[發明專利]一種無人車相機系統

有效

• 申請號: 201811107368.2
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109151334B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 方維;金尚忠;嚴永強;李雅蘭;張益溢
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N5/355;G05D3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無人車相機系統，其特征在于，包括：兩個單目相機(01)、相機陣列(02)、無人車(03)、3個云臺(04)和數據處理系統(05)，所述云臺(04)安裝在無人車(03)上兩側和中間三個位置，用于調節對應相機的拍攝方向；兩個單目相機(01)分別安裝在無人車(03)兩側的云臺(04)上組成寬基線雙目相機陣列；相機陣列(02)安裝在無人車(03)中間的云臺(04)上，且其是一種窄基線相機陣列；窄基線和寬基線相機陣列的組合將產生多個視差和深度圖，獲得無人車周圍環境準確的深度信息；數據處理系統(05)安裝在無人車內部，其與單目相機(01)和相機陣列(02)以及云臺(04)連接，用于控制云臺，以及獲取相機所捕獲圖像信息數據以及處理圖像信息。

2.根據權利要求1所述的無人車相機系統，其特征在于：所述的相機云臺(04)是一種三軸動態自穩云臺；該云臺不僅能根據數據處理系統(05)傳來的數據進行控制，還能根據無人車運動情況進行實時補償，有很好穩定性。

3.根據權利要求1所述的無人車相機系統，其特征在于：所述相機陣列(02)是由m行n列共mxn個相機組成的窄基線相機陣列，m或n＝3-5；該陣列有助于捕獲高分辨率圖像，并且還能通過數據處理系統(05)設置相機陣列(02)中相機按時間順序交替曝光，實現多重曝光模式的相機陣列獲得高動態融合圖像。

4.根據權利要求1所述的無人車相機系統，其特征在于：可以通過相機陣列(02)實現跟蹤被遮擋物體的合成孔徑成像，并進行去遮擋高分辨率成像，具體如下:

對于目標前只有一個遮擋物，相機捕獲的圖像被認為是背景層和遮擋層的疊加，表示如下：

y_i＝K_i·o_i+(1-K_i)·b_i (1)

其中i∈{1,2,...,m×n}表示相機陣列(02)中相機的標號；y_i,K_i,b_i,o_i分別表示相機陣列(02)中相機i所捕獲的圖像矢量，掩膜，低分辨率背景矢量，遮擋層矢量，出現遮擋物像素時K_i等于1，否則為0；這里‘·’表示逐元素乘法，1表示全一矢量；上述表示了一個遮擋層的情況，其也能擴展到多個遮擋層的情況；

x表示高分辨率背景矢量，捕獲的低分辨率背景矢量b_i與x具有以下關系：

b_i＝M_ix (2)

其中

M_i＝DRW_i (3)

在式中，W_i表示對于相機陣列(02)中i相機的背景變形矩陣；D和R分別表示抽取和模糊算子；通過將(2)代入(1)式中，并且由于K_i·y_i＝K_i·o_i，得到：

(1-K_i)·y_i+K_i·M_ix＝b_i (4)

通過將相機陣列(02)中相機i∈{1,2,...,m×n}對應K_i，y_i，M_i和b_i整合成K，y，M和b，則上式為：

(1-K)·y+K·Mx＝b (5)

K，x，b計算步驟如下：

初始化K⁰和x⁰

第一步：(1-K^t)·y+K^t·Mx^t＝b^t+1；

第二步：

第三步：N{x^t+1}＝{K^t+1}；

重復步驟1，2，3直到K,x,b的值收斂；

K^t,x^t,b^t是迭代t次時K,t,b的估計；是一個超分辨率算子，它采用一系列低分辨率圖像生成高分辨率估計；這里采用帶有Huber優先級的Lucy-Richardson反卷積方法來實現N{·}是一種種子生長方法；因為不同相機會捕捉到遮擋物體的不同側面，所以它們的值一個接一個計算。