[发明专利]一种摄像头测距方法

说明书

本发明公开了一种摄像头测距方法，所述摄像头测距方法主要包括：1.码字值‑物距表标定，是指根据需要标定出三组不同姿态(水平、俯视和仰视)下的码字值(镜头驱动器单元的输入参数)‑物距表；2.针对目标物体，执行自动对焦，得到当前镜头驱动器单元码字值；3.获取陀螺仪单元测得的俯仰角；4.结合镜头驱动器单元码字值、俯仰角以及码字值‑物距表，计算出与目标物体的实际距离。该方法可以兼容多种智能设备，如智能手机、平板电脑等；另外陀螺仪单元的引入，解决了测量姿态不同而导致测量值不同的问题，使得结果更准确。

技术领域

本发明涉及电子信息系统领域，尤其涉及一种摄像头测距方法。

背景技术

判断当前位置与目标物体之间的距离是日常生活中经常遇到的需求，常见的手持测距装置一般搭载有信号发射装置和接收装置，其通过测量信号发射时间和反射信号接收时间的间隔来估算其与目标物体间的距离，其中常见的信号为超声波、红外线、激光等，目前这种手持装置一般都应用在专业领域，其成本较高，很难推广到日常生活中。

随着智能手机、平板电脑等智能设备的普及，人们获取信息的途径越来越方便，手机等智能设备的功能也越来越丰富，如果能够将测距功能集成到这些智能设备中，则可以极大降低人们获取该功能的成本。

目前，已经有一些方案提出将测距功能集成在手机等智能设备中，其主要分为三种方法：第一种方法：在手机上加装信号发射装置和接收装置，通过测量信号飞行时间来计算距离；第二种方法：使用双目摄像头，使用两个位置不同的摄像头同时拍摄同一物体，通过测量目标物体在两幅图像中的相位差来计算与目标物体的距离；第三种方法：使用单目摄像头，结合摄像头镜头参数，通过测量对准焦后的像距来计算目标物体距离。其中第一、第二种方法都需要额外增加硬件成本，不易大规模推广，而第三种方法简单易行无需额外增加成本，比较容易推广，但目前单目摄像头测距存在光学参数估计不准、测量结果受测量姿态影响较大等问题需要解决。

发明内容

为了解决目前单目摄像头测距存在光学参数估计不准、测量结果受测量姿态影响较大等问题，本发明提出了一种摄像头测距方法，本发明不同于其他的单目摄像头测距系统，其无需准确知道摄像头镜头具体参数，只需通过标定的方式，得到三组不同姿态(水平、俯视和仰视)下的码字值(镜头驱动器单元的输入参数)-物距表，在测量时，结合对焦成功后的镜头驱动器码字值、陀螺仪测得的俯仰角，便可计算出与目标物体的实际距离；同时该方法引入了陀螺仪单元，通过引入俯仰角的计算，解决了测量时的姿态不同而导致测量值不同的问题，使得结果更加准确。需要说明的是，本发明公开的具体实施方式并不限制本发明的公开范围，本发明公开范围还包含未在具体实施例中的各个方面。

为实现本发明的目的，本发明首先提供一种摄像头测距系统，其主要包括：图像传感器单元、镜头单元、镜头驱动器单元、自动对焦单元以及陀螺仪单元。

进一步地，本发明还提供了一种摄像头测距方法，其主要包括。

步骤一，码字值-物距表标定，根据需要标定出三组不同姿态(水平、俯视和仰视)下的码字值(镜头驱动器单元的输入参数)-物距表，标定的物距数量越多则后续测量越准确，一般地物距标定至少需测量7cm，10cm，15cm，20cm，30cm，50cm，100cm，200cm，300cm物距下的对焦准确后的镜头驱动器码字值。

步骤二，执行自动对焦算法，是指通过一定的策略控制镜头驱动器单元进行镜头位移调整，最终使得目标物体成像最清晰的方法，进一步地，所述自动对焦算法由自动对焦单元决定，包括但不限于全搜索法，爬山法等；完成自动对焦后，需要获取当前镜头驱动器单元码字值，以便用于后续计算。

步骤三，获取俯仰角，通过读取陀螺仪单元数据获得当前测量姿态下的俯仰角。

步骤四，计算物体距离，结合镜头驱动器单元码字值、俯仰角以及码字值-物距表，通过插值的方法计算出与目标物体的实际距离。