本發明專利技術公開了一種基于ARM-Linux系統的行車測距防撞預警裝置，其中圖像采集模塊、顯示及Linux人機交互模塊、報警模塊分別與控制模塊連接；激光發射模塊發出激光束照射在障礙物表面形成激光光斑；圖像采集模塊用于采集障礙物圖像信息；控制模塊用于對障礙物圖像信息進行處理，得到圖像采集模塊與障礙物之間的距離；顯示及Linux人機交互模塊用于顯示出圖像采集模塊與障礙物表面之間的距離信息，報警模塊由控制模塊控制發出報警信號。本發明專利技術基于ARM-Linux系統的行車測距防撞預警裝置，具有抗干擾性能好、測量精度高、實時性好的特點，由于其結構簡單，適于在行車領域內推廣。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于防撞裝置領域，尤其涉及一種基于ARM-Linux系統的行車測距防撞預 警裝置。
技術介紹
行車（又稱為橋式起重機或天車）是工業現場垂直升降或水平移動重物的重要機 械設備。隨著經濟建設的不斷發展，行車的應用逐漸廣泛，很多大型工業現場同層多臺行車 操作的情況日益普遍，由于操作人員繁重的工作任務，使注意力長時間高度集中在被吊物 重物的升降及水平位置狀態，往往忽視了相鄰行車間的安全距離，導致碰撞事故時有發生， 特別是同跨行車之間的碰撞給人身安全和設備安全帶來不可估量的后果和損失。為解決行 車之間的因距離過近發生碰撞的問題，行車需安裝防撞裝置，現有的行車防撞方式主要有 機械式、紅外線、激光、超聲波和雷達等，但這幾種方式根據其防撞原理及其特點在行車應 用都有其局限性。其中機械式防撞裝置雖結構簡單成本較低，但是安裝調試時因伸出角鋼 的抖動問題影響工作的可靠性；紅外線方式精度較高，但檢測距離太近且不滿足實時性要 求；激光方式對光學鏡表面的光潔度要求較高；超聲波和雷達受天氣的影響較大，可靠性 較差等。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術中的問題，提供一種基于ARM-Linux系統的行車測距防撞預 警裝置，具有抗干擾性能好、測量精度高、實時性好的特點，由于其結構簡單，適于在行車領 域內推廣。 本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于ARM-Linux系統的行車測 距防撞預警裝置，包括激光發射模塊、圖像采集模塊、顯示及Linux人機交互模塊、控制模 塊、報警模塊，圖像采集模塊、顯示及Linux人機交互模塊、報警模塊分別與控制模塊連接； 激光發射模塊發出激光束照射在障礙物表面形成激光光斑；圖像采集模塊用于采集障礙物 圖像信息；控制模塊用于對障礙物圖像信息進行處理，得到圖像采集模塊與障礙物之間的 距離；顯示及Linux人機交互模塊用于顯示出圖像采集模塊與障礙物表面之間的距離信 息，報警模塊由控制模塊控制發出報警信號。 按上述技術方案，圖像采集模塊為攝像機，激光發射模塊位于攝像機的正上方或 者正下方，激光發射模塊所發出的激光束平行于攝像機中心光軸。 按上述技術方案，控制模塊以ARMll芯片S3C6410芯片作為核心處理器。主頻為 533MHz，最高可達667MHz，可輕松處理圖像及Linux界面操作。 按上述技術方案，報警信號包括語音播報圖像采集模塊與障礙物之間的距離的語 音信號和障礙物達到預設閾值距離時的危險報警信號。 按上述技術方案，所述控制模塊對障礙物圖像信息進行處理，得到圖像采集模塊 與障礙物表面之間的距離，具體包括，計算激光光斑在攝像機焦平面上所成圖像中的像素 點數量pfc，計算每個像素點的弧度rpc和弧度補償ro的值，rpc是由于攝像機的焦平 面（成像面）為曲面狀，使每個像素點呈在焦平面上時以一定弧度分布。根據公式Θ = pfc*rpc+ro計算θ，Θ為激光光斑和攝像機光學成像系統中心點的連線與攝像機光學成 像系統光軸之間的夾角，根據已設置的激光發射模塊與圖像采集模塊之間的距離h，通過D =h/tan Θ，得到激光發射模塊與障礙物表面的距離D。 