第二音圈电机、第一镜头、第一旋转支架；

所述第二动眼组件包含第三音圈电机、第四音圈电机、第二镜头、第二旋转支架；

所述第一旋转支架的一端连接于所述第一音圈电机，所述第一旋转支架的另一端安装有穿过所述电机摆杆后连接所述第二旋转支架的摆动导杆，所述第二旋转支架的另一端连接于所述第三音圈电机，所述第一镜头轴动连接于所述第一旋转支架，所述第二镜头轴动连接于所述第二旋转支架，所述第一音圈电机的第一电机推杆连接于所述第二音圈电机的后端面，所述第一镜头安装于所述第二音圈电机的前端面，所述第三音圈电机的第三电机推杆连接于所述第四音圈电机的后端面，所述第二镜头连接于所述第四音圈电机的前端面；

所述控制器通过无线或有线控制连接所述第一音圈电机、所述第二音圈电机、所述第三音圈电机、所述第四音圈电机、所述摆动型音圈电机。

上述的一种自动对焦的动眼装置，其中，所述安装架包含底板以及安装于顶板两侧的立板，所述第一音圈电机与所述第三音圈电机背离于所述固定支架的一端分别连接于两侧的立板；

所述第一镜头包含第一凸透镜、第一光电传感器以及连接于所述第二音圈电机前端面的第一外壳支架，所述第一凸透镜安装于所述第一外壳支架的前端面，所述第一光电传感器设置于所述第一外壳支架内部并连接于所述第二音圈电机的第二电机推杆上，所述第二音圈电机的后端面设有连接所述第一电机推杆的第一导轨；

所述第二镜头包含第二凸透镜、第二光电传感器以及连接于所述第四音圈电机前端面的第二外壳支架，所述第二凸透镜安装于所述第二外壳支架的前端面，所述第二光电传感器设置于所述第二外壳支架内部并连接于所述第四音圈电机的第四电机推杆上，所述第四音圈电机的后端面设有连接所述第三电机推杆的第二导轨；

所述第一旋转支架为四边形支架，所述第一旋转支架的一端设有套设于所述第一音圈电机外围的第一轴承架，所述第一镜头轴动连接于所述第一旋转支架的上下两个杆子上；

所述第二旋转支架为四边形支架，所述第二旋转支架的一端设有套设于所述第三音圈电机外围的第二轴承架，所述第二镜头轴动连接于所述第二旋转支架的上下两个杆子上；

所述第一音圈电机的所述第一电机推杆连接于所述第二音圈电机的后端面；

所述第三音圈电机的所述第三电机推杆连接于所述第四音圈电机的后端面；

所述朝向定位组件包含底座、连接件、定位支架，所述定位支架连接于所述底板的底部，所述连接件的两端均通过旋转轴连接于所述定位支架，所述底座连接于所述连接件的底部。

上述的一种自动对焦的动眼装置，其中，所述第二音圈电机与所述第一导轨之间、所述第四音圈电机与所述第二导轨之间均安装有协同运动组件；

所述第一电机推杆上设有滑动连接于所述第一旋转支架的第一导套；

所述第三电机推杆上设有滑动连接于所述第二旋转支架的第二导套。

第二方面，一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其中，包含以下步骤：

步骤A1：控制器分别控制第二音圈电机与第四音圈电机进而控制第一镜头的相距与第二镜头的相距；

步骤A2：控制器控制第一音圈电机进而控制第一镜头获取第一镜头与第二镜头光心连线的夹角记为α₁，控制器控制第三音圈电机进而控制第二镜头获取第二镜头与第一镜头光心连线的夹角记为α₂，控制器控制摆动型音圈电机控制第一镜头与第二镜头的光心连线旋转的角度记为α₃；

步骤A3：控制器控制第二音圈电机与第四音圈电机使得第一镜头的像距与第二镜头的像距协同运行，α₁与α₂随动运行，进行对焦。

上述的一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其中，步骤A3中所述控制器控制所述第二音圈电机与所述第四音圈电机的协同运动关系式如下：

