攝像頭來測距

-.z.如何用攝像頭來測距.robotsky.

來源：csdn

時間：2008-07-26

評論0條(訪問論壇)RobotSky恭候您的投稿>>最近一直忙著找工作，blog都長草了，今天把以前作的一個東西放上來充充門面吧。記得在哪看到過老外做的這個東西，覺得很好玩，就自己也做了一個。在攝像頭下面固定一個激光筆，就構(gòu)成了這個簡易的測距裝置?？匆幌铝袌D吧。原理

假設(shè)激光束是與攝像頭的光軸完全平行，激光束的中心落點在在攝像頭的視域中是最亮的點。激光束照射到攝像頭視域中的跟蹤目標上，則攝像頭可以捕捉到這個點，通過簡單的圖像處理的方法，可以在這偵圖像中找到激光束照射形成的最亮點，同時可以計算出Y軸上方向上從落點到圖像中心的象素的個數(shù)。這個落點越接近圖像的中心，被測物體距離機器人就越遠。由下列圖圖可以計算距離D：〔1〕

等式中h是一個常量，是攝像頭與激光發(fā)射器之間的垂直距離，可以直接測量獲得。θ可通過下式計算：θ=Num*Rop+Offset

〔2〕

其中：Num是從圖像中心到落點的像素個數(shù)Rop是每個像素的弧度值Offset是弧度誤差合并以上等式可以得到：〔3〕Num可以從圖像上計算得到。Rop和Offset需要通過實驗計算獲得。首先測量出D的準確值，然后根據(jù)等式〔1〕可以計算出準確的θ，根據(jù)等式〔2〕可到只含有參數(shù)Rop和Offset的方程。在不同的距離屢次測量D的準確值計算θ，求解方程組可以求出Rop和Offset。這里Rop＝0.0030354，Offset＝0.056514344。程序頭文件：classLaserRange

{

public:

structRangeResult*GetRange(IplImage*imgRange,IplImage*imgDst);

LaserRange();

virtual~LaserRange();

private:

unsigned

intma*W;

unsigned

intma*H;

unsigned

intMa*Pi*el;

RangeResult*strctResult;

//Valuesusedforcalculatingrangefromcapturedimagedata

constdouble

gain;

//GainConstantusedforconvertingpi*eloffsettoangleinradians

constdouble

offset;//OffsetConstant

constdouble

h_cm;

//Distancebetweencenterofcameraandlaser

unsignedint

pi*els_from_center;

//Brightestpi*ellocationfromcenter

voidPreprocess(void*img,IplImage*imgTemp);

};cpp文件：LaserRange::LaserRange():gain(0.0030354),offset(0),h_cm(4.542)

{

ma*W=0;

ma*H=0;

Ma*Pi*el=0;

pi*els_from_center=0;

//Brightestpi*ellocationfromcenter

strctResult=newRangeResult;

strctResult->ma*Col=0;

strctResult->ma*Row=0;

strctResult->ma*Pi*el=0;

strctResult->Range=0.0;

}LaserRange::~LaserRange()

{

if(NULL!=strctResult)deletestrctResult;

}structRangeResult*LaserRange::GetRange(IplImage*imgRange,IplImage*imgDst)

{

if(NULL==imgRange)return

strctResult;

Preprocess(imgRange,imgDst);

pi*els_from_center=abs(120-ma*H);

//Calculaterangeincmbasedonbrightpi*ellocation,andsetupspecificconstants

strctResult->Range=h_cm/tan(pi*els_from_center*gain+offset);

strctResult->Pi*fromCent=pi*els_from_center;

strctResult->ma*Col=ma*W;

strctResult->ma*Row=ma*H;

strctResult->ma*Pi*el=Ma*Pi*el;

//strctResult->Range=0.0;

return

strctResult;

}voidLaserRange::Preprocess(void*img,IplImage*imgTemp)

{

Ma*Pi*el=0;

