CN206618861U - 车载双目测距仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车载双目测距仪，包括壳体和设置在其内的中央计算单元，在壳体的一侧壁上设置有分别与中央计算单元相连接的左目摄像机、右目摄像机、感光元件、距离修正模块和显示器，感光元件设置在左目摄像机和右目摄像机中间，感光元件上集成有光电转换芯片。本实用新型提供的车载双目测距仪，采用高度集成化模块，使体积更加小巧便于携带，拆卸方便、易于维修，可以实现在不同环境下的距离探测、实时显示环境画面和测距结果，可适应背景色调复杂、与前景障碍物区分不明显、光场分布不均匀的复杂场景，实用性能好，所测得的数据准确，可以很好地满足实际应用的需要。

Description

车载双目测距仪

技术领域

本实用新型属于测距仪技术领域，具体涉及一种车载双目测距仪。

背景技术

目前，在路面车辆不断增多、交通情况日益复杂以及无人驾驶技术越来越受到关注的情况下，对在复杂背景环境中的距离探测技术的要求越来越高，需求越来越迫切。当前，现有技术的测距仪不能适应背景色调复杂、与前景障碍物区分不明显、光场分布不均匀的应用环境，所测得的数据不准确，误差范围大，工作温度范围跨度小，实用性能不佳。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的车载双目测距仪。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种车载双目测距仪，包括壳体7和设置在其内的中央计算单元1，在壳体7的一侧壁上设置有分别与中央计算单元1相连接的左目摄像机2、右目摄像机3、感光元件4、距离修正模块5和显示器6，感光元件4设置在左目摄像机2和右目摄像机3中间，感光元件4上集成有光电转换芯片。

进一步地，所述车载双目测距仪还包括设置在壳体7的另一侧壁上的电源接口8，电源接口8与中央计算单元1相连接。

进一步地，距离修正模块5包括激光调制芯片、激光发射器51、激光接收器52、高精度晶振；激光调制芯片将调制信息加载到激光脉冲里，然后通过激光发射器51发出脉冲式激光，待脉冲式激光照射到障碍物反射回来之后被激光接收器52接收到，激光调制芯片对接收到的激光进行解调，高精度晶振分别与激光发射器51和激光接收器52相连接。

进一步地，所述中央计算单元1为卡片式计算机。

本实用新型提供的车载双目测距仪，采用高度集成化模块，使体积更加小巧便于携带，拆卸方便、易于维修，可以实现在不同环境下的距离探测、实时显示环境画面和测距结果，可适应背景色调复杂、与前景障碍物区分不明显、光场分布不均匀的复杂场景，实用性能好，所测得的数据准确，测量误差小，工作温度范围跨度大，可以很好地满足实际应用的需要。

附图说明

图1为本实用新型的立体透视结构示意图；

图2为本实用新型的顶视结构示意图；

图中，1-中央计算单元，2-左目摄像机，3-右目摄像机，4-感光元件，5-距离修正模块，51-激光发射器，52-激光接收器，6-显示器，7-壳体，8-电源接口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，一种车载双目测距仪，包括中央计算单元1、左目摄像机2、右目摄像机3、感光元件4、距离修正模块5、显示器6、壳体7，中央计算单元1设置在壳体7内，左目摄像机2、右目摄像机3、感光元件4、距离修正模块5、显示器6均设置在壳体7的一侧壁上且分别通过USB接口与中央计算单元1相连接，感光元件4设置在左目摄像机2和右目摄像机3之间的中间位置，感光元件4上集成有光电转换芯片。在壳体7的另一侧壁上设置有电源接口8，电源接口8通过USB接口与中央计算单元1相连接。显示器6用于将中央计算单元1产生的最终结果显示出来，让用户看到。