U_An*sinα_1n=U_Bn*sinα_2n；

U_An*cosα_1n+U_Bn*cosα_2n=L；

其中，A为第一镜头的光心，B为第二镜头的光心，第一镜头轴心线与第二镜头轴心线的交点为C，∠CAB记为α_1n，∠CBA记为α_2n，物距为U，AC为第一镜头的物距记为U_An，BC为第二镜头的物距记为U_Bn，像距为V，第一镜头的像距记为V_An，第二镜头的像距记为V_Bn，第一镜头与第二镜头的焦距记为f，L为第一镜头的光心与第二镜头的光心之间的距离，已知1/U+1/V=1/f；

由所述第二音圈电机与所述第四音圈电机的协同运动关系式得到：

U_An=sinα_2n*L/sin(α_1n+α_2n)；

U_Bn=sinα_1n*L/sin(α_1n+α_2n)；

所述第一镜头的像距与所述第二镜头的像距协同运行关系式如下：

V_An=sinα_2n*f*L/[sinα_2n*L-sin(α_1n+α_2n)*f]；

V_Bn=sinα_1n*f*L/[sinα_1n*L-sin(α_1n+α_2n)*f]；

其中，0<α_1n+α_2n<180°；

角度α_1n和α_2n的随动关系式如下：

1/tgα_1n+1/tgα_2n=1/tgα_1（n+1）+1/tgα_2（n+1）；

其中，0<α_1n+α_2n<180°；

根据角度α_1n和α_2n的随动关系式可得：

α_1（n+1）=arctg【tgα_2（n+1）*tgα_1n*tgα_2n/（tgα_2（n+1）*tgα_1n+tgα_2（n+1）*tgα_2n-tgα_1n*tgα_2n）】；

其中，0<α_1n+α_2n<180°；α_2（n+1）=arctg【tgα_1（n+1）*tgα_1n*tgα_2n/（tgα_1（n+1）*tgα_1n+tgα_1（n+1）*tgα_2n-tgα_1n*tgα_2n）】；其中，0<α_1n+α_2n<180°。

上述的一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其中，还包含步骤4：调节朝向定位组件进行对焦。

上述的一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其中，调节所述朝向定位组件进行对焦的具体步骤如下：

步骤B1：控制器实时获取当前对焦点的角度坐标数据；

步骤B2：通过第一光电传感器与第二光电传感器的当前位置数据与像距计算目标物的角度坐标数据；

步骤B3：控制器控制所述第二音圈电机与所述第四音圈电机进而控制所述第一镜头与所述第二镜头使得所述第一光电传感器与所述第二光电传感器的交点与所述目标物的角度坐标重合，完成对焦。

第三方面，一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第二方面中任一项所述方法的步骤。

依据上述本发明一种自动对焦的动眼装置及其控制方法提供的技术方案具有以下技术效果：

本发明提供的一种自动对焦的动眼装置便于快速搜寻新目标，无须通过发射和接受来实现测距的方法，仅仅通过接受反馈的光信号即可快速测距；增设的朝向定位组件能解决视野内无死角的精确锁定和对焦，能完美解决在视野内多个相同目标的错误对焦问题，结构简单，便于使用。

