[發(fā)明專利]一種快速三維空間投影攝像視覺識別系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610092888.5
• 申請日: 2016-02-20
• 公開（公告）號: CN105578173A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新民
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市晶源動力科技有限公司
• 主分類號: H04N13/02
• 分類號: H04N13/02;G06T17/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維快速建模系統(tǒng)，具體是一種快速三維空間投影攝像視覺識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前的三維空間設(shè)別系統(tǒng)，采用攝像頭拍攝、激光掃描或超聲波檢測的方式進(jìn)行實(shí)施，攝像頭本身對物體的識別屬于平面型的。兩只攝像頭，雖然也可以產(chǎn)生進(jìn)行3D識別，但由于成像效果與光線、聚焦、景深等因素相關(guān)，獲取的數(shù)據(jù)建模計(jì)算數(shù)據(jù)量和難度較大；激光掃描方式，3D掃描速度慢，建模時間長，超聲波設(shè)備復(fù)雜，掃描速度慢，建模時間長。本發(fā)明就是要降低3D識別的難度，提高3D識別的速度，可用于智能運(yùn)動設(shè)備，在運(yùn)動過程中獲取和識別3D場景，快速選擇運(yùn)動方向和道路，進(jìn)行物體識別和障礙物的躲避，也適合運(yùn)動物體的3D識別。

發(fā)明內(nèi)容

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種快速三維空間投影攝像視覺識別系統(tǒng)，包括多個投影采集模塊和處理模塊，且投影采集模塊均與處理模塊相連接；所述投影采集模塊由投影模組和攝像頭模組構(gòu)成，處理模塊由投影圖像與攝像頭圖像處理單元、景物識別與路徑識別單元、路徑選擇與運(yùn)動控制單元和3D圖像建模單元構(gòu)成。

一種快速三維空間投影攝像視覺識別系統(tǒng)的工作流程，其具體包括以下步驟：

1）投影模組將方格圖像投影到3D場景中，此時方格圖像投射到3D場景后，在各個3D實(shí)物上呈現(xiàn)不同的幾何畸變圖形；

2）利用攝像頭模組采集獲取幾何畸變圖形；

3）攝像頭模組將采集到的圖像反饋給投影圖像與攝像頭圖像處理單元；

4）投影圖像與攝像頭圖像處理單元將處理后的圖形反饋給3D圖像建模單元，通過3D圖像建模單元進(jìn)行3D建模；

5）景物識別與路徑識別單元對步驟4中的3D建模圖形進(jìn)行識別；

6）路徑選擇與運(yùn)動控制單元進(jìn)行判斷選擇相應(yīng)的路徑。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述投影模組采用DLP投影裝置。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述投影采集模塊的數(shù)量為2-10組。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將投影技術(shù)和數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)結(jié)合起來，利用數(shù)字?jǐn)z像頭拍攝投影投射到3D場景中產(chǎn)生的畸變方格圖像，減少了數(shù)據(jù)采集量，利用方格畸變進(jìn)行空間場景識別，減少了計(jì)算難度，提高了3D建模速度，同時可以快速用于運(yùn)動設(shè)備的3D空間及景物識別，特別適合無人機(jī)、無人駕駛設(shè)備、機(jī)器人的運(yùn)動路徑分析，也適合運(yùn)動物體的3D識別。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種快速三維空間投影攝像視覺識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種快速三維空間投影攝像視覺識別系統(tǒng)，包括多個投影采集模塊3和處理模塊8，且投影采集模塊3均與處理模塊8相連接；所述投影采集模塊3由投影模組1和攝像頭模組2構(gòu)成，處理模塊8由投影圖像與攝像頭圖像處理單元4、景物識別與路徑識別單元6、路徑選擇與運(yùn)動控制單元7和3D圖像建模單元5構(gòu)成。

一種快速三維空間投影攝像視覺識別系統(tǒng)的工作流程，其具體包括以下步驟：

1）投影模組1將方格圖像投影到3D場景中，此時方格圖像投射到3D場景后，在各個3D實(shí)物上呈現(xiàn)不同的幾何畸變圖形；

2）利用攝像頭模組2采集獲取幾何畸變圖形；

3）攝像頭模組2將采集到的圖像反饋給投影圖像與攝像頭圖像處理單元4；

4）投影圖像與攝像頭圖像處理單元4將處理后的圖形反饋給3D圖像建模單元5，通過3D圖像建模單元5進(jìn)行3D建模；

5）景物識別與路徑識別單元6對步驟4中的3D建模圖形進(jìn)行識別；

6）路徑選擇與運(yùn)動控制單元7進(jìn)行判斷選擇相應(yīng)的路徑。

所述投影模組1采用DLP投影裝置。

所述投影采集模塊3的數(shù)量為2-10組。

本發(fā)明的工作原理是：將投影技術(shù)和數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)結(jié)合起來，采用投射標(biāo)準(zhǔn)方格圖像，相當(dāng)于將一把空間測量的尺子投射到3D場景中進(jìn)行測量，利用數(shù)字?jǐn)z像頭拍攝投影投射到3D場景中產(chǎn)生的畸變方格圖像，減少了數(shù)據(jù)采集量，利用方格畸變進(jìn)行空間場景識別，減少了計(jì)算難度，提高了3D建模速度，使其可用于運(yùn)動設(shè)備的3D空間及景物識別，也適合運(yùn)動物體的3D識別。