CN213984922U - 一种非接触物体尺寸形态测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非接触物体尺寸形态测量装置，包括摄像头及角度控制模块、树莓派4、单片机最小系统、激光测距模块组成。树莓派获取并识别摄像头采集的各种图像信息，进行预处理并通过串口传回物体的位置、形状等信息，激光测距模块通过串口传回距离信息，运用拟合算法，利用传回的数据得到观测物体的实际形态、尺寸信息。所述角度控制模块是由舵机组成二维云台，单片机分析接收到的信息控制舵机转动可实现对目标的锁定。通过人机交互界面控制摄像头识别和数据记录、分析，通过显示屏展示测量数据。本实用新型可以识别物体位置和形状信息，识别过程简单且测量结果精确，实现物体测量自动化，节省人力，值得推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种非接触物体尺寸形态测量装置，属于机器视觉测量技术领域。
背景技术
目前测量物体的长度，需要用量具在物体上进行实地测量，一些被测量物体在高处，或者在远处难以靠近，要测量他们的外形尺寸比较困难。比如研究各种动植物时，有时需要把动物捕捉来，或者把植物采集来，然后进行长度等数据的测量，这样会对动植物造成一定的伤害，还有些植物在人不易进入的地方，比如荷花生长在水里，我们很难去采集，观赏珍贵文物时，是不允许直接触碰的，我们也无法测量文物的尺寸数据。
所以，我方提出一种非接触物体尺寸形态测量装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种非接触物体尺寸形态测量装置，以解决上述背景技术中提出与所需测量物体不靠近、不接触的情况下实现物体形态、尺寸的测量。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种非接触物体尺寸形态测量装置，包括摄像头及角度控制模块、树莓派、单片机最小系统、激光测距模块组成。树莓派获取并识别摄像头采集的各种图像信息，进行预处理并通过串口传回物体的位置、形状等信息，激光测距模块通过串口传回距离信息，运用拟合算法，利用传回的数据得到观测物体的实际形态、尺寸信息。所述角度控制模块是由舵机组成二维云台，单片机分析接收到的信息控制舵机转动可实现对目标的锁定。通过人机交互界面控制摄像头识别和数据记录，通过图像显示界面展示测量数据。
进一步地，所述单片机最小系统是由STM32F103CET6为控制核心，与树莓派串口通信，获取图形数据信息并进行分析，与激光测距模块串口通信获取距离信息，连接屏幕和键盘作为显示和输入，控制舵机转动实现扫描图形和将激光移动到几何中心点。
进一步地，所述摄像头及角度控制模块是由舵机组成的二维云台固定摄像头，两个自由度的云台可实现水平和垂直转动，云台上部固定摄像头和激光测距模块。
进一步地，所述树莓派与摄像头通过USB端口连接，树莓派安装有OpenCV对摄像头采集的图像进行预处理，处理后的数据通过串口传给单片机系统。
进一步地，所述激光测距模块选用摩天MyAntenna激光测距模块，是一种高精度工业红红外线测距传感器激光模组，将距离信息通过串口传给单片机系统。
附图说明
图1为本实用新型的正面结构示意图；
图2为本实用新型的背面结构示意图；
图3为本实用新型的电路连接结构示意图；
图中：1、二维云台；2、摄像头；3、激光测距模块；4、电路主体外壳；5、电池供电按钮；6、降压模块供电按钮；7、充电宝供电按钮；8、舵机运动控制按钮；9、数据处理按钮； 10、OLED屏幕。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
请参阅图1-3，其中，一种非接触物体尺寸形态测量装置，包括摄像头及角度控制模块、树莓派、单片机最小系统、激光测距模块组成。树莓派获取并识别摄像头采集的各种图像信息，进行预处理并通过串口传回物体的位置、形状等信息，激光测距模块通过串口传回距离信息，运用拟合算法，利用传回的信息得到观测物体的实际形态、尺寸信息。所述角度控制模块是由舵机组成的二维云台，单片机分析接收到的信息控制舵机转动可实现对目标的锁定。通过人机交互界面控制摄像头识别和数据记录，通过图像显示界面展示测量数据。
其中，非接触物体尺寸形态测量装置工作原理：(1)按下各个模块的电源按键进行上电处理，其中使用两节18650电池给舵机提供7.2V-8.4V电压，使用降压模块LM2596将电池电压降到5V给激光模块供电，使用AMS1117稳压电路给单片机供电，树莓派使用充电宝供电；(2) 使用安装有OpenCV的树莓派连接USB摄像头，对摄像头采集到的图像进行识别处理，将处理后的像素信息通过串口传给单片机；(3)按下舵机控制按钮，单片机开始根据树莓派传回的数据信息控制舵机转动，将摄像头和激光测距模块对准物体的几何中心，激光测距模块通过串口将距离信息传给单片机；(4)按下数据处理按钮，单片机利用拟合算法，将像素数据和距离数据拟合分析，推算出观测物体的实际形态和尺寸，将结果数据通过128*64的OLED屏幕进行显示。
其中，单片机最小系统是由STM32F103CET6为控制核心，与树莓派串口通信，获取图形数据信息并进行分析，与激光测距模块串口通信获取距离信息，连接屏幕和键盘作为显示和输入，控制舵机转动实现扫描图形和将激光移动到几何中心点。
其中，摄像头及角度控制模块是由舵机组成的二维云台固定摄像头，单片机根据传回的像素信息，计算得所需给舵机发送的方波信号控制其旋转，将摄像头和激光测距模块移动到几何中心处。
其中，树莓派与摄像头通过USB端口连接，树莓派安装有OpenCV对摄像头采集的图像进行预处理，处理后的数据通过串口传给单片机系统。
其中，激光测距模块选用摩天MyAntenna激光测距模块，是一种高精度工业红红外线测距传感器激光模组，将距离信息通过串口传给单片机系统。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (2)
1.一种非接触物体尺寸形态测量装置，包括摄像头及角度控制模块、树莓派、单片机最小系统、激光测距模块，所述角度控制模块是由舵机组成的二维云台，单片机分析接收到的信息控制舵机转动以实现对目标的锁定。
2.根据权利要求1所述的一种非接触物体尺寸形态测量装置，其特征在于：单片机系统根据树莓派传回的像素信息控制两个舵机转动，使得摄像头和激光测距模块对准物体的几何中心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022496903.7U CN213984922U (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种非接触物体尺寸形态测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022496903.7U CN213984922U (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种非接触物体尺寸形态测量装置 |
Publications (1)
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| CN213984922U true CN213984922U (zh) | 2021-08-17 |
Family
ID=77260730
Family Applications (1)
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| CN202022496903.7U Active CN213984922U (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种非接触物体尺寸形态测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213984922U (zh) |
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2020
- 2020-11-03 CN CN202022496903.7U patent/CN213984922U/zh active Active
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