[发明专利]一种基于光机电一体化无人机定焦系统及定焦方法

说明书

本发明公开了光机电一体化技术领域的一种基于光机电一体化无人机定焦系统，包括相机外壳，所述相机外壳右端的顶部与底部均安装有超声波测距仪，所述相机外壳的左端安装有连接支架，所述相机外壳的内腔安装有支撑滑轨，所述支撑滑轨的左侧壁开有通槽，且支撑滑轨的右端贯穿相机外壳的右侧壁，所述支撑滑轨的右端安装有物镜，所述物镜的直径与通槽的直径相同，所述相机外壳的内腔底部安装有调焦电机，所述调焦电机输出轴的右端连接有螺杆，且支撑滑轨的左端固定安装有与螺杆相适配的螺母，该无人机定位用相机定焦系统，通过超声波测距仪进行初次定位，再通过相机的微调使得定位时间缩短，定位更加准确。

技术领域

本发明涉及光机电一体化技术领域，具体为一种基于光机电一体化无人机定焦系统及定焦方法。

背景技术

随着科技的发展，及其逐渐在一些行业代替人类，无人飞行器在科技迅速发展的大环境下快速发展，无人飞行器的定位很重要，现有的飞行器主要通过卫星定位系统和拍摄图像定位系统，卫星定位系统的信号容易受到干扰，图像定位不够准确，会受到镜面定位的误判情况，为此，我们提出了一种基于光机电一体化无人机定焦系统及定焦方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光机电一体化无人机定焦系统及定焦方法，以解决上述背景技术中提出的现有的飞行器主要通过卫星定位系统和拍摄图像定位系统，卫星定位系统的信号容易受到干扰，图像定位不够准确，会受到镜面定位的误判情况的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光机电一体化无人机定焦系统，包括相机外壳，所述相机外壳右端的顶部与底部均安装有超声波测距仪，所述相机外壳的左端安装有连接支架，所述相机外壳的内腔安装有支撑滑轨，所述支撑滑轨的左侧壁开有通槽，且支撑滑轨的右端贯穿相机外壳的右侧壁，所述支撑滑轨的右端安装有物镜，所述物镜的直径与通槽的直径相同，所述相机外壳的内腔底部安装有调焦电机，所述调焦电机输出轴的右端连接有螺杆，且支撑滑轨的左端固定安装有与螺杆相适配的螺母，所述相机外壳的内腔纵向安装有棱镜和CCD成像板，且CCD成像板位于棱镜的左侧，所述超声波测距仪电性输出连接可编程DSP处理芯片，所述可编程DSP处理芯片分别电性输入连接输入单元、数据转换单元和反馈子系统，所述数据转换单元电性输入连接滤波电路，所述滤波电路电性输入连接放大电路，所述放大电路电性输出连接图像采集子系统，所述图像采集子系统电性输出连接反馈子系统，所述图像采集子系统电性输入连接调焦电机，所述调焦电机电性输入连接驱动电路，所述驱动电路电性输入连接可编程DSP处理芯片。

优选的，两组所述超声波测距仪与相机外壳为平行设置，且超声波测距仪与相机外壳固定连接。

优选的，所述图像采集子系统包括CCD成像板，所述CCD成像板电性输出连接图像采集单元，所述图像采集单元电性输出连接图像转换单元，所述图像转换单元电性输出连接图像采集处理器，所述图像采集处理器电性输出连接图像存储单元。

优选的，所述反馈子系统包括图像质量检测单元，所述图像质量检测单元为基于计算机系统的图像检测系统，所述图像质量检测单元电性输出连接图像质量评定单元，所述图像质量评定单元电性输出连接数据传输单元。

优选的，所述调焦电机为三相异步电机。

优选的，该基于光机电一体化无人机定焦系统的定焦方法具体步骤为：

S1：超声波定位：两组超声波测距仪同时对目标物进行距离测量，两组超声波测距仪为平行设置，测量结果编程计算式为：测量取值＝两组超声波测距仪测量结果之和/2；

S2：粗调焦距：根据步骤S中的测量结果进行粗调焦距，可编程DSP处理芯片将测量结果输出到驱动电路，驱动电路接收可编程DSP处理芯片的指令并通过电力转速调节器对调焦电机进行驱动，调焦电机的输出端转动带动螺杆转动，螺杆与支撑滑轨上的螺母相互作用使得支撑滑轨移动，支撑滑轨移动带动物镜移动，从而改变焦距；