專利名稱：同時實現(xiàn)目標(biāo)的圖像和距離的監(jiān)視和測量的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測的裝置和方法，特別涉及一種對目標(biāo)的圖像和距離同時進(jìn)行監(jiān)測的裝置和方法。
背景技術(shù)：
如果對一所感興趣的目標(biāo)既能測出該目標(biāo)的形狀又能測出該目標(biāo)的距離，在實際生活中是有很大意義的。例如在車輛、船舶等行駛或者后退過程中，為了安全起見，往往需要了解車輛、船舶后部所存在的目標(biāo)的實際情況作為駕駛?cè)藛T的重要參考。過去，只有能夠了解目標(biāo)距離的測距技術(shù)，或者只有能夠顯示目標(biāo)形狀的顯示技術(shù)，而沒有能夠同時既能測出目標(biāo)的距離又能顯示目標(biāo)的形狀的技術(shù)。現(xiàn)在，出現(xiàn)了既能測出目標(biāo)的距離又能顯示目標(biāo)的形狀的技術(shù)，例如由本申請人提出的申請?zhí)枮?1125567.6，發(fā)明名稱為“可與攝象結(jié)合監(jiān)測目標(biāo)距離的裝置和方法”的中國發(fā)明專利申請披露了一種可以實現(xiàn)上述目的的技術(shù)。
但是，上述專利申請所披露的能同時實現(xiàn)目標(biāo)圖像和目標(biāo)距離的技術(shù)是把所測量距離字符的三基色信號直接送到監(jiān)視器或者電視機(jī)的視頻輸入端與目標(biāo)圖像信號相混合，在顯示屏上同時顯示目標(biāo)的圖像和距離。這種已有技術(shù)的缺陷是，由于現(xiàn)有的監(jiān)視器或者電視機(jī)都沒有相應(yīng)的輸入所測量距離字符的三基色信號的接口，所以必須對現(xiàn)有的監(jiān)視器或者電視機(jī)進(jìn)行改制，或者定制專用的監(jiān)視器或者電視機(jī)。而現(xiàn)有的監(jiān)視器或者電視機(jī)的電路各異，改制方法不盡相同，改制難度大，并且安裝復(fù)雜；若定制專用的監(jiān)視器或者電視機(jī)，其制造周期長，品種單一，受約束性大，難以適應(yīng)客戶的變化和個性化的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是欲克服上述已有技術(shù)所存在的缺陷而提出一種把所測的距離轉(zhuǎn)換為字符，經(jīng)同步、彩色編碼及調(diào)制而合成為視頻信號，再與目標(biāo)圖像視頻信號疊加，形成含有目標(biāo)圖像和目標(biāo)距離的復(fù)合視頻信號，將該復(fù)合視頻信號通過標(biāo)準(zhǔn)視頻端口送入監(jiān)視器或者電視機(jī)的裝置和方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的裝置，其特征是該裝置包括有一攝象機(jī)，用于對目標(biāo)進(jìn)行攝象，并輸出一視頻信號；一超聲波傳感器，用于向所述目標(biāo)發(fā)送一超聲波，并且接收返回的回波信號；一超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分，用于根據(jù)所輸入的控制信號向超聲波傳感器傳送驅(qū)動超聲波傳感器的驅(qū)動信號，并放大從超聲波傳感器傳來的回波信號；一超聲波測距裝置，用于向超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分發(fā)送驅(qū)動超聲波傳感器的控制信號，對由超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分輸入的被放大的回波信號進(jìn)行測距和將距離字符與圖象視頻率信號疊加；和一監(jiān)視器，用于接收由超聲波測距裝置輸出的視頻信號和音頻信號，以顯示所述目標(biāo)的圖象和距離并輸出合成提示聲音。
本發(fā)明還提供了一種在對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的裝置中對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的方法，所述對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的裝置包括有微處理器、字符顯示處理器、視頻疊加同步器和延遲線，其特征是該方法包括有步驟S1，系統(tǒng)啟動，接通電源；S2，完成系統(tǒng)復(fù)位；S3，將顯示字模輸出到字符顯示處理器；S4，當(dāng)復(fù)位正常后，進(jìn)行距離檢測，微處理器輸出超聲波控制信號，并檢測回波信號；S5，對檢測的回波信號進(jìn)行運算和數(shù)字濾波；S6，微處理器根據(jù)所測量的結(jié)果，將距離值劃分為特近距離、近距離、中距離和遠(yuǎn)距離幾個距離段，以確定顯示文字的顏色、位置、以及