[发明专利]一种双目视觉激光发射系统及方法

说明书

本发明公开了一种双目视觉激光发射系统，包括激光光源模块、激光发射镜头模块、双目视觉模块、全景三维云台和计算模块。所述激光发射镜头与激光器连接，可变换焦距，用于调整激光发射光束的状态；所述双目视觉系统包括第一成像单元、第二成像单元，用于拍摄目标所在视场的图像，获得目标的距离和方位信息；全景三维云台，用于安装激光发射镜头模块和双目视觉模块，并调整双目视觉激光发射系统相对目标的位置，保证图像信息采集完整及激光发射准确；计算模块，用于根据第一视场和第二视场中目标成像位置的距离和角度差，计算真实空间与激光发射镜头的距离和方位，计算后向全景三维云台和激光发射镜头模块发送指令，完成精确地目标打击。

技术领域

本发明涉及激光发射领域，更具体地，涉及一种双目视觉激光发射系统及方法。

背景技术

在工业生产、安防保障和科研中经常会出现一些障碍物，这些障碍物的出现常常影响生产生活，造成极大的不良隐患。而且位置特殊，具有一定的危险性，在驱离或清除过程中无法保证人员安全及有效的清理，所以需要提供一个能远距离自动识别并清除目标物的激光发射系统。

传统的技术方案是使用同轴瞄准发射功能，控制器屏幕具备瞄准十字架，瞄准系统和发射系统共光路。在此方案中，瞄准需要通过人工操作完成，并且成像光路和激光光路采用共光路结构，采用二向色镜进行合成，对波长有一定的限制性。由于共光路的原因，在主激光发射时，能量远大于相机能接受的范围，控制器屏幕经常会出现过曝光，无法清晰观测目标情况，并且由于二向色镜的使用，该系统无法简单的进行功率提升，对于核心的二向色镜要求较高，而且二向色镜的调试安装非常复杂。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种双目视觉激光发射系统及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种双目视觉激光发射系统，包括：激光光源模块、激光发射镜头模块、双目视觉模块、全景三维云台和计算模块。所述激光发射镜头与激光器连接，可以变换焦距，用于调整激光发射光束的状态；所述双目视觉系统包括第一成像单元、第二成像单元，用于拍摄目标所在视场的图像，获得目标的距离和方位信息；全景三维云台，用于安装激光发射镜头模块和双目视觉模块，并调整双目视觉激光发射系统相对目标的位置，保证图像信息采集完整及激光发射准确；计算模块，用于根据第一视场和第二视场上目标成像位置的距离和角度差，计算目标在真实空间与激光发射镜头的距离和方位，计算后后向全景三维云台和激光发射镜头模块发送指令，完成精确地目标打击。

优选地，所述激光发射镜头模块与激光光源模块连接，可以变换焦距，用于调整激光发射光束的状态，所述变换焦距通过内置运动机构调整各镜片间的相对位置完成，所述运动机构可以是电动结构或气动结构等，所述出射激光的光束包括发散光束、准直光束、聚焦光束，所述激光发射镜头中包含发射镜片，所述发射镜片镀增透膜，增透膜的波长范围可以根据需要设计为任意波长。

优选地，所述激光光源模块包括半导体激光器、固体激光器、光纤激光器。

优选地，所述双目视觉模块包括第一成像单元、第二成像单元，用于拍摄目标所在视场的图像，获得目标的距离和方位信息。所述第一成像单元具体包括第一视觉相机、第一成像镜头和第一视场，所述第二成像单元具体包括第二视觉相机、第二成像镜头和第二视场，所述第一成像单元与所述第二成像单元隔开，安装时成一定夹角，使两个成像单元的视场重叠；所述第一成像单元，用于采集记录目标成像于第一视场上所在的位置信息，并对第二成像单元获得目标成像于第二视场上所在的位置信息进行比较；

优选地，所述成一定夹角，角度在0°到180度范围内。

优选地，所述视场重叠，可为完全重叠或部分重叠。

优选地，所述全景三维云台用于安装激光发射镜头模块和双目视觉模块，并调整双目视觉激光发射系统相对目标的位置，保证图像信息采集完整及激光发射准确；所述激光发射镜头模块和双目视觉模块安装位置固定，可将第一成像单元和第二成像单元安装在激光发射镜头模块两侧，也可安装在激光发射镜头模块同侧。