一种多目相机系统、装置及同步方法_2

文档序号:8226353阅读:来源:国知局
的快门触发方式设置为外部触发,并且设置触发快门的信号方式,比如是电平跳变的上升沿,抑或是电平跳变的下降沿。由于电平信号的传输速度接近于光速,因此利用电平信号作为同步信号,其时间损耗可忽略不计,可以精确地实现各相机单元的同步拍摄。
[0046]实施中,硬件信号发生装置110可以按照预设周期发送同步信号至多个相机单
J L.ο
[0047]具体实施中,硬件信号发生装置110可以按一定的周期发送同步信号,则各相机单元周期性的拍摄同步二维图像。通过设定产生同步信号的周期,可以控制相机单元拍摄的时间,并且设定周期的方式,减少了人为控制的人力成本,可以高效的获取同步二维图像。
[0048]实施中,同步图像匹配装置120可以进一步用于设置各相机单元具有相同的拍摄参数。
[0049]具体实施中,同步图像匹配装置120可以对各相机单元进行参数设置和控制,具体地,可以设置各相机单元具有相同的拍摄参数。各个相机单元在相同的拍摄参数下拍摄的二维同步图像能够更准确地反映物体的三维信息,能够更好的重建三维图像。
[0050]实施中,同步图像匹配装置120可以进一步用于控制硬件信号发生装置110将同步信号发送至多个相机单元中的全部或部分相机单元,拍摄获得同步二维图像;
[0051]和/ 或,
[0052]还可以进一步用于控制开启多个相机单元中的全部或部分相机单元,接收硬件信号发生装置110发送的同步信号,拍摄获得同步二维图像。
[0053]具体实施中,同步图像匹配装置120除了可以控制各相机单元外,还可以控制硬件信号发生装置110。当多个相机单元排列在机械装置上时,根据不同的使用场景,可以控制多个相机单元中的部分或全部进行拍摄。例如,在拍摄近距离的物体时,使用较少数量的近的相机单元进行拍摄就可以获得较为完整的三维图像;而在拍摄较远距离的物体时,需要使用多个相隔较远的相机单元进行拍摄才能够获得完整的三维图像。
[0054]通过同步图像匹配装置120对硬件信号发生器发送同步信号的目标进行控制或者对进行拍摄的相机单元的工作状态进行控制,能够避免系统中的所有相机单元在任何时刻均进行同步二维图像的采集,从而达到更高效资源利用的目的,减少不必要的资源损耗和开销。
[0055]本发明实施例中还提供了一种硬件信号发生装置110,该装置可以产生触发多个相机单元进行同步拍摄的同步信号,并将该同步信号通过电缆同时发送至多个相机单元。
[0056]具体实施中,本发明实施例中硬件信号发生装置110可以不再使用传统的USB、Ethernet数据传输通道进行相机单元的同步,而是采用电缆传输接近光速的电信号来实现相机单元的同步,进而提高了相机单元的同步精确度。
[0057]实施中,该硬件信号发生装置110可以是电信号发生器,该同步信号可以为电平信号。
[0058]具体实施中,具体实施中,硬件信号发生装置110可以是一个可配置的电信号发生器,可以通过电缆(信号传输线)连接到各个相机单元的触发输入接口。设置触发快门的信号方式,比如是电平跳变的上升沿,抑或是电平跳变的下降沿。由于电平信号的传输速度接近于光速,因此利用电平信号作为同步信号,其时间损耗可忽略不计,可以精确地实现各相机单元的同步拍摄。
[0059]实施中,该硬件信号发生装置110可以按照预设周期发送同步信号至多个相机单
J L.ο
[0060]具体实施中,具体实施中,硬件信号发生装置110可以按一定的周期发送同步信号,则各相机单元周期性的拍摄同步二维图像。通过设定产生同步信号的周期,可以减少了人为控制的人力成本。
[0061]本发明实施例中还提供了一种同步图像匹配装置120,该装置可以用于获取多个相机单元在同步信号触发下拍摄的同步二维图像,并将该多个二维图像进行同步匹配。
[0062]实施中,该同步图像匹配装置120可以进一步用于设置各相机单元具有相同的拍摄参数。
