一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]一种三维成像装置，特别是一种双目视觉三维成像的装置。
【背景技术】
[0002]三维成像在工业检测、仿形加工、机器视觉、人工智能等领域具有重要作用。目前三维成像的方法主要是非接触式的光电检测方法，而其中双目视觉法因其结构简单，成本低廉被广泛应用。
[0003]传统的双目视觉三维成像装置一般包括左右两个摄像头，对两摄像头经过双目标定之后，可以得到定标及校准后的左右视图，利用匹配算法求取其视差图，得到视差图后根据摄像机的内外参数即可重建物体的三维模型。但是由于各种原因，两个摄像机的内参不可能完全相同，再加上外参，需要标定的参数多达14个，因此定标难度较大，标定准确性也不高，这对最终的三维重建效果影响较大。另外，两摄像机固定后，成像深度分辨率与物体的距离成反相关，距离越远的物体视差越小，分辨率越低，因此对于深度较大的物体无法对整个物体达到较高的精度。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种利用单个摄像机和振镜反射的装置，确保了左视图和右视图的内参是相同的。另外，三个振镜镜可绕轴旋转，使系统可以对不同距离的物体都获得较高的精度。
[0005]为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案:
[0006]一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，包括:置于待测物体后的摄像机，将物体的左视图影像反射到摄像机的左视图影像反射组件，将物体的右视图影像反射到单个摄像机的右视图影像反射组件。
[0007]前述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，左视图影像反射组件包括:中间振镜，接受中间振镜反射光的左振镜，带动中间振镜和左振镜转动到适当位置的电机。
[0008]前述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，右视图影像反射组件包括:中间振镜，接受中间振镜反射光的右振镜，带动中间振镜和右振镜转动到适当位置的电机。
[0009]前述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，摄像机的光轴与中间振镜的反射面夹角成45度。
[0010]前述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，左振镜和右振镜关于摄像机的光轴对称。
[0011]前述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，左振镜、中间振镜、右振镜的旋转中心点的连线为直线。
[0012]本实用新型的有益之处在于:本实用新型利用单个摄像机替代了传统方法中的两个摄像机，简化了系统，同时减少了待标定的相机内参，降低了系统标定的难度；另外，双目视觉中，三维成像的深度分辨率与两相机的距离成正相关，与物体与相机的距离成反相关，三个振镜都可以绕轴旋转，使系统对不同深度的物体都能获得较高的深度分辨率。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图；
[0014]图中附图标记的含义:
[0015]I待测物体，2左振镜，3中间振镜，4右振镜，5摄像机，6左视图影像，7右视图影像。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
[0017]一种利用单个摄像机5实现双目视觉三维成像的装置，包括:置于待测物体I后的摄像机5，将物体的左视图影像6反射到摄像机5的左视图影像6反射组件，将物体的右视图影像7反射到单个摄像机5的右视图影像7反射组件。
[0018]左视图影像6反射组件包括:中间振镜3，接受中间振镜3反射光的左振镜2，带动中间振镜3和左振镜2转动到适当位置的电机。右视图影像7反射组件包括:中间振镜3，接受中间振镜3反射光的右振镜4，带动中间振镜3和右振镜4转动到适当位置的电机。摄像机5的光轴与中间振镜3的反射面夹角成45度。左振镜2和右振镜4关于摄像机5的光轴对称。左振镜2、中间振镜3、右振镜4的旋转中心点的连线为直线。
[0019]如图1所示，待测物体I放置于摄像机5之前，摄像机5的光轴与中间振镜3的反射面夹角成45度。左振镜2和右振镜4关于摄像机5的光轴对称。当中间振镜3旋转至A位置时，摄像机5经中间振镜3和左振镜2成像于左摄像机5像处；当中间振镜3旋转至B位置时，摄像机5经中间振镜3和右振镜4成像于右摄像机5像处。调整左振镜2和右振镜4的角度，即改变的值，则可以改变左摄像机5像和右摄像机5像距离，且可以改变光轴夹角，从而对不同距离处的物体都能得到较高的深度分辨率。
[0020]本实用新型利用单个摄像机5替代了传统方法中的两个摄像机5，简化了系统，同时减少了待标定的相机内参，降低了系统标定的难度；另外，双目视觉中，三维成像的深度分辨率与两相机的距离成正相关，与物体与相机的距离成反相关，三个振镜都可以绕轴旋转，使系统对不同深度的物体都能获得较高的深度分辨率。
[0021]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，其特征在于，包括:置于待测物体后的摄像机，将物体的左视图反射到上述摄像机成像的左视图光反射组件，将物体的右视图反射到上述单个摄像机成像的右视图光反射组件。
2.根据权利要求1所述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，其特征在于，上述左视图影像反射组件包括:中间振镜，接受上述中间振镜反射光的左振镜，带动上述中间振镜和左振镜转动到适当位置的电机。
3.根据权利要求2所述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，其特征在于，上述右视图影像反射组件包括:上述中间振镜，接受上述中间振镜反射光的右振镜，带动上述中间振镜和右振镜转动到适当位置的电机。
4.根据权利要求3所述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，其特征在于，上述摄像机的光轴与中间振镜的反射面夹角成45度。
5.根据权利要求4所述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，其特征在于，上述左振镜和右振镜关于上述摄像机的光轴对称。
6.根据权利要求5所述的一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置，其特征在于，上述左振镜、中间振镜、右振镜的旋转中心点的连线为直线。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用单个摄像机实现双目视觉三维成像的装置,包括：置于待测物体后的摄像机，将物体的左视图影像反射到摄像机的左视图影像反射组件，将物体的右视图影像反射到单个摄像机的右视图影像反射组件。本实用新型利用单个摄像机替代了传统方法中的两个摄像机，简化了系统，同时减少了待标定的相机内参，降低了系统标定的难度；另外，双目视觉中，三维成像的深度分辨率与两相机的距离成正相关，与物体与相机的距离成反相关，三个振镜都可以绕轴旋转，使系统对不同深度的物体都能获得较高的深度分辨率。
【IPC分类】G01B11-24, G03B35-18, G02B27-22
【公开号】CN204302657
【申请号】CN201420861109
【发明人】林斌, 俞宝清, 张汝婷
【申请人】苏州江奥光电科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日