摄像头来测距

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如何用摄像头来测距

.robotsky.

来源：

csdn

时间：

2008-07-26

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RobotSky

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最近一直忙着找工作，

blog

都长草了，今天把以前作的一个东西放上来充充门面吧。记得

在哪看到 过老外做的这个东西，

觉得很好玩，

就自己也做了一个。

在摄像头下面固定一个激

光笔，就构成了这个简易的测距装置。看一下 图吧。

原

理

假设激光束是与摄像头的光轴完全平行，

< br>激光束的中心落点在在摄像头的视域中是最亮的

点。

激光 束照射到摄像头视域中的跟踪目标上，

那么摄像头可以捕捉到这个点，

< br>通过简单的

.

s

..

.

..

图 像处理的方法，可以在这侦图像中找到激光束照射形成的最亮点，同时可以计算出

Y

轴

上方向上从落点到图像中心的象素的个数。

这个落点越接近图像的中心，

被测物体距离机器

人就越远。由 下图图可以计算距离

D

：

（

1

）

等式中

h

是一个常量，是摄像头与激光发射器之间的垂直距离，可以直接测量获得。

θ

可通过下式计算：

θ=Num*Rop+Offset

（

2

）

其中：

Num

是从图像中心到落点的像 素个数

Rop

是每个像素的弧度值

Offset

是弧度误差

合并以上等式可以得到：

（

3

）

.

s

..

.

..

Num

可以从图像上计算得到。

Rop

和

O ffset

需要通过实验计算获得。首先测量出

D

的准

确值，然后根据等式（

1

）可以计算出准确的

θ

，根据等式（

2

）可到只含有参数

Rop

和

Offset

的方程。在不同的距离多次测量

D

的准确值计算

θ

，求解方程组可以求出

Rop

和

Offset

。这里

Rop

＝

0.0030 354

，

Offset

＝

0.056514344

。

程

序

头文件：

class LaserRange

{

public:

struct RangeResult * GetRange(IplImage * imgRange,IplImage * imgDst);

LaserRange();

virtual ~LaserRange();

private:

unsigned

int maxW;

unsigned

int maxH;

unsigned

int MaxPixel;

RangeResult * strctResult;

.

s

..

.

..

// Values used for calculating range from captured image data

const double gain;

// Gain Constant used for converting pixel offset to angle in

radians

const double offset;

// Offset Constant

const double h_cm;

// Distance between center of camera and laser

unsigned int pixels_from_center;

// Brightest pixel location from center

void Preprocess(void * img,IplImage * imgTemp);

};

cpp

文件：

LaserRange::LaserRange():ga in(0.0030354),offset(0),h_cm(4.542)

{

maxW=0;

maxH=0;

MaxPixel=0;

pixels_from_center=0;

// Brightest pixel location from center

strctResult=new RangeResult;

strctResult->maxCol=0;

strctResult->maxRow=0;

strctResult->maxPixel=0;

strctResult->Range=0.0;

}

LaserRange::~LaserRange()

{

if(NULL!=strctResult) delete strctResult;

}

struct RangeResult * LaserRange::GetRange(IplImage * imgRange,IplImage *

imgDst)

{

if(NULL==imgRange) return

strctResult;

Preprocess(imgRange,imgDst);

pixels_from_center = abs(120-maxH);

// Calculate range in cm based on bright pixel location, and setup specific

constants

strctResult->Range= h_cm/tan(pixels_from_center * gain + offset);

strct Result->PixfromCent=pixels_from_center;

strctResult->maxCol=maxW;

strctResult->maxRow=maxH;

.

s

..