[發明專利]立體慣性攝像系統

在審

• 申請號: 201710097231.2
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106941607A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 包英澤;陳明裕
• 申請（專利權）人: 萬物感知（深圳）科技有限公司
• 主分類號: H04N13/02
• 分類號: H04N13/02
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所44242
• 代理人: 馮筠

技術領域

本發明涉及導航和避障系統，更具體地說是指立體慣性攝像系統。

背景技術

現有的機器人和無人機的導航避障、盲人自動導盲避障的設備以及頭戴式設備的定位跟蹤中采用的是攝像的方式來實現的。

目前攝像的方式包括立體相機、單獨相機和IMU組成的傳感器。其中，立體相機是用于深度檢測以及障礙物檢測，但是沒有配備IMU，輸出信息受到圖像幀率限制，在圖像特征點少的情況下無法穩定輸出結構；另外，單獨相機和IMU組成的傳感器可以獲取找以及運動數據，但是因為只有一個相機拍攝，無法準確獲取場景中的深度信息，使其在使用過程中無法提供準確的場景三維信息，也無法做到準確的三維定位。

因此，有必要設計一種立體慣性攝像系統，實現雙目拍攝，獲取準確的場景三維信息。結合IMU，通過IMU輸出高幀率信息，在圖像信息不穩定時利用IMU輸出穩定的定位數據。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供立體慣性攝像系統。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：立體慣性攝像系統，包括至少一個電路板、微控制器以及兩個照相機，兩個所述照相機以及所述IMU分別與所述微控制器連接。

其進一步技術方案為：所述電路板的個數為兩個，其中一個所述電路板上設有所述照相機以及所述IMU，另一個所述電路板上設有所述照相機，兩個所述電路板通過數據線連接。

其進一步技術方案為：所述電路板的個數為三個，其中兩個所述電路板上設有所述照相機，另一個所述電路板上設有所述IMU，三個所述電路板通過數據線連接。

其進一步技術方案為：所述電路板的個數為一個，所述微控制器位于所述電路板上。

其進一步技術方案為：兩個所述照相機以及所述IMU分別設置在所述電路板上。

其進一步技術方案為：所述IMU所在的電路板上連接有輸出數據線，所述輸出數據線用于輸出照相機的圖像信息以及IMU數據。

其進一步技術方案為：所述照相機包括感光芯片以及鏡頭，所述感光芯片為全球快門相機或者滾動快門相機。

其進一步技術方案為：所述鏡頭為光學鏡頭。

本發明與現有技術相比的有益效果是：本發明的立體慣性攝像機系統，通過設置IMU以及至少兩個照相機，通過電路板之間的連接，將各個照相機的數據集合在同一電路板上，由該電路板上的輸出數據線輸出，IMU數據以及至少兩個照相機的圖像組成的立體圖像數據作為位置測算的數據，減少定位誤差，實現雙目拍攝，獲取準確的場景三維信息，結合IMU，通過IMU輸出高幀率信息，在圖像信息不穩定時利用IMU輸出穩定的定位數據。

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。

附圖說明

圖1為本發明具體實施例一提供的立體慣性攝像系統的結構示意圖；

圖2為本發明具體實施例二提供的立體慣性攝像系統的結構示意圖；

圖3為本發明具體實施例三提供的立體慣性攝像系統的結構示意圖；

圖4為本發明具體實施例四提供的立體慣性攝像系統的結構示意圖；

圖5為本發明具體實施例五提供的立體慣性攝像系統的結構示意圖；

圖6為本發明具體實施例六提供的立體慣性攝像系統的結構示意圖；

圖7為本發明具體實施例七提供的立體慣性攝像系統的結構示意圖。

具體實施方式

為了更充分理解本發明的技術內容，下面結合具體實施例對本發明的技術方案進一步介紹和說明，但不局限于此。

如圖1至圖7所示的具體實施例，本實施例提供的立體慣性攝像系統，可以運用在機器人和無人機的導航避障過程中，還可以運用在頭戴式設備的定位跟蹤，實現雙目拍攝，獲取準確的場景三維信息。結合IMU3，通過IMU3輸出高幀率信息，在圖像信息不穩定時利用IMU3輸出穩定的定位數據。

立體慣性攝像系統，包括至少一個電路板1、微控制器以及兩個照相機2，兩個所述照相機2以及所述IMU3分別與所述微控制器5連接。

微控制器產生時鐘信號，連接到所有照相機和IMU上。

上述的IMU3為慣性測量單元，是測量物體三軸姿態角(或角速率)以及加速度的裝置。

陀螺儀及加速度計是IMU3的主要元件，其精度直接影響到慣性系統的精度。為了提高可靠性，還可以為每個軸配備更多的傳感器。