提示音的頻率和間隔時間，同時把所測量的距離值轉(zhuǎn)換為字符代碼；S7，將轉(zhuǎn)換的字符代碼連同顯示文字的顏色、位置信息一起送入字符顯示處理器，字符顯示處理器將微處理器送來的字符代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的顯示字符，并實現(xiàn)行同步和場同步，將該顯示字符以RGB格式輸出到視頻疊加同步器；S8，合成的相應(yīng)的提示音并將其送入音頻輸出端口，并且視頻疊加同步器對來自攝象機(jī)的視頻信號進(jìn)行放大分離出行、場同步信號，并將來自字符顯示處理器的RGB信號矩陣編碼和調(diào)制轉(zhuǎn)換為Y、C信號；和S9，該Y和C信號分別經(jīng)過延遲線的延時后，與來自攝象機(jī)的視頻信號相疊加，再經(jīng)過放大后以標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號輸出。
由于現(xiàn)有的監(jiān)視器和電視機(jī)都有標(biāo)準(zhǔn)視頻輸入端口，所以本發(fā)明可以適應(yīng)于各種監(jiān)視器或者電視機(jī)，而無需對監(jiān)視器或者電視機(jī)進(jìn)行改制或定制，從而不但能滿足客戶的個性化要求，而且降低了成本，方便了制造和安裝。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的同時實現(xiàn)目標(biāo)的圖像和距離的監(jiān)視和測量裝置的實施例的系統(tǒng)工作示意圖；圖2是圖1中所示的根據(jù)本發(fā)明的同時實現(xiàn)目標(biāo)的圖像和距離的監(jiān)視和測量裝置的超聲波測距裝置的電路框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的同時實現(xiàn)目標(biāo)的圖像和距離的監(jiān)視和測量裝置的的電路原理圖；和圖4是根據(jù)本發(fā)明的同時實現(xiàn)目標(biāo)的圖像和距離的監(jiān)視和測量的方法的工作流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例詳細(xì)說明。
圖1是說明本發(fā)明實施例的系統(tǒng)工作示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括有攝像機(jī)1，超聲波傳感器2，超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分3，超聲波測距裝置4和監(jiān)視器或者電視機(jī)5。其中的超聲波測距裝置4具有距離字符及圖像視頻信號疊加功能，其輸入端加有攝象機(jī)1輸入的視頻信號和超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分3輸出的回波信號，其輸出端輸出的視頻信號和音頻信號連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的音頻和視頻輸入端口。超聲波測距裝置4向超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分3提供控制信號，以控制超聲波傳感器的驅(qū)動。超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分3接受來自超聲波測距裝置4的控制信號向超聲波傳感器傳送放大的超聲波傳感器驅(qū)動信號，并且放大超聲波傳感器送回的回波信號。
請參考見圖2，圖2是圖1中所示的根據(jù)本發(fā)明的同時實現(xiàn)目標(biāo)的圖像和距離的監(jiān)視和測量裝置的超聲波測距裝置4的電路框圖。該超聲波測距裝置4由微處理器(89C2051)6、字符顯示處理器(UPD6453)7、視頻疊加同步器(MC1378)8以及延遲線9和10所組成。微處理器(89C2051)6用于距離檢測和系統(tǒng)控制，所述系統(tǒng)控制包括傳感器控制、字符代碼轉(zhuǎn)換、顯示控制、疊加控制合成提示聲音等；字符顯示處理器(UPD6453)7用于將所述代碼生成相應(yīng)的顯示字符，并以RGB格式輸出；視頻疊加同步器(MC1378)8用于輸入、輸出視頻信號的放大，行、場同步信號的分離，RGB信號矩陣編碼和調(diào)制，以及視頻信號的疊加等。
