[發明專利]雙目攝像機及其圖像處理方法

在審

• 申請號: 201410555096.8
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104270570A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 楊云飛
• 申請（專利權）人: 北京明泰智軟件技術發展有限公司
• 主分類號: H04N13/239
• 分類號: H04N13/239;H04N5/232;G06T7/00
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 李夢福

本發明提供了一種雙目攝像機及其圖像處理方法，該攝像機通過兩個圖像采集傳感器獲取目標場景的圖像數據，包括殼體、鏡頭；殼體內部設有前板、剛柔板、主板、電源板及存儲板；前板上設有傳感器A和傳感器B,且焊接有A/D芯片；主板上焊接有FPGA和DSP。本發明采用多核架構，包含圖像傳感器、FPGA、高性能DSP；本發明內嵌智能分析算法、自動曝光、自動白平衡調整等圖像處理算法，同時具備雙傳感器同步成像技術，可實現運動物體檢測與抓拍、物體特征識別等功能；通過對目標場景的同時成像技術，完成圖像特征的提取、識別、匹配和重建過程，更加高效、可靠的實現對目標物體的識別與定位，具有高幀率、低功耗和低噪聲等優點。

技術領域

本發明屬于機器視覺領域，特別涉及雙目攝像機及其圖像處理方法。

背景技術

隨著計算機視覺技術和圖像采集技術的迅速發展，很多場景即需要采集運動目標的大場景運動軌跡，又需要看清運動物體目標的特征細節。

但是，傳統圖像采集系統只有一個圖像傳感器，要不然使用廣角鏡頭，只能采集大的場景，看不清細節；要不然采用特寫鏡頭，能夠看清細節，但是不能采集大的運動軌跡。所以，如何實現既能采集大場景的運動軌跡，又能看清細節一直是計算機視覺領域技術人員一直追求的目標。

發明內容

為了實現既能通過大場景的運動目標的智能分析技術獲取運動軌跡，又能根據智能識別技術來識別運動目標的局部特征，本發明提供了雙目攝像機。

本發明還提供了為獲取上述信息而采用的雙目攝像機圖像處理的方法。

為實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：

雙目攝像機，包括殼體，還包括與殼體前端固定連接的兩個鏡頭；殼體內部設有前板、剛柔板、主板、電源板及存儲板，前板固定在殼體內部前端，前板與主板之間通過剛柔板連接，主板與電源板插接連接，電源板與存儲板插接連接，存儲板與硬盤連接；前板上嵌有傳感器A和傳感器B,且焊接有A/D芯片；主板上焊接有FPGA和DSP,FPGA包含圖像采集模塊、圖像處理模塊和圖像控制模塊，DSP包括目標物體跟蹤模塊、智能分析模塊、壓縮編碼模塊、智能識別模塊、系統配置模塊、系統控制模塊，主板上開設以太網接口、光口、音頻輸入輸出接口、模擬視頻輸出接口、線纜接口；電源板上設有I/O接口、電源輸入接口；存儲板上設有SD卡接口和硬盤接口。

本發明采用多核架構，包含圖像傳感器、FPGA、高性能DSP。本發明內嵌智能交通專用算法、自動曝光、自動白平衡調整等圖像處理算法，同時具備雙傳感器同步成像技術，可實現目標物體檢測與特征檢測和識別功能。

進一步地，傳感器A和傳感器B，都為CCD傳感器或者都為CMOS傳感器或者分別為CMOS傳感器和CCD傳感器。

本發明可采用技術參數相同的傳感器，也可以采用技術參數不同的傳感器。

如果使用兩個技術參數相同的圖像傳感器，采用雙目立體視覺技術，獲取場景中的深度信息，判斷目標物體的距離、速度、尺寸、形狀等目標物體特征，從而完成對運動或停止目標物體的檢測。

如果使用兩個完全不同的圖像傳感器，其中一個傳感器獲取大場景的圖像，通過目標物體跟蹤和檢測算法獲得目標物體的運動軌跡，另一個傳感器使用特寫的方式，獲得目標物體的詳細信息，目標物體類型等。

進一步地，鏡頭與殼體前端通過CS鏡頭接口連接，鏡頭如果發生損壞，更換速度更快、更方便，縮短故障時間。

進一步地，在主板上焊接有ARM。由于DSP負責對圖像分析、識別、壓縮編碼、設定參數等許多工作，為了減輕DSP的負擔，在主板上焊接ARM進行圖像坐標到物理坐標的變換。

進一步地，殼體內部的前端還設有濾光片。在不需要某些光的情況下將其濾掉，比如濾掉可見光或者紅外線，依次提高圖像的清晰度并凸顯出需要的部分。