一種采用紅外光源的光學測距裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測距裝置，具體是一種采用紅外光源的光學測距裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的光學測距方法，分為直接方法和相位測距，直接方法即測量光往返目標所需要時間，然后通過光速和大氣折射率計算出距離，相位測距即測出發(fā)射和接收光波的相位差得到目標的距離。由于直接測量方法中的測量光往返目標所需要時間的測定對計時器的精度要求很高，所以常用的光學測距方法是相位測距。在現(xiàn)有的光學測距方法中，測定目標物與出射光一定要垂直，否則返回信號過于微弱將無法得到精確距離；另一方面，現(xiàn)有光學測距方法對環(huán)境的依賴性較高，如，若被測目標表面漫反射過于嚴重，則無法接收返回信號；若被測目標物體表面形狀凹凸不平時，也可能會導致測量光線無法返回接收器從而造成無法測距的結果?，F(xiàn)有光學測距方法所需要的裝置，或造價昂貴或結構復雜，難以提升生產(chǎn)效率和降低成本，推廣普及困難。
[0003]申請人的實用新型專利2015200596024“一種光學測距裝置”包括光源，該光源對被測距物體表面提供光線；還包括光格柵，光線透過光格柵射向被測距物體；以及攝像頭，該攝像頭獲取投影在被測距物體上的光斑圖像；光格柵位于光源前方，攝像頭置于光源側(cè)面的任何位置并朝向被測物體。該裝置包括光格柵，可以最大限度克服被測距物體表面不平整導致測距失誤的問題。如果對光源的要求很高，光源投射出來的光線可直接到達被測距物體表面，直接使用其圖像就可以達到測距目的，再使用光格柵就多此一舉了。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型是針對2015200596024 “一種光學測距裝置”的改進，而提供一種采用紅外光源的光學測距裝置，其結構簡單，可實現(xiàn)簡便、快捷且精度適宜的測距要求。
[0005]實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案是:
[0006]一種采用紅外光源的光學測距裝置，包括紅外光源，該光源對被測距物體表面提供光線；以及攝像頭，該攝像頭獲取被測距物體上的圖像；攝像頭置于紅外光源側(cè)面的任何位置并朝向被測物體。
[0007]所述紅外光源的波長為9.6微米。
[0008]所述紅外光源、攝像頭兩者位置相對固定，這樣投射出來的光和攝像頭獲取的成像才能保持一致性，以方便測量。
[0009]應用本實用新型光學測距裝置的測距方法為:首先固定好紅外光源和攝像頭，將被測距物體設置在距離紅外光源已知的a處，被測距物體與紅外光源和攝像頭在同一固定軸線上，打開紅外光源，通過攝像頭獲取a處被測距物體表面圖像的最大長度為X像素，假設光線的發(fā)散角為W，通過等式tan (W) =a/x，可計算出發(fā)散角W的值作為基準；之后被測距物體再出現(xiàn)在其他位置時，只需將被測距物體與紅外光源和攝像頭在同一固定軸線上，通過同一個攝像頭獲取被測距物體成像最大長度為y像素，假設被測距物體與紅外光源的距離為b，可由光源發(fā)散角W的三角函數(shù)得出tan(W)=a/x=b/y，則可計算出b=a/xXy，得出被測距物體與光源的最小距離。
[0010]本實用新型的原理是:紅外光源的光線照向被測距物體，被測距物體表面面向紅外光源的一側(cè)會在攝像頭內(nèi)形成圖像。由于光的發(fā)散性，成像大小會與距離成正比，此時使用攝像頭獲取被測距物體表面的成像并計算該圖像最大長度后，可依據(jù)事先測定的發(fā)散角計算出被測距物體與光源的最小距離。
