[實(shí)用新型]基于仿生學(xué)設(shè)計(jì)的立體機(jī)器視覺(jué)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820185701.7
• 申請(qǐng)日: 2008-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201256433Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李華;徐立中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李華;徐立中
• 主分類號(hào): H04N13/00
• 分類號(hào): H04N13/00;H04N13/02
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 沈根水

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是一種基于生物學(xué)中昆蟲(chóng)復(fù)眼機(jī)理而設(shè)計(jì)的立體機(jī)器視覺(jué)裝置，屬于計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)量和視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前在工業(yè)視頻監(jiān)視監(jiān)測(cè)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)量應(yīng)用中，高分辨率圖像往往可以提供所需要的重要細(xì)節(jié)信息，為了獲取圖像的三維信息，由雙攝像頭組成的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)(stereo?vision)，這種方法采用了2個(gè)獨(dú)立的和經(jīng)過(guò)校正的攝像頭組成，是立體機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)重建所普遍采用的；另外，多攝像頭組成的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，通常采用3個(gè)以上的攝像頭，但是每個(gè)攝像頭與另外一個(gè)攝像頭并不能組成一一對(duì)應(yīng)的視軸對(duì)稱的圖像對(duì)，因此，普通的多攝像頭方法則往往是簡(jiǎn)單地重復(fù)使用單一攝像頭的組合，沒(méi)有建立以仿生機(jī)制為基礎(chǔ)的正方形陣列排列型昆蟲(chóng)復(fù)眼式結(jié)構(gòu)，缺乏系統(tǒng)對(duì)稱性，不具備仿生復(fù)眼功能。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)目前立體視覺(jué)系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)對(duì)稱性，基于生物學(xué)中的昆蟲(chóng)生物復(fù)眼機(jī)理而設(shè)計(jì)的一種按正方形對(duì)稱排列的基于仿生學(xué)設(shè)計(jì)的立體機(jī)器視覺(jué)裝置，旨在克服現(xiàn)有雙攝像頭或3個(gè)以上的攝像頭所組成的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)存在的不足，提取優(yōu)化的圖像中物體的三維立體結(jié)構(gòu)信息。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案：其特征是視頻攝像頭陣由第一攝像頭，第二攝像頭，第三攝像頭和第四攝像頭四個(gè)視頻攝像頭組成，并按照正方形對(duì)稱式排列形成視頻攝像頭陣列，四個(gè)攝像頭分別安裝在攝像頭陣列A面四個(gè)角的位置，在攝像頭陣列B面，攝像頭電路的第一接插件，第二接插件，第三接插件和第四接插件，分別與第一攝像頭，第二攝像頭，第三攝像頭和第四攝像頭四個(gè)視頻攝像頭相對(duì)應(yīng)；四個(gè)攝像頭分別經(jīng)視頻連頭連接4路視頻編碼器。

所述的4路視頻編碼器，其每一路視頻編碼器都采用Phlips公司的SAA7114芯片，它們安裝在后端的嵌入式視頻服務(wù)器中，主要完成對(duì)攝像頭采集的模擬視頻信號(hào)到數(shù)字化和視頻制式轉(zhuǎn)換，其輸出數(shù)據(jù)信號(hào)直接接入嵌入式視頻服務(wù)器中的視頻幀存儲(chǔ)器。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：按照仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)，以一組4個(gè)攝像頭組成立體機(jī)器視覺(jué)裝置，它能夠產(chǎn)生兩組配對(duì)圖像：即，直接耦合組配對(duì)圖像和交互耦合組配對(duì)圖像，共計(jì)六對(duì)配對(duì)圖像，從而有效地獲取圖像中的物體三維結(jié)構(gòu)，運(yùn)用配對(duì)圖像算法從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)自動(dòng)校正地獲取圖像中物體的三維立體信息的功能。

附圖說(shuō)明

附圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)構(gòu)造示意圖；

附圖2是本實(shí)用新型的攝像頭陣列正面安置示意圖；

附圖3是本實(shí)用新型的電路接插件排列示意圖；

附圖4是本實(shí)用新型的攝像頭與視頻接頭連接關(guān)系示意圖；

附圖5是本實(shí)用新型的直接耦合和交互耦合組配對(duì)圖像；其中附圖5-1是直接耦合組配對(duì)圖像圖，附圖5-2是交互耦合組配對(duì)圖像圖；

附圖6是本實(shí)用新型的嵌入式視頻服務(wù)器D的原理方框圖；

附圖7是本實(shí)用新型的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

對(duì)照附圖1，A視面是圖像傳感器的正(前)面，即為A面，B視面是圖像傳感器的后面，即為B面，圖像傳感器的殼體為C，D為嵌入式視頻服務(wù)器。第一攝像頭I1，第二攝像頭I2，第三攝像頭I3和第四攝像頭I4四個(gè)攝像頭分別安裝在攝像頭陣列A面四個(gè)角的位置，在B面，攝像頭的電路接插件B1，B2，B3和B4，分別對(duì)應(yīng)于第一攝像頭I1，第二攝像頭I2，第三攝像頭I3和第四攝像頭I4。

對(duì)照?qǐng)D2，其結(jié)構(gòu)是攝像頭采用CCD(Charge?Coupled?Device，電荷耦合器件)攝像頭，由正視面(A面)可見(jiàn)，第一攝像頭I1至第四攝像頭I4是按正方形陣列排列，四個(gè)攝像頭組成高清晰圖像傳感器，每個(gè)攝像頭的中心線到圖像傳感器的正面的中心位置為可調(diào)，常用的設(shè)置參數(shù)設(shè)計(jì)為25mm，也即每個(gè)攝像頭的中心相互之間的位置為可調(diào)，攝像頭的位置中心之間相距尺寸設(shè)計(jì)為2×25＝50mm。

對(duì)照?qǐng)D3，是基于仿生學(xué)設(shè)計(jì)的立體機(jī)器視覺(jué)裝置的電路接插件排列示意圖，即后視(B視面)示意圖。第一攝像頭I1的電路接插件為B1，第二攝像頭I2的電路接插件為B2，第三攝像頭I3的電路接插件為B3，第四攝像頭I4的電路接插件為B4。

對(duì)照?qǐng)D4，其結(jié)構(gòu)是第一攝像頭I1至第四攝像頭I4的排列由圖2給出，每個(gè)攝像頭與視頻接頭的連接是一一對(duì)應(yīng)的，圖中AA為視頻連接線，圖中BB為音頻連接線。