下面說明圖2所示的超聲波測距裝置4的工作過程。當(dāng)電源接通后，微處理器6首先完成系統(tǒng)復(fù)位，包括將顯示字模輸出到顯示處理器7。當(dāng)復(fù)位正常后，開始進(jìn)行距離檢測，此時微處理器6輸出超聲波控制信號，并通過回波輸入端檢測回波信號，對檢測的回波信號進(jìn)行運算和數(shù)字濾波以實現(xiàn)距離的準(zhǔn)確測量。微處理器6根據(jù)所測量的結(jié)果，將距離值劃分為過近距離、近距離、中距離和遠(yuǎn)距離幾個距離段，以確定顯示文字的顏色、位置、以及提示音的頻率和間隔時間，同時把所測量的距離值轉(zhuǎn)換為字符代碼，連同顯示文字的顏色、位置信息一起送入顯示處理器7，并將合成的相應(yīng)的提示音送入音頻輸出端口。字符顯示處理器7將微處理器6送來的字符代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的顯示字符，并實現(xiàn)行同步和場同步，將該顯示字符以RGB格式輸出到視頻疊加同步器8。視頻疊加同步器8對來自攝象機(jī)的視頻信號進(jìn)行放大分離出行、場同步信號，并將來自字符顯示處理器7的RGB信號矩陣編碼和調(diào)制轉(zhuǎn)換為Y、C信號，該Y和C信號分別經(jīng)過延遲線9和1 0的延時后，與來自攝象機(jī)的視頻信號相疊加，再經(jīng)過放大后以標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號輸出。由于輸出的視頻信號是在來自攝象機(jī)的圖象信號上疊加有距離字符的信號，從而實現(xiàn)了目標(biāo)圖象的監(jiān)視和目標(biāo)距離的檢測。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的同時實現(xiàn)目標(biāo)的圖像和距離的監(jiān)視和測量裝置的電路原理圖。圖中詳細(xì)示出了圖2所示電路的各個集成電路芯片的連接。為了使本說明書簡明起見，省略對該電路的詳細(xì)描述。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的同時實現(xiàn)目標(biāo)的圖像和距離的監(jiān)視和測量的方法的工作流程圖。所述對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的裝置包括有微處理器、字符顯示處理器、視頻疊加同步器和延遲線，該方法包括步驟S1，系統(tǒng)啟動，接通電源；S2，微處理器首先完成系統(tǒng)復(fù)位；S3，將顯示字模輸出到顯示處理器；S4，當(dāng)復(fù)位正常后，開始進(jìn)行距離檢測，此時微處理器輸出超聲波控制信號，并通過回波輸入端檢測回波信號；S5，對檢測的回波信號進(jìn)行運算和數(shù)字濾波以實現(xiàn)距離的準(zhǔn)確測量；S6，微處理器根據(jù)所測量的結(jié)果，將距離值劃分為過近距離、近距離、中距離和遠(yuǎn)距離幾個距離段，以確定顯示文字的顏色、位置、以及提示音的頻率和間隔時間，同時把所測量的距離值轉(zhuǎn)換為字符代碼；S7，將轉(zhuǎn)換的字符代碼連同顯示文字的顏色、位置信息一起送入顯示處理器，字符顯示處理器將微處理器送來的字符代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的顯示字符，并實現(xiàn)行同步和場同步，將該顯示字符以RGB格式輸出到視頻疊加同步器；S8，合成的相應(yīng)的提示音并將其送入音頻輸出端口，并且視頻疊加同步器對來自攝象機(jī)的視頻信號進(jìn)行放大分離出行、場同步信號，并將來自字符顯示處理器的RGB信號矩陣編碼和調(diào)制轉(zhuǎn)換為Y、C信號；S9，該Y和C信號分別經(jīng)過延遲線的延時后，與來自攝象機(jī)的視頻信號相疊加，再經(jīng)過放大后以標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號輸出。
雖然本說明書以具體實施例的方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作了說明，但是該具體實施例并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違反本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的前提下，可對本發(fā)明作若干的改變，所作的改變也在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的裝置，其特征是該裝置包括有一攝象機(jī)，用于對目標(biāo)進(jìn)行攝象，并輸出一視頻信號；一超聲波傳感器，用于向所述目標(biāo)發(fā)送一超聲波，并且接收返回的回波信號；一超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分，用于根據(jù)所輸入的控制信號向超聲波傳感器傳送驅(qū)動超聲波傳感器的驅(qū)動信號，并放大從超聲波傳感器傳來的回波信號；超聲波測距裝置，用于向超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分發(fā)送驅(qū)動超聲波傳感器的控制信號，對由超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分輸入的被放大的回波信號進(jìn)行測距和將距離字符與圖象視頻率信號疊加；和一監(jiān)視器，用于接收由超聲波測距裝置輸出的視頻信號和音頻信號，以顯示所述目標(biāo)的圖象和距離并輸出合成提示聲音。