一种基于光机电一体化无人机定焦系统及定焦方法与流程

文档序号:19689954发布日期:2020-01-14 23:05阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于光机电一体化无人机定焦系统,包括相机外壳(1),其特征在于:所述相机外壳(1)右端的顶部与底部均安装有超声波测距仪(2),所述相机外壳(1)的左端安装有连接支架(3),所述相机外壳(1)的内腔安装有支撑滑轨(4),所述支撑滑轨(4)的左侧壁开有通槽,且支撑滑轨(4)的右端贯穿相机外壳(1)的右侧壁,所述支撑滑轨(4)的右端安装有物镜(5),所述物镜(5)的直径与通槽的直径相同,所述相机外壳(1)的内腔底部安装有调焦电机(6),所述调焦电机(6)输出轴的右端连接有螺杆(7),且支撑滑轨(4)的左端固定安装有与螺杆(7)相适配的螺母,所述相机外壳(1)的内腔纵向安装有棱镜(8)和ccd成像板(9),且ccd成像板(9)位于棱镜(8)的左侧,所述超声波测距仪(2)电性输出连接可编程dsp处理芯片(10),所述可编程dsp处理芯片(10)分别电性输入连接输入单元(11)、数据转换单元(12)和反馈子系统(16),所述数据转换单元(12)电性输入连接滤波电路(13),所述滤波电路(13)电性输入连接放大电路(14),所述放大电路(14)电性输出连接图像采集子系统(15),所述图像采集子系统(15)电性输出连接反馈子系统(16),所述图像采集子系统(15)电性输入连接调焦电机(6),所述调焦电机(6)电性输入连接驱动电路(17),所述驱动电路(17)电性输入连接可编程dsp处理芯片(10)。

2.根据权利要求1所述的一种基于光机电一体化无人机定焦系统,其特征在于:两组所述超声波测距仪(2)与相机外壳(1)为平行设置,且超声波测距仪(2)与相机外壳(1)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于光机电一体化无人机定焦系统,其特征在于:所述图像采集子系统(15)包括ccd成像板(9),所述ccd成像板(9)电性输出连接图像采集单元(18),所述图像采集单元(18)电性输出连接图像转换单元(19),所述图像转换单元(19)电性输出连接图像采集处理器(20),所述图像采集处理器(20)电性输出连接图像存储单元(21)。

4.根据权利要求1所述的一种基于光机电一体化无人机定焦系统,其特征在于:所述反馈子系统(16)包括图像质量检测单元(22),所述图像质量检测单元(22)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(22)电性输出连接图像质量评定单元(23),所述图像质量评定单元(23)电性输出连接数据传输单元(24)。

5.根据权利要求1所述的一种基于光机电一体化无人机定焦系统,其特征在于:所述调焦电机(6)为三相异步电机。

6.一种基于光机电一体化无人机定焦系统的定焦方法,其特征在于: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(2)同时对目标物进行距离测量,两组超声波测距仪(2)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(2)测量结果之和/2;

s2:粗调焦距:根据步骤s1中的测量结果进行粗调焦距,可编程dsp处理芯片(10)将测量结果输出到驱动电路(17),驱动电路(17)接收可编程dsp处理芯片(10)的指令并通过电力转速调节器对调焦电机(6)进行驱动,调焦电机(6)的输出端转动带动螺杆(7)转动,螺杆(7)与支撑滑轨(4)上的螺母相互作用使得支撑滑轨(4)移动,支撑滑轨(4)移动带动物镜(5)移动,从而改变焦距;

s3:检测图像:ccd成像板(9)上成像并将成像信息传输至图像采集单元(18),图像采集单元(18)将采集到的图像通过图像采集处理器(20)分配处理,图像采集处理器(20)将采集到的图像信息分别传输至放大电路(14)和反馈子系统(16),反馈子系统(16)将图像的质量检测结果输出至可编程dsp处理芯片(10),放大电路(14)和滤波电路(13)对采集的图像进行保真处理并通过数据转换单元(12)传输至可编程dsp处理芯片(10);

s4:焦距微调:可编程dsp处理芯片(10)根据获取的图像信息和反馈信息作出判断,若图像质量达标,则取此图样,若图像质量不足,可编程dsp处理芯片(10)发出指令通过驱动电路(17)控制调焦电机(6)进行焦距微调,焦距微调为在测量距离等距微调,微调的范围通过输入单元(11)输入,直至获取最佳成像图像。

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