左目摄像机2和右目摄像机3获取外部空间的影像信息，然后合成三维图像，通过获取三维图像的景深信息得到障碍物的距离。感光元件4位于左目摄像机2和右目摄像机3中间的位置，负责感测外部空间环境的光照强度，尤其是车载双目测距仪正前方的光照强度；感光元件4将光照强度通过与其相连接的光电转换芯片将光照强度转变为电平信号，然后通过自身内部的模数转换芯片将模拟电信号转换为数字信号，然后通过USB电缆发送给中央计算单元1。由于过高的光照强度会损坏摄像机成像元件并造成不可恢复的损坏，因此，当感光元件4检测到光照强度高于设定的阈值时，中央计算单元1会禁止位于感光元件4的两侧的左目摄像机2和右目摄像机3工作从而对其形成保护，避免其受到损坏。距离修正模块5由激光调制芯片、激光发射器51、激光接收器52和高精度晶振构成；激光调制芯片将调制信息加载到激光脉冲里，然后通过激光发射器51发出脉冲式激光，激光接收器52接收周围环境中所有方向的光照，待脉冲式激光照射到障碍物反射回来之后会被激光接收器52接收到，然后由激光调制芯片进行判断并解调，将返回的激光和环境背景光照分离开；高精度晶振分别与激光发射器51和激光接收器52相连接。

在激光脉冲中包含了所发射出去的激光的特征信息，激光调制芯片之所以要在激光脉冲中加入这样的调制信息，是为了从激光接收器52所接收到的所有入射光线中(激光接收器52接收周围环境中所有方向的光照)分离出返回的脉冲激光信息。

高精度晶振为距离修正模块5提供了计时功能，可以计算出每一组激光从发射到接收所需的时间，激光的传播速度近似等于3.0*10⁸(实际上这是在真空中传播的速度，在大气中的传播速度略低于这个值)，根据往返传播的时间和速度可以计算出激光的传播路程，然后将传播路程除以2就可以知道距离障碍物的实际距离。同时，高精度晶振为激光调制和解调提供准确的时序关系。

所述中央计算单元1为卡片式计算机，其功能包括：根据感光元件4发来的光照强度信息来控制摄像机开启和关闭；根据左目摄像机2和右目摄像机3采集到的连续的二维图像合成三维图像，并通过三维图像的景深信息计算出距离数据；接收距离修正模块5发来的距离信息；参考距离修正模块5以及左目摄像机2和右目摄像机3获取的距离信息，将两路数据融合成一路数据，作为最终的结果提供给用户。

中央计算单元1与所有外部设备的连接都是采用USB接口，这样做的好处在于：采用标准的接口易于扩展和日后维护，且USB通信带宽大，可以进行高速传输，可靠性高。

电源接口8接12V、1A的三相电电源，连接有接地线，对产品起到保护作用。本实用新型的工作温度范围跨度为70℃，测量距离最远可达80m，主要用于车载测距，测量误差范围为0～0.5cm。

本实用新型提供的车载双目测距仪，采用高度集成化模块，使体积更加小巧便于携带，拆卸方便、易于维修，可以实现在不同环境下的距离探测、实时显示环境画面和测距结果，可适应背景色调复杂、与前景障碍物区分不明显、光场分布不均匀的复杂场景，实用性能好，所测得的数据准确，测量误差小，工作温度范围跨度大，可以很好地满足实际应用的需要。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种车载双目测距仪，其特征在于，包括壳体(7)和设置在其内的中央计算单元(1)，在壳体(7)的一侧壁上设置有分别与中央计算单元(1)相连接的左目摄像机(2)、右目摄像机(3)、感光元件(4)、距离修正模块(5)和显示器(6)，感光元件(4)设置在左目摄像机(2)和右目摄像机(3)中间，感光元件(4)上集成有光电转换芯片。

2.根据权利要求1所述的车载双目测距仪，其特征在于，所述车载双目测距仪还包括设置在壳体(7)的另一侧壁上的电源接口(8)，电源接口(8)与中央计算单元(1)相连接。

3.根据权利要求1所述的车载双目测距仪，其特征在于，距离修正模块(5)包括激光调制芯片、激光发射器(51)、激光接收器(52)、高精度晶振；激光调制芯片将调制信息加载到激光脉冲里，然后通过激光发射器(51)发出脉冲式激光，待脉冲式激光照射到障碍物反射回来之后被激光接收器(52)接收到，激光调制芯片对接收到的激光进行解调，高精度晶振分别与激光发射器(51)和激光接收器(52)相连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的车载双目测距仪，其特征在于，所述中央计算单元(1)为卡片式计算机。