基於圖像處理的透射式圓光柵雲臺及其定位檢測方法
2023-06-21 22:44:21 1
專利名稱：基於圖像處理的透射式圓光柵雲臺及其定位檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種雲臺定位檢測方法，特別涉及一種基於圖像處理的透射式圓光柵雲臺及其定位檢測方法，屬於安防和工業控制領域。
背景技術：
雲臺在安防監控和工業生產製造上都具有重要地位，其中，實現雲臺的高精度控制與定位是該領域研究的一項重要內容，也是雲臺應用和發展的關鍵。為保證雲臺的高精度控制與定位，對運轉過程中雲臺位置進行高精度檢測是行之有效的一種手段。現有雲臺中的檢測一般是用角度傳感器進行測量，測量精度為0.01°以上，但該方法受角度傳感器精度的限制和測量誤差的影響，測量精度有限，一般無法達到所需的更高精度，給實際使用帶來麻煩。如何對現有方法進行改進，提高測量精度和測量準確性，就成為本發明所要解決的問題。
發明內容
鑑於上述現有技術的缺點和不足，本發明旨在提供一種利用透射式圓光柵和圖像處理方法相結合的方式，對雲臺轉動角度進行精確檢測，以確保轉動準確性和可靠性。本發明是通過以下技術方案來實現的一種基於圖像處理的透射式圓光柵雲臺，包括雲臺基座、雲臺轉動體和控制系統，還包括兩塊透射式圓玻璃光柵、紅外光源、透鏡、反射裝置和照相機，兩塊透射式圓玻璃光柵對應固定在雲臺基座和雲臺轉動體上；透鏡和紅外光源分別固定在雲臺基座上，紅外光源通過透鏡與雲臺轉動體上的玻璃光柵相對應；反射裝置對應於雲臺基座的玻璃光柵下方；照相機與反射裝置相對應，照相機的輸出端與控制系統相連接，照相機和反射裝置分別固定在雲臺基座上。所述反射裝置為一個45°角的稜鏡，照相機與稜鏡的反射面相對應。一種基於圖像處理的透射式圓光柵雲臺的定位檢測方法，包括a)、選取兩塊透射式圓玻璃光柵,一個作為指不光柵固定於雲臺基座上，另一個作為標尺光柵固定在雲臺轉動體上。b)、隨著雲臺轉動體的轉動，紅外光源照射玻璃光柵，照相機利用反射裝置對兩塊玻璃光柵間的莫爾條紋圖像進行採集。c)、根據公式Y = 0. 259R+0. 588G+0. 124B，控制系統將採集到的彩色莫爾條紋圖
像轉化成灰度圖像。d)、利用線性變換方式對灰度圖像進行增強對比度的灰度拉伸。
e)、將灰度拉伸後的圖像轉化為黑白圖像。f)、對黑白圖像進行掃描，完成對其中一塊白色莫爾條紋區域的標記並截取，計算單個標記條紋區域內的白色像素的像素數，利用求和公式，推算出以莫爾條紋標記區域像素總數與標記區域面積A之間的關係式，即
權利要求
1.一種基於圖像處理的透射式圓光柵雲臺，包括雲臺基座、雲臺轉動體和控制系統，其特徵在於，還包括兩塊透射式圓玻璃光柵、紅外光源、透鏡、反射裝置和照相機，所述兩塊透射式圓玻璃光柵對應固定在雲臺基座和雲臺轉動體上；所述透鏡和紅外光源分別固定在雲臺基座上，紅外光源通過透鏡與雲臺轉動體上的玻璃光柵相對應；所述反射裝置對應於雲臺基座的玻璃光柵下方；所述照相機與反射裝置相對應，照相機的輸出端與控制系統相連接，照相機和反射裝置分別固定在雲臺基座上。
2.根據權利要求I所述的基於圖像處理的透射式圓光柵雲臺，其特徵在於，所述反射裝置為一個45°角的稜鏡,照相機與稜鏡的反射面相對應。
3.一種基於圖像處理的透射式圓光柵雲臺的定位檢測方法，其特徵在於，包括 a)、選取兩塊透射式圓玻璃光柵，一個作為指示光柵固定於雲臺基座上，另一個作為標尺光柵固定在雲臺轉動體上； b)、隨著雲臺轉動體的轉動，紅外光源照射玻璃光柵，照相機利用反射裝置對兩塊玻璃光柵間的莫爾條紋圖像進行採集； c)、根據公式Y= O. 259R+0. 588G+0. 124Β，控制系統將採集到的彩色莫爾條紋圖像轉化成灰度圖像； d)、利用線性變換方式對灰度圖像進行增強對比度的灰度拉伸； e)、將灰度拉伸後的圖像轉化為黑白圖像， f)、對黑白圖像進行掃描，完成對其中一塊白色莫爾條紋區域的標記並截取，計算單個標記條紋區域內的白色像素的像素數，利用求和公式，推算出以莫爾條紋標記區域像素總數與標記區域面積A之間的關係式，SP
全文摘要
本發明公開了一種基於圖像處理的透射式圓光柵雲臺及其定位檢測方法，通過在雲臺基座和雲臺轉動體上分別增設透射式圓玻璃光柵，利用雲臺轉動體的轉動過程，在兩塊玻璃光柵之間形成莫爾條紋，通過採集莫爾條紋圖像並進行相應灰度處理後，形成一種以目標區域內莫爾條紋像素數計算雲臺轉動角度的方法，其方法簡單、實現方便，測量精度高，受外界幹擾小，整個裝置穩定性好、可靠性高，特別適於在轉動過程有高精度控制要求的雲臺上使用。
文檔編號G01B11/26GK102620687SQ201210052279
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月2日 優先權日2012年3月2日
發明者馮佳文, 莊哲民, 馬海 申請人:汕頭市領域安防系統設備有限公司