[发明专利]一种基于惯性测量单元的单目测距系统

权利要求书

1.一种基于惯性测量单元的单目测距系统，其特征在于：采用基于已知物体的单目测距方法，利用IMU传感器配合伺服电机来自动调整摄像头的光轴，从而解决相机本身和系统装配引入配准光轴误差。

2.根据权利要求1所述的基于惯性测量单元的单目测距系统，其特征在于：包括电源、数据采集模块、数据处理模块和姿态调整模块；

所述电源分别与数据采集模块、数据处理模块和姿态调整模块连接，为数据采集模块、数据处理模块和姿态调整模块供电，数据采集模块分别与数据处理模块和姿态调整模块连接，数据处理模块和姿态调整模块连接。

3.根据权利要求1所述的基于惯性测量单元的单目测距系统，其特征在于：数据采集模块包括IMU传感器和摄像头，IMU传感器通过信号线与数据处理模块的主控芯片连接，在飞行过程中不断测量摄像头的加速度，经过积分运算后得到摄像头的姿态角度信息，摄像头通过数据线与主控芯片连接，将采集到的图片信息发送给主控芯片；

所述数据处理模块包括主控芯片、数据存储芯片、串口和上位机；主控芯片通过信号线与IMU传感器连接，数据存储芯片和串口通过信号线分别与主控芯片连接，上位机通过数据线与串口连接；测距前主控芯片时时接收来自IMU传感器的摄像头姿态信息，经过运算处理后精确校正摄像头与被测目标点的位置坐标差，并运算得出摄像头姿态控制指令，最终将姿态控制指令转化为电机的控制量，发送给姿态调整模块，测距时主控芯片将对接收到的来自摄像头的图片信息进行处理，根据小孔成像模型以及相似三角形几何原理得到被测距离，将处理结果保存到数据存储芯片并通过串口发送给上位机；

所述姿态调整模块包括三轴伺服电机，分别控制X、Y、Z三个轴的运动，通过数据线与主控芯片连接，三轴伺服电机与摄像头连接；当接收到主控芯片发来的姿态控制指令后，调整三个伺服电机的转速，以精确操控摄像头的光轴位置，直至光轴与被测平面相互垂直。