[实用新型]一种基于STM32单片机的双目测距系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及计算机视觉处理领域，特别涉及一种基于STM32单片机的双目测距系统。

背景技术

人类接收的外部环境信息中，有80%的信息是通过视觉获取的。换言之，视觉是人类感知世界的窗口，使我们更加准确地用大脑去思考和分析这个世界。在20世纪90年代后，计算机的运算速度、各类传感器的精度都有了很大的提升，为计算机的自动控制提供了扎实的硬件基础，于是人工智能的发展便蒸蒸日上，各类工业机器人不断涌现。那么，人工智能机器人感知外部环境信息也需要一双“眼睛”，那就是机器视觉，其实现形式的一个最为关键的就是摄像头，由模拟摄像头到数字摄像头的发展，摄像头的输出图片信号越来越高清，为机器视觉的各类研究应用提供了良好的条件。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种基于STM32单片机的双目测距系统，大大降低双目定位系统的研发成本。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种基于STM32单片机的双目测距系统，包括底座、摄像头支撑架，所述摄像头支撑架上设有左摄像头和右摄像头，所述底座上设有位于同一水平面的左红外激光发射管和右红外激光发射管；所述底座上设有STM32F407VGT6控制器，所述STM32F407VGT6控制器通过接口电路分别与左摄像头和右摄像头连接；所述摄像头支撑架通过垂直于底座的固定杆固定于底座上方；所述左摄像头和右摄像头的结构相同，且位于同一水平面。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

（1）本实用新型的系统使用价格低廉的STM32单片机作为系统核心，大大降低双目定位系统的研发成本；

（2）本实用新型的系统没有使用任何的图像缓冲存储器（如FIFO），单片机对图像信息的捕获具有快速性和实时性，能够做到每个摄像头每秒25帧以上的采集速度；

（3）本实用新型的系统无需使用任何的植入操作系统（如Linux、uC/OS等），因此软件运行对硬件的要求较低；

附图说明

图1为本实用新型的实施例的基于STM32单片机的双目测距系统的结构示意图。

图2为本实用新型的双目测距方法的几何原理图。

图3为本实用新型的实施例的双目测距系统与目标的相对位置示意图。

图4为本实用新型的实施例的目标光斑检测原理图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例一种基于STM32单片机的双目测距系统，包括底座1、摄像头支撑架2，所述摄像头支撑架2上设有左摄像头21和右摄像头22，所述底座1上设有位于同一水平面的左红外激光发射管11和右红外激光发射管12；所述底座1上设有STM32F407VGT6控制器13，所述STM32F407VGT6控制器13通过接口电路与分别与左摄像头21和右摄像头22连接；所述摄像头支撑架2通过垂直于底座1的固定杆3固定于底座上方；所述左摄像头21和右摄像头22的结构相同，且位于同一水平面。

下面对双目视觉测距理论进行介绍：

双目视觉测距的目标物成像几何学示意图如图2所示，O_L和O_R分别为左右两个摄像头的光心，Z₁和Z₂分别是左右两个摄像头的像平面，并使两个平面保持着同样的高度那么就可以使同一目标的质心在两个摄像头的成像在同一高度。点P为假设目标物，那么点P在透镜作用下成像分别成像于Z₁和Z₂平面，像点分别是P_L和P_R，坐标分别为(XP_L,YP,f)、(XP_R,YP,f)。现假设两个摄像头之间的距离为两个光心O_L和O_R的距离，大小为T；点P距离两个摄像头的距离为L，到像平面的距离大小为L₁。

根据上图的几何关系，在ΔPO_LO_R中运用相似三角形定理，有：