1.一种基于双摄像头和激光器的目标三维位置检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、确定坐标系:在横向位置设置横向摄像头(5)、激光测距仪(4)和调节电机(1)设定方向为X轴同时设定激光测距仪(4)与坐标系原点之间的距离为L1,在纵向位置设置纵向摄像头(3)、激光测距仪(4)和调节电机(1)设定方向为Z轴同时设定激光测距仪(4)与坐标系原点之间的距离为L2;
S2、调节横向摄像头(5)和纵向摄像头(3)的位置:当检测范围内部存在物体时,调节电机(1)控制横向摄像头(5)、纵向摄像头(3)和激光测距仪(4)左右摆动,激光测距仪(4)测量出多组激光测距仪(4)与物体之间的距离S1和S2并发送至比对模块进行比对,比对模块将最短的距离S1和S2反馈至单片机,单片机控制调节电机(1)使得激光测距仪(4)、横向摄像头(5)和纵向摄像头(3)转动至距离为S1和S2的位置处;
S3、处理物体遮挡关系:角度传感器(2)根据调节电机(1)带动乐高轴转动的圈数确定横向摄像头(5)相对初始位置偏转的角度α以及纵向摄像头(3)相对初始位置偏转的角度β,并将α传输至横向摄像头(5)得出物体在xoy面的坐标(x,y1),同时将β传输至纵向摄像头(3)得出物体在zoy面的坐标(y2,z),若y1‑y2差值为零,说明横向摄像头(5)和纵向摄像头(3)检测到的物体为同一个物体;
若检测区域内有两个物体,则横向摄像头(5)得出物体A在xoy面的坐标(x1,y1),物体B在xoy面的坐标(x2,y2);纵向摄像头(3)得出物体A在zoy面的坐标(y1,z1),物体B在zoy面的坐标(y2,z2),若x1=x2,y1=y2且z1>z2,说明在z轴方向,物体A将物体B遮挡;
若x1=x2,y1>y2,且z1=z2,说明在Y轴方向,物体A将物体B遮挡;若x1>x2,y1=y2,且z1=z2,说明在X轴方向,物体A将物体B遮挡;
S4、确定物体三维坐标:若检测区域内只存在一个物体,则根据物体在xoy面的坐标(x,y)以及zoy面的坐标(y,z),得到物体的三维坐标(x,y,z);
S5、目标运动的检测:首先利用公式计算背景图像与当前图像的差,然后对差分图像进行二值化,并对二值化后的图像进行连通性分析,当某一连通区域的面积(像素数)大于一定的阈值,则认为检测到目标出现,并且认为这个连通的区域就为提取出的目标图像,横向摄像头(5)和纵向摄像头(3)采集的图像,分别进行背景相减运算,用来判断物体是否移动,如果其中横向摄像头(5)或者纵向摄像头(3)通过图像识别出物体移动,则判断这个物体在移动。
2.根据权利要求1所述的一种基于双摄像头和激光器的目标三维位置检测方法,其特征在于:所述横向摄像头(5)、纵向摄像头(3)和激光测距仪(4)的底端安装有旋转架,所述调节电机(1)设置在旋转架下方,所述调节电机(1)的输出端固定连接有乐高轴,所述乐高轴的外侧设置有角度传感器(2),所述乐高轴的顶端与旋转架固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于双摄像头和激光器的目标三维位置检测方法,其特征在于:所述旋转架上安装有控制盒,所述控制盒内安装有单片机、复位模块和对比模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于双摄像头和激光器的目标三维位置检测方法,其特征在于:所述角度传感器(2)、激光测距仪(4)、调节电机(1)、横向摄像头(5)和纵向摄像头(3)电连接,所述横向摄像头(5)和纵向摄像头(3)内部设置有计算模块,所述计算模块、复位模块和对比模块与单片机建立信息传输连接,所述计算模块与对比模块建立信息传输连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于双摄像头和激光器的目标三维位置检测方法,其特征在于:所述计算模块包含物体坐标x、y1、y2和z坐标的计算公式,所述坐标x的计算公式:L1‑S1×cosα,所述坐标y1的计算公式:S1×Sinα,所述坐标y2的计算公式:S2×sinβ,所述坐标z的计算公式:L2‑S2×cosβ。
6.根据权利要求4所述的一种基于双摄像头和激光器的目标三维位置检测方法,其特征在于:所述复位模块用于横向摄像头(5)和纵向摄像头(3)在完成检测作业后恢复至初始位置。