[發明專利]一種快速定位目標的立體視覺處理裝置及其處理方法

在審

• 申請號: 201811269185.0
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109600599A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 唐坤;佘彩云;封淑青;王鵬;吳曉明;李森;王丹
• 申請（專利權）人: 上海神添實業有限公司
• 主分類號: H04N13/239
• 分類號: H04N13/239
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

本發明涉及一種快速定位目標的立體視覺處理裝置，包含：攝像頭模組，對目標進行圖像成像；實時信號處理模塊，與攝像頭模組電路連接，初始化攝像頭模組并對其采集的圖像成像數據進行處理；通信接口模塊，連接設置在實時信號處理模塊和外部系統之間，實時信號處理模塊和外部系統通過該通信模塊進行數據交換。本發明還涉及一種快速定位目標的立體視覺處理方法。在有目標信息的情況下，對采集圖像進行智能化判斷。依據目標在圖像中所占比例，從原始圖像數據中抽取或截取特定信息，僅需對所述特定信息進行目標位置檢測，完成對大視角范圍內的目標快速精準定位。本裝置能防止系統誤判，并兼顧圖像高精度要求。保證目標定位的準確性和實時性。

技術領域

本發明涉及一種立體視覺處理領域，尤其是涉及對大視角范圍內的目標進行快速識別與定位的立體視覺處理領域。

背景技術

隨著人工智能的飛速發展，視覺處理領域內機器視覺逐漸代替人工視覺，例如許多汽車廠商都在積極嘗試將機器視覺技術運用到現代汽車中去。在汽車導航儀系統中，通過對車內和車外捕捉到的高速視頻影像進行處理，可以實現車道偏離監測、碰撞前警示、避免碰撞、后倒車燈警示和車距計算等任務，可以顯著提高汽車的安全性。

立體視覺是機器視覺的一個重要分支，它利用不同位置的攝像機拍攝同一場景，通過計算空間點在不同圖像中的視差，定位出該點的位置信息。目前在目標定位的視覺處理領域內通常采用單目視覺定位、視頻光學敏感器定位和立體視覺定位的方法。單目視覺定位的優點是結構簡單，但前提條件是必須已知物體的幾何模型，在視覺處理領域內有其局限性。視頻光學敏感器由于具有測量精度高、小型化、低成本等特點，在近距離目標的識別與處理中具有一定的優勢。在復雜工作環境下，如需要進行目標測距和定位檢測的視覺處理領域，需要立體視覺處理系統才能夠完成一系列的智能化操作。

立體視覺定位的優點主要是：通過系統標定完成測量誤差的校準，提高測量精度；通過圖像濾波、邊沿檢測、特征提取、角點識別和立體匹配，實現目標位置和姿態的精確測量；通過將選定目標的二維圖像恢復在三維坐標系下，可以得到目標的深度信息，完成三維構建。

然而立體視覺定位方法涉及到動態圖像的處理，往往存在數據量大、計算過程復雜、硬件要求高等問題。目前的小型化設計的立體視覺處理器，為了保證處理的實時性，采用把攝像頭采集圖像數據以較低的像素輸出的方式，然后再進行圖像處理，這種情況下得到的目標灰度信息丟失較為嚴重，造成定位不準。或者采用全像素級圖像輸出，再進行圖像處理，這種情況下處理圖像滿足不了時效性。

基于上述，本發明提出一種立體視覺處理裝置，在有目標信息的情況下，智能化判斷采集圖像，通過抽取或者截取圖像數據用于目標的精確定位，能同時兼顧圖像處理實時性和高精度要求，保證目標定位的準確性和實時性，以解決現有技術中存在的缺點和限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種快速定位目標的立體視覺處理裝置及其處理方法，解決在大視角范圍內快速定位目標、并進行目標檢測的問題。在有目標信息的情況下，對采集圖像進行智能化判斷。依據目標在圖像中所占比例，從原始圖像數據中抽取或截取特定信息，對所述特定信息進行目標位置檢測，完成快速精準定位。本裝置能防止系統誤判，并兼顧圖像高精度要求。保證目標定位的準確性和實時性。

為了達到上述目的，本發明給一種快速定位目標的立體視覺處理裝置，包含：攝像頭模組，包含完全相同的兩個攝像頭，用以對目標進行圖像成像；實時信號處理模塊，與攝像頭模組電路連接，用以初始化攝像頭模組、處理圖像數據、進行目標定位；通信模塊，連接設置在實時信號處理模塊和外部系統之間，實時信號處理模塊和外部系統通過該通信模塊進行數據交換。

所述攝像頭模組為完全相同的兩個光學廣角攝像頭，水平分開放置，采用集成度較高的CMOS或CCD成像芯片。

如權利要求1所述的快速定位目標的立體視覺處理裝置，其特征在于，所述實時信號處理模塊采用FPGA或者DSP芯片。