附图说明

图1为本发明一种自动对焦的动眼装置的结构示意图；

图2为本发明一种自动对焦的动眼装置的后视结构示意图；

图3为本发明一种自动对焦的动眼装置中第一镜头的剖面结构示意图；

图4为本发明一种自动对焦的动眼装置中第二镜头的剖面结构示意图；

图5为本发明一种自动对焦的动眼装置控制方法的流程图；

图6为本发明一种自动对焦的动眼装置协同运行和随动运行示意图；

图7为当朝向系统不动作时，目标物的坐标点确认方法图和目标物坐标的确认方法图；

图8为朝向系统配合动眼装置运行的示意图。

其中，附图标记如下：

安装架100、第一动眼组件200、第二动眼组件300、摆动型音圈电机400、朝向定位组件500、固定支架101、底板102、立板103、第一音圈电机201、第二音圈电机202、第一镜头203、第一旋转支架204、摆动导杆205、第一电机推杆206、第一轴承架207、第一导套208、第一凸透镜209、第一光电传感器210、第一外壳支架211、第一导轨212、第三音圈电机301、第四音圈电机302、第二镜头303、第二旋转支架304、第三电机推杆305、第二轴承架306、第二导套307、第二凸透镜308、第二光电传感器309、第二外壳支架310、第二导轨311、电机摆杆401、底座501、连接件502、定位支架503、旋转轴504。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明的第一实施例是提供一种自动对焦的动眼装置，目的是便于快速搜寻新目标，无须通过发射和接受来实现测距的方法，仅仅通过接受反馈的光信号即可快速测距；增设的朝向定位组件能解决视野内无死角的精确锁定和对焦，能完美解决在视野内多个相同目标的错误对焦问题，结构简单，便于使用。

如图1所示，第一方面，第一实施例，一种自动对焦的动眼装置，其中，包含安装架100、第一动眼组件200、第二动眼组件300、摆动型音圈电机400、控制器；

第一动眼组件200与第二动眼组件300对称安装于安装架100上，第一动眼组件200与第二动眼组件300之间设有安装在安装架100上的固定支架101，摆动型音圈电机400与固定支架101相对设置并安装于安装架100上，摆动型音圈电机400的电机摆杆401轴动连接于固定支架101，固定支架101的下侧设有连接于安装架100底部的朝向定位组件500；

第一动眼组件200包含第一音圈电机201、第二音圈电机202、第一镜头203、第一旋转支架204；

第二动眼组件300包含第三音圈电机301、第四音圈电机302、第二镜头303、第二旋转支架304；

第一旋转支架204的一端连接于第一音圈电机201，第一旋转支架204的另一端安装有穿过电机摆杆401后连接第二旋转支架304的摆动导杆205，第二旋转支架304的另一端连接于第三音圈电机301，第一镜头203轴动连接于第一旋转支架204，第二镜头303轴动连接于第二旋转支架304，第一音圈电机201的第一电机推杆206连接于第二音圈电机202的后端面，第一镜头203安装于第二音圈电机202的前端面，第三音圈电机301的第三电机推杆305连接于第四音圈电机302的后端面，第二镜头303连接于第四音圈电机302的前端面；

控制器通过无线或有线控制连接第一音圈电机201、第二音圈电机202、第三音圈电机301、第四音圈电机302、摆动型音圈电机400。

如图3-4所示，上述的一种自动对焦的动眼装置，其中，安装架100包含底板102以及安装于顶板两侧的立板103，第一音圈电机201与第三音圈电机301背离于固定支架101的一端分别连接于两侧的立板103；

第一镜头203包含第一凸透镜209、第一光电传感器210以及连接于第二音圈电机202前端面的第一外壳支架211，第一凸透镜209安装于第一外壳支架211的前端面，第一光电传感器210设置于第一外壳支架211内部并连接于第二音圈电机202的第二电机推杆上，第二音圈电机202的后端面设有连接第一电机推杆206的第一导轨212；

第二镜头303包含第二凸透镜308、第二光电传感器309以及连接于第四音圈电机302前端面的第二外壳支架310，第二凸透镜308安装于第二外壳支架310的前端面，第二光电传感器309设置于第二外壳支架310内部并连接于第四音圈电机302的第四电机推杆上，第四音圈电机302的后端面设有连接第三电机推杆305的第二导轨311；

第一旋转支架204为四边形支架，第一旋转支架204的一端设有套设于第一音圈电机201外围的第一轴承架207，第一镜头203轴动连接于第一旋转支架204的上下两个杆子上；

第二旋转支架304为四边形支架，第二旋转支架304的一端设有套设于第三音圈电机301外围的第二轴承架306，第二镜头303轴动连接于第二旋转支架304的上下两个杆子上；

第一音圈电机201的第一电机推杆206连接于第二音圈电机202的后端面；

第三音圈电机301的第三电机推杆305连接于第四音圈电机302的后端面；

如图2所示，朝向定位组件500包含底座501、连接件502、定位支架503，定位支架503连接于底板102的底部，连接件502的两端均通过旋转轴504连接于定位支架503，底座501连接于连接件502的底部。