[0063]具体实施中,同步图像匹配装置120可以对各相机进行参数设置和控制,具体地,可以设置各相机单元具有相同的拍摄参数。只有各个相机单元在相同的拍摄参数下拍摄的二维同步图像才能够正确反映物体的三维信息,能够更好的重建三维图像。
[0064]实施中,该同步图像匹配装置120可以进一步用于控制硬件信号发生装置将同步信号发送至多个相机单元中的全部或部分相机单元,拍摄获得同步二维图像;
[0065]和/ 或,
[0066]该同步图像匹配装置120可以进一步用于控制开启多个相机单元中的全部或部分相机单元,接收硬件信号发生装置发送的同步信号,拍摄获得同步二维图像。
[0067]具体实施中,同步图像匹配装置120除了可以控制各相机单元外,还可以控制硬件信号发生装置。当多个相机单元排列在机械装置上时,根据不同的使用场景,可以控制多个相机单元中的部分或全部进行拍摄。例如,在拍摄近距离的物体时,使用较少数量的近的相机单元进行拍摄就可以获得较为完整的三维图像;而在拍摄较远距离的物体时,需要使用多个相隔较远的相机单元进行拍摄才能够获得完整的三维图像。
[0068]通过同步图像匹配装置120对硬件信号发生器发送同步信号的目标进行控制或者对进行拍摄的相机单元的工作状态进行控制,能够避免系统中的所有相机单元在任何时刻均进行同步二维图像的采集,从而达到更高效资源利用的目的,减少不必要的资源损耗和开销。
[0069]为了描述的方便,以上所述装置的各部分以功能分为各种部件或单元分别描述。当然,在实施本发明时可以把各部件或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
[0070]下面再以实例对实施例提供的多目相机系统的使用进行说明,图2为本发明实施例中多目相机系统及装置的实施示意图。如图所示,
[0071]相机单元101、相机单元102至相机单元1N固定在机械装置上,硬件信号发生装置110通过信号线(即电缆)连接各相机单元,同步图像匹配装置120控制硬件信号发生装置110以周期的方式发送同步电平信号至各相机单元,或者控制硬件信号发生装置110将产生的同步电平信号发送至多个相机单元中的部分,相机单元受同步电平信号的触发拍摄同步二维图像,将同步二维图像传输至同步图像匹配装置120,同步图像匹配装置120对接收到的同步二维图像进行同步匹配,进而将二维图像进过立体算法进行三维重建。
[0072]在此过程中,同步图像匹配装置120还用于对各相机单元的参数进行设置,也可以直接控制多个相机单元中的部分相机单元在同步电平信号触发下拍摄同步二维图像。
[0073]基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种多目相机同步方法、一种同步信号发生方法以及一种图像匹配方法,由于方法解决问题的原理与一种多目相机系统、一种硬件信号发生装置、以及一种同步图像匹配装置相似,因此方法的实施可以参见系统和装置的实施,重复之处不再赘述。
[0074]图3为本发明实施例中多目相机同步方法实施的流程示意图,如图所示,可以包括步骤:
[0075]步骤301、硬件信号发生装置产生同步信号,并将所述同步信号通过电缆同时发送至多个相机单元;
[0076]步骤302、多个相机单元接收硬件信号发生装置发出的同步信号,并受所述同步信号触发各相机单元拍摄同步二维图像;
[0077]步骤303、同步图像匹配装置获取各相机单元拍摄的同步二维图像,并将获取的多个同步二维图像进行同步匹配。
[0078]实施中,在多个相机单元接收同步信号并触发各相机单元拍摄同步二维图像之前,可以进一步包括:
[0079]将多个相机单元按照预设距离和预设位置固定在机械装置上。
[0080]具体实施中,为了各相机单元拍摄的稳定性以及满足不同拍摄需求,可以将多个相机单元以一定的距离(大基线场景下相机单元的距离一般在0.5米以上)、一定的角度(可以以直线排列、圆弧型排
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