//處理下一幀前最大像素值清零；

IplImage*image=reinterpret_cast<IplImage*>(img);

cvCvtPi*ToPlane(image,0,0,imgTemp,0);

for(intj=((imgTemp->width-60)/2-1);j<(imgTemp->width-40)/2+59;j++)

{

for(inti=5;i<imgTemp->height-5;i++)

{

if((imgTemp->imageData[i*imgTemp->widthStep+j])>Ma*Pi*el)

{

if(((imgTemp->imageData[(i-1)*imgTemp->widthStep+j])>Ma*Pi*el)&&((imgTemp->imageData[(i-1)*imgTemp->widthStep+j+1])>Ma*Pi*el)&&((imgTemp->imageData[(i-1)*imgTemp->widthStep+j-1])>Ma*Pi*el)

)

{

if(((imgTemp->imageData[(i+1)*imgTemp->widthStep+j])>Ma*Pi*el)&&((imgTemp->imageData[(i+1)*imgTemp->widthStep+j+1])>Ma*Pi*el)&&((imgTemp->imageData[(i+1)*imgTemp->widthStep+j-1])>Ma*Pi*el)

)

{

if((imgTemp->imageData[i*(imgTemp->widthStep)+j+1])>Ma*Pi*el)

{

if((imgTemp->imageData[i*(imgTemp->widthStep)+j-1])>Ma*Pi*el)

{

Ma*Pi*el=imgTemp->imageData[i*imgTemp->widthStep+j];

ma*W=j;

ma*H=i;

}

}

}

}

}

}

}調(diào)用函數(shù)：intCLaserVisionDlg::CaptureImage()

{

//CvCapture*capture=0;

//capture=cvCaptureFromCAM(0);

//0表示設(shè)備號

if(!capture)

{

fprintf(stderr,"Couldnotinitializecapturing...\n");

return-1;

}

//cvNamedWindow("LaserRangeImage",1);

//cvvNamedWindow("image",1);

cvvNamedWindow("Dimage",1);

for(;;)

{

IplImage*frame=0;

if(isStop)break;

frame=cvQueryFrame(capture);//從攝像頭抓取一副圖像框架

if(!frame)

break;

if(!imgOrign)

{

//allocateallthebuffers

imgOrign=cvCreateImage(cvGetSize(frame),8,3);

//創(chuàng)立一副圖像

imgOrign->origin=frame->origin;

}

cvCopy(frame,imgOrign,0);

//將圖frame復制到image

//cvShowImage("LaserRangeImage",imgOrign);

if(!imgDest)

{

imgDest=cvCreateImage(cvSize(imgOrign->width,imgOrign->height),8,1);

cvZero(imgDest);

}

structRangeResult*temp=laservsion.GetRange(imgOrign,imgDest);

cvLine(imgOrign,cvPoint(temp->ma*Col,0),cvPoint(temp->ma*Col,imgOrign->height),cvScalar(100,100,255,0),1,8,0);

cvLine(imgOrign,cvPoint(0,temp->ma*Row),cvPoint(imgOrign->width,temp->ma*Row),cvScalar(100,100,255,0),1,8,0);

//cvvShowImage("image",imgOrign);

cvSaveImage("image.bmp",imgOrign);

cvvShowImage("Dimage",imgDest);

//在PictureBo*上顯示圖片

CDC*pDC=GetDlgItem(IDC_Picture)->GetDC();

CDCdcmemory;

BITMAPbm;

dcmemory.CreateCompatibleDC(pDC);

CBitmap*pBmp;

CStringszFileName="image.bmp";

HBITMAPhBk=(HBITMAP)::LoadImage(NULL,szFileName,IMAGE_BITMAP,0,0,LR_LOADFROMFILE);

if(NULL!=hBk)

{

pBmp=CBitmap::FromHandle(hBk);

pBmp->GetObject(sizeof(BITMAP),&bm);

dcmemory.SelectObject(pBmp);

pDC->BitBlt(0,0,bm.bmWidth,bm.bmHeight,&dcmemory,0,0,SRCCOPY);

}

charstr[80];

//Toprintm