按上述技術方案，所述計算激光光斑在攝像機焦平面上所成圖像中的像素點數 量，具體包括對于激光光斑在攝像機焦平面上所成圖像進行灰度化、平滑濾波和邊緣特征 提取處理，再根據圓擬合法運用最小二乘原理用圓來逼近激光光斑在攝像機焦平面上所成 圖像的輪廓，計算出激光光斑在攝像機焦平面上所成圖像中各像素點的半徑和坐標，將激 光光斑在攝像機焦平面上所成圖像中各像素點的坐標與攝像機焦平面的中心像素點坐標 進行比對。 本專利技術產生的有益效果是：本專利技術行車測距防撞預警裝置首先由激光發射模塊發 出激光束照射在障礙物表面形成激光光斑，圖像采集設備采集獲取障礙物圖像信息，障礙 物圖像中包含激光光斑信息，將這些信息經過處理后，計算出圖像采集模塊與障礙物之間 的當前距離，并在顯示及Linux人機交互模塊中顯示，操作人員可以直觀地看到距離顯示， 同時控制模塊根據當前距離與安全閾值距離相比較后，發出播報距離的語音信號和位于危 險距離時的危險報警信號，提醒駕駛員注意行車距離，有助于其作出判斷，并采取有效的措 施。 本專利技術提供的行車測距防撞預警裝置，通過采用圖像采集模塊與激光束輔助的方 式使防撞裝置具有抗干擾性能好、測量精度高、實時性好的特點，由于其結構簡單，適于在 行車領域內推廣。【附圖說明】 下面將結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明，附圖中： 圖1是本專利技術實施例行車測距防撞預警裝置的結構示意圖； 圖2是本專利技術實施例行車測距防撞預警裝置的測量原理示意圖。【具體實施方式】 為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術，并不 用于限定本專利技術。 本專利技術實施例中，提供一種基于ARM-Linux系統的行車測距防撞預警裝置，如圖 1所示，包括激光發射模塊、圖像采集模塊、顯示及Linux人機交互模塊、控制模塊、報警模 塊，圖像采集模塊、顯示及Linux人機交互模塊、報警模塊分別與控制模塊連接；激光發射 模塊發出激光束照射在障礙物表面形成激光光斑；圖像采集模塊用于采集障礙物圖像信 息；控制模塊用于對障礙物圖像信息進行處理，得到圖像采集模塊與障礙物之間的距離； 顯示及Linux人機交互模塊用于顯示出圖像采集模塊與障礙物表面之間的距離信息，報警 模塊由控制模塊控制發出報警信號。顯示及Linux人機交互模塊除了具有顯示當前距離信 息之外，還具有獲取采集的圖像以輔助駕駛的功能。操作人員可以直觀地從顯示及Linux 人機交互模塊看到距離顯示，同時控制模塊根據當前距離與安全閾值距離相比較后，發出 播報距離的語音信號或位于障礙物危險距離時的危險報警信號，當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于ARM?Linux系統的行車測距防撞預警裝置，其特征在于，包括激光發射模塊、圖像采集模塊、顯示及Linux人機交互模塊、控制模塊、報警模塊，圖像采集模塊、顯示及Linux人機交互模塊、報警模塊分別與控制模塊連接；激光發射模塊發出激光束照射在障礙物表面形成激光光斑；圖像采集模塊用于采集障礙物圖像信息；控制模塊用于對障礙物圖像信息進行處理，得到圖像采集模塊與障礙物之間的距離；顯示及Linux人機交互模塊用于顯示出圖像采集模塊與障礙物表面之間的距離信息，報警模塊由控制模塊控制發出報警信號。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊維榮，劉昌輝，
申請(專利權)人：武漢工程大學，
類型：發明
國別省市：湖北;42
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