上述的一种自动对焦的动眼装置，其中，第二音圈电机202与第一导轨212之间、第四音圈电机302与第二导轨311之间均安装有协同运动组件；

第一电机推杆206上设有滑动连接于第一旋转支架204的第一导套208；

第三电机推杆305上设有滑动连接于第二旋转支架304的第二导套307。

如图5所示，第二方面，第二实施例，一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其中，包含以下步骤：

步骤A1：控制器分别控制第二音圈电机202与第四音圈电机302进而控制第一镜头203的相距与第二镜头303的相距；

步骤A2：控制器控制第一音圈电机201进而控制第一镜头203获取第一镜头203与第二镜头303光心连线的夹角记为α₁，控制器控制第三音圈电机301进而控制第二镜头303获取第二镜头303与第一镜头203光心连线的夹角记为α₂，控制器控制摆动型音圈电机400控制第一镜头203与第二镜头303的光心连线旋转的角度记为α₃；

步骤A3：控制器控制第二音圈电机202与第四音圈电机302使得第一镜头203的像距与第二镜头303的像距协同运行，α₁与α₂随动运行，进行对焦。

如图6所示，上述的一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其中，步骤A3中控制器控制第二音圈电机202与第四音圈电机302的协同运动关系式如下：

U_An*sinα_1n=U_Bn*sinα_2n；

U_An*cosα_1n+U_Bn*cosα_2n=L；

其中，A为第一镜头203的光心，B为第二镜头303的光心，第一镜头203轴心线与第二镜头303轴心线的交点为C，∠CAB记为α_1n，∠CBA记为α_2n，物距为U，AC为第一镜头203的物距记为U_An（由第二音圈电机202控制）， BC为第二镜头303的物距记为U_Bn（由第四音圈电机302控制），像距为V，第一镜头203的像距记为V_An，第二镜头303的像距记为V_Bn，第一镜头203与第二镜头303的焦距记为f，L为第一镜头203的光心与第二镜头303的光心之间的距离，已知1/U+1/V=1/f；

由第二音圈电机202与第四音圈电机302的协同运动关系式得到：

U_An=sinα_2n*L/sin(α_1n+α_2n)；

U_Bn=sinα_1n*L/sin(α_1n+α_2n)；

第一镜头203的像距与第二镜头303的像距协同运行关系式如下：

V_An=sinα_2n*f*L/[sinα_2n*L-sin(α_1n+α_2n)*f]；

V_Bn=sinα_1n*f*L/[sinα_1n*L-sin(α_1n+α_2n)*f]；

其中，0<α_1n+α_2n<180°；

角度α_1n和α_2n的随动关系式如下：

1/tgα_1n+1/tgα_2n=1/tgα_1（n+1）+1/tgα_2（n+1）；

其中，0<α_1n+α_2n<180°；

根据角度α_1n和α_2n的随动关系式可得：

上述的一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其中，还包含步骤4：调节朝向定位组件500进行对焦。

上述的一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其中，调节朝向定位组件500进行对焦的具体步骤如下：

步骤B1：控制器实时获取当前对焦点的角度坐标数据；

步骤B2：通过第一光电传感器210与第二光电传感器309的当前位置数据与像距计算目标物的角度坐标数据；

步骤B3：控制器控制第二音圈电机202与第四音圈电机302进而控制第一镜头203与第二镜头303使得第一光电传感器210与第二光电传感器309的交点与目标物的角度坐标重合，完成对焦。

如图7所示为两个凸透镜（第一凸透镜209与第二凸透镜308）的光电传感器（第一光电传感器210与第二光电传感器309）的受光面2x₀* 2y₀，每个方格为一个像素，每个方格X方向像素的宽度为w，每个方格Y方向像素的高度为h，0点为每个凸透镜轴线垂直于光电传感器的交点，K₁为Y方向最大值，K₂为X方向最小值，K₃为Y方向最小值，K₄为X方向最大值，K点为4个点组成矩形的中点，K点即为目标物的坐标确认点；

