一種基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]手術(shù)導(dǎo)航定位系統(tǒng)是基于硬件，判斷手術(shù)設(shè)備的精確位置，以對(duì)病人進(jìn)行更好的治療。立體定位是整個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵，它連接圖像信息和手術(shù)目標(biāo)，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的精度和手術(shù)導(dǎo)航定位系統(tǒng)的水平。但是，傳統(tǒng)定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，定位精度低，無(wú)法契合發(fā)展需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過(guò)一種基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)，來(lái)解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)，其包括第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、選擇輸出模塊、顯示器、可編程片上系統(tǒng)、通用串行總線輸出模塊及上位機(jī)；所述第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊與選擇輸出模塊電連接，所述顯示器與選擇輸出模塊電連接；所述可編程片上系統(tǒng)與第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、通用串行總線輸出模塊電連接，所述通用串行總線輸出模塊與上位機(jī)電連接。
[0006]特別地，所述第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊均選用COMS標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊。
[0007]特別地，所述可編程片上系統(tǒng)選用雙核可編程片上系統(tǒng)。
[0008]特別地，所述上位機(jī)選用計(jì)算機(jī)。
[0009]本發(fā)明提出的基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)對(duì)外提供了直接的VGA輸出，以監(jiān)控標(biāo)識(shí)點(diǎn)提取模塊的性能，引入了環(huán)形RAM緩存結(jié)構(gòu)，使VGA圖像的輸出非常流暢，以硬件方式實(shí)現(xiàn)了 USB控制器，通過(guò)USB接口，以即插即用的方式實(shí)現(xiàn)了與上位機(jī)的通訊，能夠向上位機(jī)輸出計(jì)算出的空間定位坐標(biāo)信息，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位精度高。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0012]請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]本實(shí)施例中基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)具體包括:第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、選擇輸出模塊、顯示器、可編程片上系統(tǒng)、通用串行總線(USB)輸出模塊及上位機(jī)；所述第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊與選擇輸出模塊電連接，所述顯示器與選擇輸出模塊電連接；所述可編程片上系統(tǒng)與第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、通用串行總線輸出模塊電連接，所述通用串行總線輸出模塊與上位機(jī)電連接。于本實(shí)施例中所述第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊均選用COMS標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊。所述可編程片上系統(tǒng)選用雙核可編程片上系統(tǒng)。所述上位機(jī)選用計(jì)算機(jī)。
[0014]通過(guò)雙攝像頭從不同角度拍攝的圖像。對(duì)于攝像頭濾得紅外光后的圖像，第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊自動(dòng)檢測(cè)出三個(gè)特征標(biāo)識(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)。得到每個(gè)攝像頭三個(gè)特征點(diǎn)坐標(biāo)后，進(jìn)入標(biāo)識(shí)點(diǎn)配對(duì)計(jì)算，即分析標(biāo)識(shí)點(diǎn)相對(duì)位置以及幾何關(guān)系，將同一實(shí)際光源通過(guò)不同攝像頭所得到的兩個(gè)坐標(biāo)配對(duì)。配對(duì)完成后，采用設(shè)定的雙目視覺(jué)定位算法，計(jì)算得到特征標(biāo)識(shí)點(diǎn)在空間中的坐標(biāo)。這一部分由可編程片上系統(tǒng)完成?？删幊唐舷到y(tǒng)計(jì)算得到的標(biāo)識(shí)點(diǎn)的三維坐標(biāo)通過(guò)通用串行總線輸出模塊傳至上位機(jī)中。CMOS攝像頭采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列處理，由VGA顯示，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列得到每個(gè)攝像頭三個(gè)特征點(diǎn)坐標(biāo)后，計(jì)算得到特征標(biāo)識(shí)點(diǎn)在空間中的三維坐標(biāo)，將空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)通用串行總線輸出模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，在上位機(jī)中顯示物體空間位置及坐標(biāo)值。雙核可編程片上系統(tǒng)分別完成計(jì)算，提高了運(yùn)算能力。需要說(shuō)明的是，由于傳感器控制器與VGA控制器以不同的速率在同一塊RAM區(qū)域進(jìn)行讀寫，VGA圖像在物體快速移動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)畫面跳動(dòng)的現(xiàn)象。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)外提供了直接的VGA輸出，以監(jiān)控標(biāo)識(shí)點(diǎn)提取模塊的性能，引入了環(huán)形RAM緩存結(jié)構(gòu)，使VGA圖像的輸出非常流暢，以硬件方式實(shí)現(xiàn)了 USB控制器，通過(guò)USB接口，以即插即用的方式實(shí)現(xiàn)了與上位機(jī)的通訊，能夠向上位機(jī)輸出計(jì)算出的空間定位坐標(biāo)信息，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位精度高。
[0016]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)，其特征在于，包括第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、選擇輸出模塊、顯示器、可編程片上系統(tǒng)、通用串行總線輸出模塊及上位機(jī)；所述第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊與選擇輸出模塊電連接，所述顯示器與選擇輸出模塊電連接；所述可編程片上系統(tǒng)與第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、通用串行總線輸出模塊電連接，所述通用串行總線輸出模塊與上位機(jī)電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊均選用COMS標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程片上系統(tǒng)選用雙核可編程片上系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)選用計(jì)算機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種基于雙攝像頭的定位系統(tǒng)，包括第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、選擇輸出模塊、顯示器、可編程片上系統(tǒng)、通用串行總線輸出模塊及上位機(jī)；所述第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊與選擇輸出模塊電連接，所述顯示器與選擇輸出模塊電連接；所述可編程片上系統(tǒng)與第一標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、第二標(biāo)識(shí)點(diǎn)捕獲模塊、通用串行總線輸出模塊電連接，所述通用串行總線輸出模塊與上位機(jī)電連接。本發(fā)明能夠向上位機(jī)輸出計(jì)算出的空間定位坐標(biāo)信息，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位精度高。
【IPC分類】A61B19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105559883
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410550397
【發(fā)明人】華源興
【申請(qǐng)人】江蘇凱旋涂裝自動(dòng)化工程有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年10月16日