[發明專利]立體攝像裝置控制系統

有效

• 申請號: 201110288926.1
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102325262A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 張曉林;甄梓寧
• 申請（專利權）人: 比比威株式會社
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及一種立體攝像裝置控制系統，尤其涉及一種可對立體攝像裝置的兩個攝像部件的位置偏差進行校正的立體攝像裝置控制系統。

背景技術

立體攝像裝置是通過使用分別置于左右兩側的兩個攝像機來獲得立體影像的裝置。傳統立體攝像裝置為了獲得立體影像，兩個攝像機的相對位置以及相對姿勢是固定的。為了提高立體視覺功能，又開發出了具有輻輳運動、基線長度可變、可變焦等特點的多自由度有源攝像機的立體攝像裝置。

兩個攝像機間的相對位置偏差會導致無法生成立體影像。為了消除偏差，開發出了各種偏差校正方法。例如，專利文獻1《特開2004-354257號公報》公開一種方法，利用預先存儲的攝像裝置校正數據(校正參數)對拍攝的立體影像進行校正。

此外，專利文獻2《特開2007-263669號公報》也公開一種方法，先從立體攝像裝置拍攝的立體影像中選出特征點，然后通過特征點的對應關系計算基本矩陣(兩個攝像機間的相對幾何信息)，以此來推斷兩攝像機間相對位置的位置偏差以及旋轉偏差。

但是，由于專利文獻1和2中記述的方法都是通過預先測量或者設定兩個攝像機的相對位置，然后校正攝像機實際位置與該測量值或設定值之間的偏差，這樣使得計算量增大，并且難于實現實時校正。另外，此類方法還存在著計算出的相對位置精度低，以及難以用于校正繞兩眼視軸旋轉角度偏差的缺點。

發明內容

鑒于上述實際問題，為了實現攝像部件的姿勢以及變焦的可控性，本發明提供一種即使在兩個攝像部件的相對位置關系未知的情況下，也能獲得具有立體視覺效果的立體影像的立體攝像裝置控制系統。

為了達到上述的目的，本發明提供一種立體攝像裝置控制系統，包括：兩個攝像部件，其對Yaw、Pitch、Roll和變焦倍數中的任一參數，至少具有一個可控的數字化或模擬化自由度，且兩個所述攝像部件所包含的攝像元件可拍攝連續影像；一誤差計算部件，通過比較所述兩個攝像部件拍攝到的各個影像計算出各攝像部件與預設標準輻輳模型之間的差異，得到各攝像部件的旋轉誤差及變焦誤差；以及一控制部件，利用所述誤差計算部件算出的旋轉誤差及變焦誤差，來控制攝像部件的旋轉角度及變焦倍數。

上述立體攝像裝置控制系統，其中，所述標準輻輳模型通過以下方法進行定義：1)兩個攝像部件的基線，各攝像部件的光軸，以及各攝像部件包含的攝像元件的u軸處于同一平面；2)各攝像部件光軸的焦點位于攝像部件的前方。

上述立體攝像裝置控制系統，其中，各攝像部件通過針孔模型進行校正。

上述立體攝像裝置控制系統，其中，當各攝像部件具有數字化自由度時，控制部件使用圖像映射變換對旋轉角度及變焦倍數進行控制。

上述立體攝像裝置控制系統，其中，當各攝像部件具有模擬化自由度時，控制部件通過一個驅動各攝像部件的驅動器對旋轉角度及變焦倍數進行控制。

上述立體攝像裝置控制系統，其中，所述誤差計算部件包括：特征點選取部件，用于從各攝像部件拍攝的影像中選取各特征點；以及特征點匹配部件，用于相互匹配上述各個特征點。

上述立體攝像裝置控制系統，其中，所述立體攝像裝置控制系統還包括一輻輳角測量部件，用于測量兩個攝像部件的輻輳角。

上述立體攝像裝置控制系統，其中，所述控制部件使用輻輳角測量部件測得的輻輳角，通過實施圖像映射變換，消除梯形失真。

本發明的立體攝像裝置控制系統具有即使在兩個攝像部件的相對位置關系事先未知的情況下，也能獲得具有立體視覺效果的立體影像的優點。

附圖說明

本發明的立體攝像裝置控制系統由以下的實施例及附圖給出。

圖1是本發明立體攝像裝置控制系統的示意框圖。

圖2a～圖2b是本發明立體攝像裝置控制系統使用的標準輻輳模型的針孔模型的概念圖。

圖3是導入本發明控制系統的使用兩個相對位置固定的攝影部件的攝像裝置的示意框圖。

圖4是導入本發明控制系統的使用兩個具有三個自由度的攝影部件的攝像裝置實施例一的示意框圖。

圖5是導入本發明控制系統的使用兩個具有三個自由度的攝影部件的攝像裝置實施例二的示意框圖。

圖6是導入本發明控制系統的使用兩個具有三個自由度的攝影部件的攝像裝置實施例三的示意框圖。

具體實施方式

以下將結合圖1～圖6對本發明的立體攝像裝置控制系統作進一步的詳細描述。

圖1所示為本發明立體攝像裝置控制系統的示意框圖。如圖1所示，本發明的立體攝像裝置控制系統包括兩個攝像部件10，一誤差計算部件20和一控制部件30。