具体的，动眼装置需要配合朝向定位组件500运行步骤如下：

A：若目标物的坐标在朝向范围内，同时目标物在两个镜头（第一镜头203与第二镜头303）都可见，且相同目标物的坐标点Y轴坐标相等的数量小于2，当满足以上3个条件，在水平方向上，当前坐标变为目标物坐标；在竖直方向上，两个镜头锁定目标，朝向定位组件500朝目标物方向转动，直到镜头锁定的角度值为0 ；

朝向范围的含义：两个镜头与光心连线的夹角均小于等于90°；

锁定和对焦的含义：如图5所示，当目标物的中心K点与光电传感器的0点重合，确认为该目标被锁定，若2个光电传感器都锁定目标物，即为完成对焦；

B：除了同时满足以上3种情况以外，需经过两次朝向操作：

第一次，一个镜头锁定目标，另一个镜头随动，朝向定位组件500水平方向转动到锁定侧镜头轴线重合的位置，竖直方向同样锁定目标，朝向定位组件500竖直方向转动到锁定侧竖直方向角度值为0的时候停止转动；

第二次，锁定侧水平方向转动到规定的角度值位置，另一侧直接调整到锁定侧一样的角度值。

如图8所示（角度关系示意图），在三维坐标系XYZ内，AB为第一凸透镜209光心与第二凸透镜308光心之间的距离记为L，AB在X轴和Z轴组成的平面内，AB平行于X轴，C点为对焦坐标，AC为A点（第一凸透镜209）的物距，BC为B点（第二凸透镜308）的物距，AC与AB的夹角为α_1n，BC与AB的夹角为α_2n，D点为AB的中点，ED垂直于X轴和Z轴组成的面，且ED垂直于AB，ED=L₁，∠AED=∠BED=θ，α_3n为当前坐标围绕AB旋转的角度，D₁D₂和C₁D₁和CD₁都垂直于AB，α_3n的取值范围为（-90°，90°），C1D1平行于Y轴，CC1垂直于面ADE，∠C1AB=θ_1n，∠C1BA=θ_2n，θ_1n和θ_2n的取值范围为（0-180°），OED构成朝向辅助定位系统，ED平行于Y轴，OE平行于Z轴，且垂直于ED，O点为朝向辅助定位系统上下左右转动的关节，OF₄平行于X轴，OF₁平行于Y轴，且OF₁和OF₄和OF₂都在X轴和Y轴组成的平面内，α_4n的取值范围为（-90°-90°），OF₃和OF₅在OED构成的面内，OF₅平行于Z轴，α_5n的取值范围为（-90°-90°），∠F₄OF₂=α_4n和∠F₃OF₅=α_5n为朝向定位组件500转到某个角度的角度值；

