(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210951718.3 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 黄河科技学院 地址 450000 河南省郑州市二七区连云 路 123号 (72)发明人 姚培娟　付辉　张亚娟　蔣文娟　 (74)专利代理 机构 郑州豫乾知识产权代理事务 所(普通合伙) 41161 专利代理师 任伟柯 (51)Int.Cl. H04N 5/357(2011.01) H04N 5/232(2006.01) G01B 11/02(2006.01) (54)发明名称 基于计算机视觉的距离测量装置 (57)摘要 本发明基于计算机视觉的距离测量装置， 图 像信号降噪主电路接收摄像机内图像传感器输 出信号， 采用滤波、 可调选频， 之后经平衡调幅、 抑制图像信号的正负小幅度噪声信号， 再经差模 抗干扰、 差模滤波， 最后经抑制共模信号、 放大差 模信号后输出到计算机； 抖动阈值判断电路接收 方差信号， 经滤波、 阈值比较， 方差信号小于阈值 时， 输出低电平， 采用图像信号降噪主电路、 泄放 共模噪声去噪、 防抖控制， 在方差大于阈值时， 继 电器K1得电， 抖动 补偿电路接收摄像机震动频率 信号， 经转换为电压信号， 与+3.5V耦合后， 一路 控制可调选频的频率， 另 一路经抑制正/负小幅 度噪声的信号经闭合的常开触点K 1‑1/K1‑4分别 经移相、 高/低通滤波， 再经均值滤波后进行去 噪、 防抖控制。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115297284 A 2022.11.04 CN 115297284 A 1.基于计算机视觉的距离测量装置， 包括摄像机、 计算机， 所述摄像机拍摄物体图像信 号到计算机， 计算机根据图像信号的视觉差来计算物体到摄像机的距离， 其特征在于， 还包 括图像信号降噪主电路、 抖动阈值判断电路、 抖动补偿电路， 所述图像信号降噪主电路采用 滤波进行噪声消除、 可调选频接收摄像机内图像传感器输出信号， 之后经平衡调幅、 挖心电 路抑制图像信号的正负小幅度噪声信号， 再经差模抗干扰、 差模滤波， 最后经差 分放大器抑 制共模信号、 放大差模信号后输出到计算机； 所述抖动阈值判断电路接收根据陀螺仪传感器检测摄像机运动的欧拉角计算的方差 信号， 经滤波进入窗口比较器进行阈值比较， 小时输出高电平， 三极管Q1导通， 采用并联的 电阻、 电容泄放图像信号降噪主电路中噪声， 方差大时， 继电器K1得电； 所述抖动补偿电路接收震动传感器检测的摄像机震动频率信号， 经环路滤波转换为电 压信号， 与+3.5V耦合后， 一路控制可调选频的频率， 另一路在继电器K1得电时， 经抑制正小 幅度噪声的信号经闭合的常开触点K1 ‑1分别经移相、 高/低通滤波， 再经均值滤波后输出到 图像信号降噪主电路， 经抑制负小幅度噪声的信号经闭合的常开触点K1 ‑4分别经移相、 低/ 高通滤波， 再 经均值滤波后输出到图像信号降噪主电路。 2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的距离测量装置， 其特征在于， 所述图像信号 降噪主电路包括电阻R1、 电阻R2、 瞬态抑制二极管VD1， 电阻R2的一端、 瞬态抑制二极管VD1 的上端连接图像信号的一端， 电阻R1的一端、 瞬态抑制二极管VD1的下端 连接图像信号的另 一端， 电阻R2的另一端连接电容C2的一端， 电容C2的另一端分别 连接电位器RW1的上端、 电 容C3的一端、 电容C4的一端、 二极管D1的正极、 可变电容CP1的一端， 二极管D1的负极分别连 接可变电容CP1的另一端、 二极管D 6的正极、 电阻R6的一端、 接地电阻R7的一端， 二极管D6的 负极连接继电器K1常闭触点K1 ‑2的一端、 继电器K1常开触点K1 ‑1的一端， 继电器K1常闭触 点K1‑2的另一端分别连接电容C6的一端、 电感L1的一端， 电阻R1的另一端连接电容C1的一 端， 电容C1的另一端分别连接电位器RW1的下端、 电容C3的另一端、 电容C5的一端、 二极管D2 的负极、 可变电容CP2的一端， 二极管D2的正极分别连接可变电容CP2的另一端、 二极管D7的 负极、 电阻R5的一端、 接地电阻R4的一端， 电阻R5的另一端、 电阻R6的另一端连接电源+12V， 二极管D7的正极连接继电器K1常闭触点K1 ‑3的一端、 继电器K1常开触点K1 ‑4的一端， 继电 器K1常闭触点K1 ‑3的另一端分别 连接电容C6的另一端、 电感L2的一端， 电感L1的另一端分 别连接电容C7的一端、 电阻R8的一端， 电阻R8的另一端分别连接运算放大器AR4的反相输入 端、 电阻R11的一端， 电感L2的另一端分别连接电容C7的另一端、 电阻R9的一端， 电阻R9的另 一端分别连接运算放大器AR4的同相输入端、 接地电阻电阻R10的一端， 运算放大器AR4的输 出端和电阻R 11的另一端输出信号到计算机 。 