1.一种双目云台可变基线的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,计算当前目标距离相机的垂直距离;
步骤二,建立相机在不同目标距离下的理想基线长度公式;
步骤三,计算当前目标移动后距离相机的垂直距离;
步骤四,根据理想基线长度公式计算当前目标移动后的理想基线长度;
步骤五,确定基线长度的变动量和滚珠丝杠转动角度;
步骤六,对滚珠丝杠回程误差进行补偿,并产生驱动信号,驱动电机推动滚珠丝杠旋转调整基线长度。
2.根据权利要求1所述的一种双目云台可变基线的控制方法,其特征在于,所述步骤一的具体方法如下:双目相机两镜头分别固定于左右两根相同的滚珠丝杠上,两根滚珠丝杠旋向相反,分别由控制系统控制电机带动滚珠丝杠转动,实现两镜头的相互靠近或远离,两镜头的焦距为固定值f,双目相机两镜头Ol,Or之间的距离T为相机的基线长度;
通过左右两个相机拍摄同一目标A获取两幅图像,消除畸变和双目校正后,目标A在两个图像中只存在水平方向上的差异,通过目标识别算法在两幅图像中找到目标位置从而获取当前目标的视差ul-ur,即该目标在左右两相机所拍到的图像中像素位置ul和ur在水平方向的差值,通过相似三角形原理得到当前采样目标点A到双目相机的垂直距离Zc:
3.根据权利要求2所述的一种双目云台可变基线的控制方法,其特征在于,所述步骤二的具体方法如下:(1)根据不同的相机内部参数和分辨率,结合行业内的经验,选取视差ul-ur的合适范围Δu1~Δu2;
(2)在基线长度范围Tmin~Tmax内选取若干合适的基线长度值Tmin,T1……Tmax作为理想基线长度,基线长度值的选取采用公式(2)的方式产生;
(3)将所得到的基线长度值Ti与视差的上下限Δu1,Δu2代入公式(1)得到[Zi1,Zi2]即为基线长度Ti所对应的目标距离的范围,在这个范围内的目标距离都采用Ti作为理想基线长度,按照这个方法可以得到……
这样得到不同目标距离下的理想基线长度公式:
4.根据权利要求3所述的一种双目云台可变基线的控制方法,其特征在于,所述步骤三的具体方法如下:当前目标移动后,通过获取下一帧图像中该目标的视差u′l-u′r,得到移动后目标点A′到双目相机的距离Zc′:
5.根据权利要求4所述的一种双目云台可变基线的控制方法,其特征在于,所述步骤四的具体方法如下:将计算得到的移动后目标点到双目相机的距离Zc′代入公式(5)得到该距离下的理想基线长度T′ideal。
6.根据权利要求5所述的一种双目云台可变基线的控制方法,其特征在于,所述步骤五的具体方法如下:计算理想基线长度T′ideal与当前基线长度T的差值ΔT=T′ideal-T;
根据差值ΔT得到每根滚珠丝杠转动的角度θ
其中,S为滚珠丝杠的导程。
7.根据权利要求6所述的一种双目云台可变基线的控制方法,其特征在于,所述步骤六的具体方法如下:两个相机首先由滚珠丝杠上精确定位的起始位置开始运动,首次运动不存在滚珠丝杠回程误差,根据之前步骤获得首次基线长度变化量ΔT0后,由公式(7)计算得到滚珠丝杠转动角度θ0,当某一次得到基线长度变化量ΔTi后,为了消除滚珠丝杠的回程误差,首先判断滚珠丝杠是否会反向旋转,即基线变化量ΔTi与上一次变化量是否符号相同,相同时直接由控制系统进行驱动,转动角度θi;当不相同时先将左右两根滚珠丝杠旋转角度分别增加Δθil,Δθir;
θil′=θi+Δθil (8)θir′=θi+Δθir (9)再由控制系统驱动两根滚珠丝杠分别转动角度θil′和θir′,Δθil,Δθir分别为左右两根滚珠丝杠的回程误差补偿角。
8.根据权利要求7所述的一种双目云台可变基线的控制方法,其特征在于,所述回程误差补偿角的获得方式如下:使用角度传感器对滚珠丝杠转动的角度进行记录,通过激光干涉仪判断滚珠丝杠是否开始传动,从而记录到滚珠丝杠上某点处从开始转动到发生传动之间的角度即为该点处的回程误差补偿角;
按照上述方法对左右两根滚珠丝杠检测后可以得到公式(5)中各个理想基线长度Ti处所对应的回程误差补偿角Δθil,Δθir。