现确认如下参数：

n=1的时候，当前坐标为α₁₁，α₂₁，α₃₁，α₄₁，α₅₁；

n=2的时候，朝向定位组件500不动作时，目标物坐标为α₁₂，α₂₂，α₃₂，α₄₁，α₅₁；

n=3的时候，朝向定位组件500动作后，目标物坐标为α₁₃，α₂₃，α₃₃，α₄₃，α₅₃，θ₁₃，θ₂₃；

n=4的时候，朝向定位组件500再次动作后，目标物坐标为α₁₄，α₂₄，α₃₄，α₄₄，α₅₄；

由图8可得tgθ=0.5AB/DE=0.5L/L₁=L/2L₁，tg∠DAE=tg∠DBE=DE/（0.5AB）；

可得朝向定位组件500再次动作后角度值θ=arctgL/（2L₁）；

tg∠DAE=tg∠DBE=2L₁/L；

tgθ₁₃=tgα₁₃*cosα₃₂或tgθ₂₃=tgα₂₃*cosα₃₂；

tg（180°-∠DAE）=tgθ₁₃=tgα₁₃*cosα₃₂或tg（180°-∠DBE）=tgθ₂₃=tgα₂₃*cosα₃₂；

可得朝向定位组件500动作后角度值：

α₁₃=arctg【-2L₁/（L*cosα₃₂）】或α₂₃=arctg【-2L₁/（L*cosα₃₂）】；

由图7可知，目标物K点的坐标为A点（x₁，y₁）和B点（x₂，y₂），带入协同公式V_A1和V_B1的值，已知1/U+1/V=1/f；

当n=1时，朝向定位组件500不动作时目标物的坐标为：

α₁₂=α₁₁-arctg(x₁w/ V_A1)；

α₂₂=α₂₁+arctg(x₂w/ V_B1)；

α₃₂=α₃₁+arctgy₁h/[( V_A1²+x₁²w²)^0.5*sinα₁₂]=α₃₁+arctgy₂h/[( V_B1²+x₂²w²)^0.5*sinα₂₂]；

结合图7和图8，朝向定位组件500运行方式见如下表格：

以下是注解：

音圈电机作用：

第一音圈电机201：控制A点α_1n大小的驱动设备；

第二音圈电机202：控制物距AC对应的相距长度的驱动设备；

第三音圈电机301：控制B点α_2n大小的驱动设备；

第四音圈电机302：控制物距BC对应的相距长度的驱动设备；

摆动型音圈电机400：控制AB围绕X轴转动角度α_3n的驱动设备。

第三方面，一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第二方面中任一项方法的步骤。

综上，本发明的一种自动对焦的动眼装置及其控制方法，能够便于快速搜寻新目标，无须通过发射和接受来实现测距的方法，仅仅通过接受反馈的光信号即可快速测距；增设的朝向定位组件能解决视野内无死角的精确锁定和对焦，能完美解决在视野内多个相同目标的错误对焦问题，结构简单，便于使用。

以上对发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响发明的实质内容。

Claims

1.一种自动对焦的动眼装置，其特征在于，包含安装架、第一动眼组件、第二动眼组件、摆动型音圈电机、控制器；

所述控制器通过无线或有线控制连接所述第一音圈电机、所述第二音圈电机、所述第三音圈电机、所述第四音圈电机、所述摆动型音圈电机；

所述安装架包含底板以及安装于顶板两侧的立板，所述第一音圈电机与所述第三音圈电机背离于所述固定支架的一端分别连接于两侧的立板；

2.如权利要求1所述的一种自动对焦的动眼装置，其特征在于，所述第二音圈电机与所述第一导轨之间、所述第四音圈电机与所述第二导轨之间均安装有协同运动组件；

3.一种如权利要求1或2所述的自动对焦的动眼装置的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

4.如权利要求3所述的一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其特征在于，步骤A3中所述控制器控制所述第二音圈电机与所述第四音圈电机的协同运动关系式如下：

U_An*sinα_1n=U_Bn*sinα_2n；

U_An*cosα_1n+U_Bn*cosα_2n=L；

U_An=sinα_2n*L/sin(α_1n+α_2n)；

U_Bn=sinα_1n*L/sin(α_1n+α_2n)；

V_An=sinα_2n*f*L/[sinα_2n*L-sin(α_1n+α_2n)*f]；

V_Bn=sinα_1n*f*L/[sinα_1n*L-sin(α_1n+α_2n)*f]；

其中，0<α_1n+α_2n<180°；

角度α_1n和α_2n的随动关系式如下：

1/tgα_1n+1/tgα_2n=1/tgα_1（n+1）+1/tgα_2（n+1）；

其中，0<α_1n+α_2n<180°；

根据角度α_1n 和α_2n的随动关系式可得：

α_1（n+1）=arctg【tgα_2（n+1）*tgα_1n*tgα_2n/（tgα_2（n+1）*tgα_1n+tgα_2（n+1）*tgα_2n-tgα_1n *tgα_2n）】；

5.如权利要求3或4所述的一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其特征在于，还包含步骤4：调节朝向定位组件进行对焦。

6.如权利要求5所述的一种自动对焦的动眼装置的控制方法，其特征在于，调节所述朝向定位组件进行对焦的具体步骤如下：

步骤B1：控制器实时获取当前对焦点的角度坐标数据；

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至6中任一项所述方法的步骤。