[0011]本實用新型只需被測距物體的表面圖像能被攝像頭捕獲到，即可完成測距。這樣可以避免測距目標物與出射光的角度要求問題和反射光接收問題，更無需使用高精度的計時器裝置、昂貴的激光發(fā)射器和復雜的測距裝置，由此可以大大降低測距儀的制造難度與制造成本。
[0012]本實用新型的優(yōu)點是:結構簡單，造價低廉?？蓱迷谏a(chǎn)線上測定產(chǎn)品在操作臺上的位置，遙控飛行器在狹窄空間內(nèi)飛行時測定飛行器與墻壁的距離，測定低于音速移動物體的距離(比如體感游戲)等場合。比如當用戶手指在攝像頭前活動時，本發(fā)明可以判定手指是否處于攝像頭前指定的空間區(qū)域內(nèi)，這樣即可在攝像頭前形成一個人機交互區(qū)域。
【附圖說明】
[0013]圖1為實施例光學測距裝置的結構示意圖；
[0014]圖2為實施例光學測距裝置的參數(shù)示意圖。
[0015]圖中，1.紅外光源2.光線3.攝像頭4.已知a距離的被測距物體5.未知b距離的被測距物體。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本【實用新型內(nèi)容】作進一步的說明，但不是對本實用新型的限定。
[0017]實施例
[0018]參照圖1-2，一種采用紅外光源的光學測距裝置，包括紅外光源1，該紅外光源I對被測距物體表面提供光線；以及攝像頭3，該攝像頭3獲取被測距物體上的圖像；攝像頭3置于紅外光源I側(cè)面的任何位置并朝向被測物體。
[0019]所述紅外光源I的波長為9.6微米。
[0020]所述紅外光源1、攝像頭3兩者位置相對固定，這樣投射出來的光和攝像頭3獲取的成像才能保持一致性，以方便測量。
[0021]應用本實施例光學測距裝置的測距方法為:首先固定好紅外光源I和攝像頭3，將被測距物體4設置在距離紅外光源I已知的a處，被測距物體4與紅外光源I和攝像頭3在同一固定軸線上，打開紅外光源1，通過攝像頭3獲取a處被測距物體4表面圖像的最大長度為X像素，假設光線2的發(fā)散角為W，通過等式tan (W)=a/x，可計算出發(fā)散角W的值作為基準；之后被測距物體4再出現(xiàn)在其他位置時，只需將未知b距離的被測距物體5與紅外光源I和攝像頭3在同一固定軸線上，通過同一個攝像頭3獲取被測距物體5成像最大長度為y像素，可由光源發(fā)散角W的三角函數(shù)得出tan (W) =a/x=b/y，貝Ij可計算出b=a/xXy，得出被測距物體5與紅外光源I的最小距離。
【主權項】
1.一種采用紅外光源的光學測距裝置，其特征在于: 包括紅外光源，該光源對被測距物體表面提供光線； 以及攝像頭，該攝像頭獲取被測距物體上的圖像； 攝像頭置于紅外光源側(cè)面的任何位置并朝向被測物體。2.根據(jù)權利要求1所述的光學測距裝置，其特征在于:所述紅外光源的波長為9.6微米。
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用紅外光源的光學測距裝置，包括紅外光源，該光源對被測距物體表面提供光線；以及攝像頭，該攝像頭獲取被測距物體上的圖像；攝像頭置于紅外光源側(cè)面的任何位置并朝向被測物體。本實用新型的優(yōu)點是：結構簡單，造價低廉?？蓱迷谏a(chǎn)線上測定產(chǎn)品在操作臺上的位置，遙控飛行器在狹窄空間內(nèi)飛行時測定飛行器與墻壁的距離，測定低于音速移動物體的距離（比如體感游戲）等場合。比如當用戶手指在攝像頭前活動時，本實用新型可以判定手指是否處于攝像頭前指定的空間區(qū)域內(nèi)，這樣即可在攝像頭前形成一個人機交互區(qū)域。
【IPC分類】G01C11/32, G01C3/00
【公開號】CN204788348
【申請?zhí)枴緾N201520520559
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】黃敬先
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月17日