双目相机以及基于双目相机的测距方法与流程

技术特征：

1.一种双目相机，包括第一成像镜头和第二成像镜头以及分别用于感测第一成像镜头和第二成像镜头成像得到的图像的第一图像传感器和第二图像传感器，其特征在于，

所述双目相机还包括分束镜，其用于将进入双目相机的单个光束分为分别投射向所述第一成像镜头的第一光束和投射向第二成像镜头的第二光束；并且

在将光路以该光路中的反射面为对称面做镜像形成的等效光路中，所述第一成像镜头的光轴和第二成像镜头的光轴相互平行且彼此偏离预定距离。

2.如权利要求1所述的双目相机，其中，所述第一成像镜头与所述分束镜相距第一光程长度，所述第二成像镜头与所述分束镜相距第二光程长度，并且第一光程长度小于第二光程长度。

3.如权利要求2所述的双目相机，其中，所述第二光束垂直于第一光束；并且所述双目相机还包括一反射镜，该反射镜布置成使来自分束镜的第二光束的方向发生偏折从而投射到第二成像镜头上。

4.如权利要求3所述的双目相机，其中，在实际空间布置中，所述第一成像镜头和第二成像镜头的光轴相互平行，并且所述第一和第二成像镜头沿其光轴方向并排布置。

5.如权利要求1-4中任一项所述的双目相机，其中，所述分束镜为偏振分光棱镜。

6.如权利要求1-4中任一项所述的双目相机，其中，所述第一成像镜头和第二成像镜头为相同的镜头。

7.如权利要求2所述的双目相机，还包括图像处理和计算单元，该图像处理和计算单元配置为：在所述第一成像镜头和第二成像镜头在同一时刻分别采集到的第一图像和第二图像中，识别和匹配特征点；以第一成像镜头和第二成像镜头的光轴相对于彼此偏离的方向为基准方向，获取相互匹配的特征点在第一图像中相对于第一成像镜头的光轴上点的成像位置在基准方向上的第一偏移量及其在第二图像中相对于第二成像镜头的光轴上点的成像位置在基准方向上的第二偏移量；以及计算基于第一成像镜头和第二成像镜头的光轴彼此偏离的所述预定距离、所述第二物距与第一物距的差、以及所述第一偏移量和第二偏移量计算物体与双目相机的距离。

8.一种基于双目相机的测距方法，包括如下处理：

利用具有第一成像镜头和第二成像镜头的双目相机采集物体图像，其中第一成像镜头和第二成像镜头的光轴在等效光路中相互平行且彼此偏离预定距离，且第一成像镜头距离物体的第一物距不同于第二成像镜头距离物体的第二物距；

在所述第一成像镜头和第二成像镜头在同一时刻分别采集到的第一图像和第二图像中，识别和匹配特征点；

以第一成像镜头和第二成像镜头的光轴相对于彼此偏离的方向为基准方向，获取相互匹配的特征点在第一图像中相对于第一成像镜头的光轴上点的成像位置在基准方向上的第一偏移量及其在第二图像中相对于第二成像镜头的光轴上点的成像位置在基准方向上的第二偏移量；以及

计算基于第一成像镜头和第二成像镜头的光轴彼此偏离的所述预定距离、所述第二物距与第一物距的差、以及所述第一偏移量和第二偏移量计算物体与双目相机的距离。

9.如权利要求8所述的测距方法，其中，所述计算物体与双目相机的距离的处理包括根据以下公式计算物体与近端镜头之间的第一物距D：

$D=\left|\frac{x_2\·\mathrm{\Δ}d+v\·{\mathrm{\ΔO}}_x}{x_1-x_2}\right|$

其中，x₁为第一偏移量；x₂为第二偏移量；ΔO_x为第一成像镜头和第二成像镜头的光轴彼此偏离的预定距离；Δd为第二物距与第一物距的差；v为双目相机中所述第一成像镜头和第二成像镜头距离其对应的图像传感器的距离，其中假设第一成像镜头和第二成像镜头距离其对应的图像传感器的距离是相同的，其中ΔO_x在第二光轴与物体位于第一光轴的同一侧时为正值，位于不同侧时为负值；x₂在其与x₁位于第二光轴的同一侧时为正值，位于不同侧时为负值。

10.如权利要求9所述的测距方法，还包括，在采集物体图像的处理之前，对双目相机进行标定。