3.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的距离测量装置， 其特征在于， 所述抖动阈值 判断电路包括电感L3， 电感L3的一端 连接方差信号， 电感L3的另一端分别连接接地电容C15 的一端、 运算放大器AR5的同相输入端、 运算放大器AR6的反相输入端， 运算放大器AR5的反 相输入端分别连接电阻R12的一端、 电阻R13的一端， 电阻R12的另一端连接电源+5V， 电阻 R13的另一端分别连接接地电阻R14的一端、 运算放大器AR6的同相输入端， 运算放大器AR5 的输出端 连接二极管D 3的正极， 运算放大器AR6的输出端 连接二极管D4的正极， 二极管D3的 负极分别 连接二极管D4的负极、 电阻R15的一端， 电阻R15的另一端分别连接三极管Q1的基 极、 双二极管SD1的左端， 三极管Q1的发射极连接电阻R3的一端， 电阻R3的另一端分别 连接权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115297284 A 2电容C5的另一端、 电容C4的另一端， 三极管Q1的集电极分别连接接地电阻R16的一端、 接地 电阻RTC2的一端、 接地电容C16的一端， 双二极管SD1的右端 连接晶闸管V1的阴极， 晶闸管V1 的阴极连接电源+12V， 晶闸管V1的阴极分别连接继电器K1线圈的一端、 二极管D5的负极， 继 电器K1线圈的另一端、 二极管D5的正极连接地。 4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的距离测量装置， 其特征在于， 所述抖动补偿 电路包括电阻R22， 电阻R22的一端连接震动频率信号， 电阻R22的另一端连接电容C8的一 端， 电容C8的另一端分别 连接接地电阻R23的一端、 接地电容C9的一端、 电阻R24的一端， 电 阻R24的另一端分别连接电阻R25的一端、 电位器RW 1的可调端、 电位器RW2的可调端、 电位器 RW3的可调端、 电位器RW4的可调端、 电位器RW5的可调端， 电位器RW2的左端、 电位器RW3的左 端连接继电器K1常开触点K1 ‑1的另一端， 电位器RW2的右端分别连接运算放大器AR1的同相 输入端、 电容C10的一端， 运算放大器AR1的输出端和反相输入端连接电阻R26的一端， 电位 器RW3的右端分别连接运算放大器AR2的反相输入端、 电容C11的一端， 电容C11的另一端、 电 容C10的另 一端连接地， 运算放大器AR2的输出端和同相输入端连接电容C13的一端， 电容 C13的另一端分别连接接地电阻R28的一端、 电容C14的一端， 电容C14的另一端分别连接接 地电阻R29的一端、 运算放大器AR3的同相输入端， 电阻R26的另一端分别连接接地电容C12 的一端、 电阻R27的一端， 电阻R27的另一端分别连接运算放大器AR3的反相输入端、 电阻R30 的一端、 电解电容E1的正极， 运算放大器AR3的输出端分别连接电解电容E1的负极、 电阻R30 的另一端、 继电器K1常闭触点K1 ‑2的另一端， 电位器RW4的左端、 电位器RW5的左端连接继电 器K1常开触点K1 ‑4的另一端， 电位器RW4的右端分别连接运算放大器AR7的反相输入端、 接 地电容C17的一端， 运算放大器AR7的输出端和同相输入端连接电阻R17的一端， 电位器RW5 的右端分别连接运算放大器AR8的同相输入端、 接地电容C18的一端， 运算放大器AR8的输出 端和反相输入端 连接电容C19的一端， 电容C19的另一端分别连接接地电阻R19的一端、 电容 C21的一端， 电容C21的另一端分别连接接地电阻R20的一端、 运算放大器AR9的同相输入端， 电阻R17的另一端分别连接接地电容C20的一端、 电阻R18的一端， 电阻R18的另一端分别 连 接运算放大器AR9的反相输入端、 电阻R21的一端、 电解电容E2的正极， 运算放大器AR9的输 出端分别连接电解电容E2的负极、 电阻R21的另一端、 继电器K1常闭触点K1 ‑3的另一端。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115297284 A 3