基于ARM-Linux系統(tǒng)的行車測距防撞預(yù)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防撞裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ARM-Linux系統(tǒng)的行車測距防撞預(yù) 警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 行車（又稱為橋式起重機(jī)或天車）是工業(yè)現(xiàn)場垂直升降或水平移動(dòng)重物的重要機(jī) 械設(shè)備。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，行車的應(yīng)用逐漸廣泛，很多大型工業(yè)現(xiàn)場同層多臺(tái)行車 操作的情況日益普遍，由于操作人員繁重的工作任務(wù)，使注意力長時(shí)間高度集中在被吊物 重物的升降及水平位置狀態(tài)，往往忽視了相鄰行車間的安全距離，導(dǎo)致碰撞事故時(shí)有發(fā)生， 特別是同跨行車之間的碰撞給人身安全和設(shè)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(fā)生碰撞的問題，行車需安裝防撞裝置，現(xiàn)有的行車防撞方式主要有 機(jī)械式、紅外線、激光、超聲波和雷達(dá)等，但這幾種方式根據(jù)其防撞原理及其特點(diǎn)在行車應(yīng) 用都有其局限性。其中機(jī)械式防撞裝置雖結(jié)構(gòu)簡單成本較低，但是安裝調(diào)試時(shí)因伸出角鋼 的抖動(dòng)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(shí)時(shí)性要 求；激光方式對光學(xué)鏡表面的光潔度要求較高；超聲波和雷達(dá)受天氣的影響較大，可靠性 較差等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種基于ARM-Linux系統(tǒng)的行車測距防撞預(yù) 警裝置，具有抗干擾性能好、測量精度高、實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)，由于其結(jié)構(gòu)簡單，適于在行車領(lǐng) 域內(nèi)推廣。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于ARM-Linux系統(tǒng)的行車測 距防撞預(yù)警裝置，包括激光發(fā)射模塊、圖像采集模塊、顯示及Linux人機(jī)交互模塊、控制模 塊、報(bào)警模塊，圖像采集模塊、顯示及Linux人機(jī)交互模塊、報(bào)警模塊分別與控制模塊連接； 激光發(fā)射模塊發(fā)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(jìn)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(jī)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(bào)警模塊由控制模塊控制發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0005] 按上述技術(shù)方案，圖像采集模塊為攝像機(jī)，激光發(fā)射模塊位于攝像機(jī)的正上方或 者正下方，激光發(fā)射模塊所發(fā)出的激光束平行于攝像機(jī)中心光軸。
[0006] 按上述技術(shù)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(dá)667MHz，可輕松處理圖像及Linux界面操作。
[0007] 按上述技術(shù)方案，報(bào)警信號(hào)包括語音播報(bào)圖像采集模塊與障礙物之間的距離的語 音信號(hào)和障礙物達(dá)到預(yù)設(shè)閾值距離時(shí)的危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)。
[0008] 按上述技術(shù)方案，所述控制模塊對障礙物圖像信息進(jìn)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(jì)算激光光斑在攝像機(jī)焦平面上所成圖像中的像素 點(diǎn)數(shù)量pfc，計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的弧度rpc和弧度補(bǔ)償ro的值，rpc是由于攝像機(jī)的焦平 面（成像面）為曲面狀，使每個(gè)像素點(diǎn)呈在焦平面上時(shí)以一定弧度分布。根據(jù)公式Θ = pfc*rpc+ro計(jì)算θ，Θ為激光光斑和攝像機(jī)光學(xué)成像系統(tǒng)中心點(diǎn)的連線與攝像機(jī)光學(xué)成 像系統(tǒng)光軸之間的夾角，根據(jù)已設(shè)置的激光發(fā)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(fā)射模塊與障礙物表面的距離D。
[0009] 按上述技術(shù)方案，所述計(jì)算激光光斑在攝像機(jī)焦平面上所成圖像中的像素點(diǎn)數(shù) 量，具體包括對于激光光斑在攝像機(jī)焦平面上所成圖像進(jìn)行灰度化、平滑濾波和邊緣特征 提取處理，再根據(jù)圓擬合法運(yùn)用最小二乘原理用圓來逼近激光光斑在攝像機(jī)焦平面上所成 圖像的輪廓，計(jì)算出激光光斑在攝像機(jī)焦平面上所成圖像中各像素點(diǎn)的半徑和坐標(biāo)，將激 光光斑在攝像機(jī)焦平面上所成圖像中各像素點(diǎn)的坐標(biāo)與攝像機(jī)焦平面的中心像素點(diǎn)坐標(biāo) 進(jìn)行比對。
[0010] 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明行車測距防撞預(yù)警裝置首先由激光發(fā)射模塊發(fā) 出激光束照射在障礙物表面形成激光光斑，圖像采集設(shè)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(jīng)過處理后，計(jì)算出圖像采集模塊與障礙物之間 的當(dāng)前距離，并在顯示及Linux人機(jī)交互模塊中顯示，操作人員可以直觀地看到距離顯示， 同時(shí)控制模塊根據(jù)當(dāng)前距離與安全閾值距離相比較后，發(fā)出播報(bào)距離的語音信號(hào)和位于危 險(xiǎn)距離時(shí)的危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)，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。
[0011] 本發(fā)明提供的行車測距防撞預(yù)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(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)，由于其結(jié)構(gòu)簡單，適于在 行車領(lǐng)域內(nèi)推廣。
【附圖說明】
[0012] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：
[0013] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例行車測距防撞預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例行車測距防撞預(yù)警裝置的測量原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例中，提供一種基于ARM-Linux系統(tǒng)的行車測距防撞預(yù)警裝置，如圖 1所示，包括激光發(fā)射模塊、圖像采集模塊、顯示及Linux人機(jī)交互模塊、控制模塊、報(bào)警模 塊，圖像采集模塊、顯示及Linux人機(jī)交互模塊、報(bào)警模塊分別與控制模塊連接；激光發(fā)射 模塊發(fā)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(jìn)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(jī)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(bào)警 模塊由控制模塊控制發(fā)出報(bào)警信號(hào)。顯示及Linux人機(jī)交互模塊除了具有顯示當(dāng)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(jī)交互模塊看到距離顯示，同時(shí)控制模塊根據(jù)當(dāng)前距離與安全閾值距離相比較后，發(fā)出 播報(bào)距離的語音信號(hào)或位于障礙物危險(xiǎn)距離時(shí)的危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)，