[發明專利]一種具備同步鏡頭參數調節功能的全景視覺系統

有效

• 申請號: 201310076387.4
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103197498A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 蔡成濤;朱齊丹;夏桂華;梁小龍;原新;孟浩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G03B37/04
• 分類號: G03B37/04;G03B17/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種觀測系統。

背景技術

單個攝像機只能進行某個方向的視覺觀察，無法滿足視頻監控領域的多方位同時監控任務。多攝像機圖像拼接技術的出現滿足了多方位監控的需求，但是在動態目標跟蹤中多個攝像機之間由于相機參數（焦距、聚焦、光圈）的差異，導致圖像亮度，焦距，視場的不同，所以圖像拼接，信息融合是一個難點。云臺是可以提供多角度觀察的攝像機安裝平臺，通過云臺也可以實現一個攝像機360度旋轉來監控整個場景，但是其旋轉速度有限對整個全景視場的采集能力有限，無法同時觀察多個方位的多個運動目標，無法跟蹤快速運動目標，也無法給用戶一個整體的全景視場感知。

發明內容

本發明的目的在于提供實現大范圍的場景監控、方便對場景中的多個運動目標進行不同尺度的觀察的一種具備同步鏡頭參數調節功能的全景視覺系統。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明一種具備同步鏡頭參數調節功能的全景視覺系統，其特征是：包括相機、安裝盤、旋轉裝置、支撐物，相機、旋轉裝置安裝在安裝盤上，支撐物連接旋轉裝置，旋轉裝置控制安裝盤相對于支撐物旋轉，安裝盤上分別設置同步聚焦調節齒輪環、同步焦距調節齒輪環、同步光圈調節齒輪環，同步聚焦調節齒輪環、同步焦距調節齒輪環、同步光圈調節齒輪環可在安裝盤上面滑動旋轉，相機上設置聚焦齒輪、焦距齒輪、光圈齒輪，安裝盤上的同步聚焦調節齒輪環、同步焦距調節齒輪環、同步光圈調節齒輪環分別與相機上的聚焦齒輪、焦距齒輪、光圈齒輪嚙合。

本發明還可以包括：

1、所述的相機包括8個相同的相機，均勻分布在安裝盤上，相機均面向安裝盤的中心，8個相機的聚焦齒輪、焦距齒輪、光圈齒輪通過同步聚焦調節齒輪環、同步焦距調節齒輪環、同步光圈調節齒輪環，同步調節。

本發明的優勢在于：本發明不僅能夠保證所有相機的參數一致，同時還能克服相機參數單獨控制所帶來的誤差積累，保證各個相機的參數誤差在一個可以接受的范圍內。這樣使用相同參數的相同型號相機拍出的同一場景的圖像，具有很好的可融合性，使用圖像處理算法可以精確的將多相機的圖像進行無縫融合，克服了傳統多相機拼接的圖像融合問題。另外多相機安裝盤旋轉裝置能夠調整多相機安裝盤的角度，這樣針對于遠處的目標，雖然會存在視場無法拼接的問題，但是可以控制旋轉的角度進行多個方向目標的跟蹤觀察，解決了傳統多相機拼接的視覺死角問題。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為安裝盤旋轉裝置結構示意圖；

圖3為安裝盤結構示意圖；

圖4為相機結構圖；

圖5為安裝盤上的齒輪環與相機上的齒輪嚙合示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

結合圖1～5，本發明主要使用多相機安裝盤101裝置安裝多個相機102，并且完成（聚焦，焦距，光圈）的同步控制。同時使用多相機安裝盤旋轉裝置203進行相機安裝平臺的旋轉控制，實現大范圍無死角的全景觀察。計算機圖像采集與控制系統實現圖片的實時采集和存儲，以及相機鏡頭參數的控制和多相機安裝盤[101]的角度控制。

多相機安裝盤101，是一個嵌入了三個齒輪環的盤狀平臺，包括同步聚焦調節齒輪環302、同步焦距調節齒輪環303、同步光圈調節齒輪環304，如附圖3所示。三個齒輪環可以在多相機安裝盤上面滑動旋轉，它們分別與相機上的三個齒輪環嚙合（效果如附圖5所示），包括聚焦齒輪401、焦距齒輪402、光圈齒輪403，用來同步的控制三個相機的鏡頭參數一致，能有效的防止誤差積累，保證拍攝圖片的可融合性

多相機安裝盤旋轉裝置203控制多相機安裝盤101與其支撐物202之間的旋轉角度。能夠將多相機安裝盤101相對于支撐物202左右旋轉360度。通過將多相機安裝盤進行旋轉方便在相機視場較遠無法完成全景拼接時進行多運動目標的跟蹤和任意視角的觀察，解決了傳統全景拼接存在死角的問題。

計算機圖像采集與控制系統，由工控機組成完成圖像的采集，存儲和顯示功能。該系統通過對采集圖像邊緣檢測進行全景的自動對焦功能，通過檢測圖像整體的明暗程度進行全景的自動光圈控制，同時也可根據用戶的操作進行多相機安裝盤101的觀察角度控制，觀察拼接視覺死角的目標。