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的超聲波測距裝置還包括一微處理器，用于進(jìn)行距離檢測、字符代碼轉(zhuǎn)換、顯示控制、疊加控制和合成提示聲音并輸出該字符代碼和合成提示聲音；一字符顯示處理器，用于將所述微處理器送來的字符代碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的字符代碼，并以RGB格式輸出；一視頻疊加同步器，用于將從所述攝象機(jī)輸出的視頻信號進(jìn)行放大，分離行、場同步信號，并對自字符顯示處理器輸出的RGB信號進(jìn)行矩陣編碼和調(diào)制轉(zhuǎn)換為Y、C信號，經(jīng)延遲線延遲后與攝象機(jī)輸入的視頻信號疊加作為復(fù)合視頻信號輸出；和一Y延遲線和一C延遲線，用于對視頻疊加同步器的Y、C信號進(jìn)行延遲。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述的微處理器為89C2051。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述的字符顯示處理器為UPD6453。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述的視頻疊加同步器為MC1378。
6.一種在對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的裝置中對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的方法，所述對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的裝置包括有微處理器、字符顯示處理器、視頻疊加同步器和延遲線，其特征是該方法包括有步驟S1，系統(tǒng)啟動，接通電源；S2，完成系統(tǒng)復(fù)位；S3，將顯示字模輸出到字符顯示處理器；S4，當(dāng)復(fù)位正常后，進(jìn)行距離檢測，微處理器輸出超聲波控制信號，并檢測回波信號；S5，對檢測的回波信號進(jìn)行運算和數(shù)字濾波；S6，微處理器根據(jù)所測量的結(jié)果，將距離值劃分為過近距離、近距離、中距離和遠(yuǎn)距離幾個距離段，以確定顯示文字的顏色、位置、以及提示音的頻率和間隔時間，同時把所測量的距離值轉(zhuǎn)換為字符代碼；S7，將轉(zhuǎn)換的字符代碼連同顯示文字的顏色、位置信息一起送入字符顯示處理器，字符顯示處理器將微處理器送來的字符代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的顯示字符，并實現(xiàn)行同步和場同步，將該顯示字符以RGB格式輸出到視頻疊加同步器；S8，合成相應(yīng)的提示音并將其送入音頻輸出端口，并且視頻疊加同步器對來自攝象機(jī)的視頻信號進(jìn)行放大分離出行、場同步信號，并將來自字符顯示處理器的RGB信號矩陣編碼和調(diào)制轉(zhuǎn)換為Y、C信號；和S9，該Y和C信號分別經(jīng)過延遲線的延時后，與來自攝象機(jī)的視頻信號相疊加，再經(jīng)過放大后以標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號輸出。
全文摘要
提供一種對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的裝置，包括有一攝象機(jī)，用于用于對目標(biāo)進(jìn)行攝象，并輸出一視頻信號；一超聲波傳感器，用于向所述目標(biāo)發(fā)送一超聲波，并且接收返回的回波信號；一超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分，用于根據(jù)所輸入的控制信號向超聲波傳感器傳送驅(qū)動超聲波傳感器的驅(qū)動信號，并放大從超聲波傳感器傳來的回波信號；一超聲波測距裝置，用于向超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分發(fā)送驅(qū)動超聲波傳感器的控制信號，對由超聲波傳感器驅(qū)動和回波信號放大部分輸入的被放大的回波信號進(jìn)行測距和將距離字符與圖象視頻率信號疊加；和一監(jiān)視器。還提供一種對目標(biāo)的圖象和距離同時進(jìn)行監(jiān)視和測量的方法。
文檔編號G01S15/08GK1502973SQ0215243
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者魏志遠(yuǎn) 申請人:徐建俊