一种基于可控LED阵列的距离感应控制方法与流程

本发明涉及led智能控制，具体涉及一种基于可控led阵列的距离感应控制方法。

背景技术：

1、测距是指通过各类传感器检测物体与物体之间的距离，常用的有超声波测距、毫米波测距、激光测距以及摄像头测距等，其中除摄像头测距外的几种测距方式都依赖于专用测距传感器，成本很高，如何使用摄像头的画面进行距离的测算一直是一个研发热点。

2、在车库内倒车时，由于车辆之间、车辆与其它物体之间的距离往往较近，需要时刻注意车辆距离，防止车辆的刮蹭。专用测距传感器的准确性较高，但是作用面很窄，需要设置多个传感器才能实现一个面（如车辆的正面、背面或者侧面）的测距，而摄像头具有拍摄面宽、成本低的特点，如何利用摄像头更准确地测量距离是需要解决的问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，解决了汽车倒车测距需要多个距离传感器导致成本过高的问题。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，包括以下步骤：

4、s100. 确认可控led阵列与后方物体的距离范围，在后方物体上生成一个光点图案，使该光点图案能被图像采集装置完整、清晰地采集；

5、s200. 根据图像采集装置采集的图像，确定光点图案在图像中的投影点的位置；

6、s300. 根据光点图案在世界坐标系中的位置，以及光点图案在图像中的投影点，计算出可控led阵列与后方物体的距离。

7、结合第一方面，进一步的，步骤s200包括：

8、s201. 将图像采集装置采集的图像的像素大小确认为可控led阵列的光点图案；

9、s202. 确认光点图案的齐次坐标，将该齐次坐标确认为投影点的坐标。

10、结合第一方面，进一步的，步骤s300包括：

11、s301. 将投影点的坐标转换为像素坐标；

12、s302. 将像素坐标转换为世界坐标。

13、结合第一方面，进一步的，在步骤s301中，像素坐标的计算方法为：

14、；

15、其中，和分别表示投影点在图像中的横坐标和纵坐标，、和 分别表示投影点的、和坐标。

16、结合第一方面，进一步的，在步骤s302中，世界坐标的计算方法为：

17、；

18、其中，是光点图案在世界坐标系中的位置，是摄像头的旋转矩阵，是摄像头的内参矩阵，是摄像头的平移向量，和分别表示投影点在图像中的横坐标和纵坐标。

19、结合第一方面，进一步的，在步骤s300中，将可控led阵列的中心点的坐标表示为齐次坐标，可控led阵列与后方物体的距离的计算方法为：

20、；

21、其中，是可控led阵列与后方物体的距离，是光点图案在世界坐标系中的位置，是可控led阵列的中心点的坐标，、和分别表示光点图案的、和坐标，，和分别表示可控led阵列的中心点的 、和坐标。

22、结合第一方面，进一步的，还包括步骤s400：根据可控led阵列的几何参数、以及图像采集装置的内参和外参，计算出光点图案的理想投影点，该计算方法为：

23、 ；

24、其中，是光点图案在图像中的理想投影点，是摄像头的内参矩阵，是摄像头的旋转矩阵，是可控led阵列的矩阵，是摄像头的平移向量。

25、结合第一方面，进一步的，还包括步骤s500：根据相似度方程计算出投影点和投影点的相似度，相似度方程的计算方法如下：

26、；

27、其中，是理想的投影点，是实际的投影点，表示点乘，表示范数。

28、第二方面，本发明提供了使用了上述控制方法的装置，其包括：

29、多个可独立控制、并具有多种颜色及亮度的可控led阵列；

30、图像采集装置，用于获取可控led阵列与后方物体反射或折射后的图像信息，以获取当前可控led阵列与后方物体的相对位置及距离信息；

31、辅助显示模块，用于根据图像采集装置采集的图像信息，计算出可控led阵列与后方物体的距离，并以数字、图形或者声音的方式输出该距离信息；

32、距离感应控制模块，根据可控led阵列与后方物体距离的大小，调整可控led阵列的亮灭状态。

33、第三方面，所述存储介质用于存储指令；

34、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行如上所述方法的步骤。

35、本发明的有益效果：

36、本发明的一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，该方法可以通过可控led阵列的光点图案，提供一种人工标记，增强图像的特征，无需使用多个距离传感器即可提高图像的识别率和测距精度，相比于现有的测距方法以及专用测距传感器，具有成本低、安装方便、覆盖面广、准确性高等特点。

技术特征：

1.一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，其特征在于，步骤s200包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，其特征在于，步骤s300包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，其特征在于，在步骤s301中，像素坐标的计算方法为：

5.根据权利要求4所述的一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，其特征在于，在步骤s302中，世界坐标的计算方法为：

6.根据权利要求5所述的一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，其特征在于，在步骤s300中，将可控led阵列的中心点的坐标表示为齐次坐标，可控led阵列与后方物体的距离的计算方法为：

7.根据权利要求5所述的一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，其特征在于，还包括步骤s400：根据可控led阵列的几何参数、以及图像采集装置的内参和外参，计算出光点图案的理想投影点，该计算方法为：

8.根据权利要求7所述的一种基于可控led阵列的距离感应控制方法，其特征在于，还包括步骤s500：根据相似度方程计算出投影点和投影点的相似度，相似度方程的计算方法如下：

9.一种计算机设备，其特征在于，

技术总结
本发明涉及LED智能控制技术领域，具体涉及一种基于可控LED阵列的距离感应控制方法，该方法包括以下步骤：S100.确认可控LED阵列与后方物体的距离范围，在后方物体上生成一个光点图案，使该光点图案能被图像采集装置完整、清晰地采集；S200.根据图像采集装置采集的图像，确定光点图案在图像中的投影点的位置；S300.根据光点图案在世界坐标系中的位置，以及光点图案在图像中的投影点，计算出可控LED阵列与后方物体的距离。本发明的目的在于提供一种基于可控LED阵列的距离感应控制方法，解决了汽车倒车测距需要多个距离传感器导致成本过高的问题。

技术研发人员：林启程,邱国梁,曾剑峰,唐勇,谭琪琪
受保护的技术使用者：永林电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17