[發明專利]末端制導視頻圖像三維數據采集系統

在審

• 申請號: 201610152333.5
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN107205145A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 陳小軍;李建軍
• 申請（專利權）人: 中航華東光電（上海）有限公司
• 主分類號: H04N13/02
• 分類號: H04N13/02
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙)31288
• 代理人: 劉君

技術領域

本發明涉及一種數據采集系統，具體地，涉及一種末端制導視頻圖像三維數據采集系統。

背景技術

隨著視覺影像技術的不斷發展，消費者從收音機到黑白電視，從彩色顯示到3D顯示。工業，社會，軍事的圖像二維數據需求，到三維數據需求。因為平面二維顯示的局限性，目前人們更多的只能得到圖像的二維數據。特別是軍用飛行器在外界信號干擾，通過視頻圖像三維定位，可以為飛行器末端跟蹤鎖定目標，提供強有力的支持，目前飛行器末端圖像定位只限于二維圖像鎖定，沒有圖像內第三維信息。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種末端制導視頻圖像三維數據采集系統，其模仿人眼的雙目視覺算法，通過多相機機構設計，多目影像采集，獲取視場內的三維數據，可應用到軍用飛行器視頻影像自主三維定位，也可以滿足其它方面自主三維定位需求。

根據本發明的一個方面，提供一種末端制導視頻圖像三維數據采集系統，包括一個中心相機、一個水平方向平行相機、一個垂直方向平行相機、雙目測距視頻運算模塊、中央控制單元、LED顯示模塊、數字圖像處理加速器，中心相機與水平方向平行相機水平方向平行且相對位置固定；中心相機與垂直方向平行相機垂直方向平行且相對位置固定；雙目測距視頻運算模塊通過對中心相機的視頻圖像獲取，計算出視場內x-y兩維坐標信息；雙目測距視頻運算模塊通過對中心相機的視頻圖像、水平方向平行相機的視頻圖像獲取，從水平方向進行圖像匹配比較，計算出第三維距離信息；雙目測距視頻運算模塊通過對中心相機的視頻圖像、垂直方向平行相機的視頻圖像獲取，從垂直方向進行圖像匹配比較，計算出第三維距離信息；雙目測距視頻運算模塊將視頻圖像的三維運算結果送給中央控 制單元，通過對水平和垂直方向獲得的第三維數據，重建三維圖像數據。

優選地，所述中心相機、水平方向平行相機、垂直方向平行相機都為可見光相機或紅外相機或微光相機或THz相機。

優選地，所述雙目測距視頻運算模塊應用圖像線匹配算法。

本發明提供一種末端制導視頻圖像三維數據采集系統，其特征在于，包括一個中心相機、一個垂直方向平行相機、雙目測距視頻運算模塊、中央控制單元、LED顯示模塊、數字圖像處理加速器，中心相機與垂直方向平行相機垂直方向相互平行對齊，中心相機與垂直方向平行相機采集的兩路影像視頻，通過雙目測距視頻運算模塊計算出目標第三維的位置信息，結合一路視頻的視場中的其它兩維，將三維數據信息傳遞給中央控制單元，通過中央控制單元重建三維圖像數據。

優選地，所述中心相機、水平方向平行相機、垂直方向平行相機都為可見光相機或紅外相機或微光相機或THz相機。

優選地，所述雙目測距視頻運算模塊應用圖像線匹配算法。

優選地，所述LED顯示模塊設有兩個發光二極管，當系統未運行時，LED燈全部點亮；當系統開始運行時，紅燈點亮，綠燈變暗；當采集完成時，紅燈變暗，綠燈點亮。

優選地，所述雙目測距視頻運算模塊通過調用所述數字圖像處理加速器的算法來完成處理任務，這方法只需讀取一次待處理的像素值，且處理過程不需要雙目測距視頻運算模塊參與。

優選地，所述雙目測距視頻運算模塊的工作流程包括攝像機標定、圖形獲取、圖形預處理、目標檢測與特征提取、立體匹配、三維重建六個步驟。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明可以為飛行器提供目標三維位置信息，解決了目標定位第三維位置信息缺失限制。在機構設計上，三相機機構的設計，可以提供垂直和水平兩方向的三維信息，最大限度提高了定位精度。同時圖像線匹配算法將減少了圖像匹配維度，大大精簡了運算量，降低飛行器的運算能耗及反應時間。精度和效能提升的設計也將有利于此技術廣泛向其它目標三維數據采集、應用與推廣。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明末端制導視頻圖像三維數據采集系統(實施例1)的原理框圖。

圖2為本發明末端制導視頻圖像三維數據采集系統(實施例2)的原理框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

實施例1