成像系统及方法与流程

文档序号:12168425阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种自动调整成像系统的基线的方法,所述成像系统具有多个成像装置,包括至少第一成像装置及第二成像装置,包括:

获取所述成像系统以及目标物之间的物体距离;及

根据所述物体距离自动调整所述基线。

2.如权利要求1所述的方法,其中获取所述物体距离包括:

使用所述第一成像装置获取所述目标物的第一图像;

使用所述第二成像装置获取所述目标物的第二图像;

确定所述第一图像以及所述第二图像之间的双目视差;及

使用所述双目视差确定所述物体距离。

3.如权利要求2所述的方法,其中所述获取所述物体距离进一步包括在所述确定所述双目视差之前纠正所述第一图像及所述第二图像。

4.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述获取所述物体距离包括:

获取所述目标物上的多个特征点;

确定所述成像系统与每一个所述特征点之间各自的特征距离;及

使用所述特征距离确定所述物体距离。

5.如权利要求4所述的方法,其中所述确定所述物体距离包括基于所述特征距离的平均值确定所述物体距离。

6.如权利要求4或权利要求5所述的方法,其中所述确定所述物体距离包括选择一个或者多个特征点,及基于所选择的特征点的特征距离,获取所述物体距离。

7.如权利要求6所述的方法,其中所述选择特征点包括选择与所述成像系统最近的预定百分比的特征点,并获取所选择的特征点中距离所述成像系统最远的特征距离作为所述物体距离。

8.如权利要求7所述的方法,其中所选择的特征点的预定百分比为百分之八十。

9.如权利要求4-8中任一项所述的方法,其中所述确定所述成像系统与每一个所述特征点之间各自的特征距离包括对于由所述第一成像装置或者所述第二成像装置获取的图像,基于所述图像上对应所述特征点的像素确定所述特征距离。

10.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述获取所述物体距离包括使用激光获取所述物体距离。

11.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述获取所述物体距离包括使用超声波系统获取所述物体距离。

12.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述自动调整包括如果所述基线低于最小基线,则增加所述基线。

13.如权利要求12所述的方法,其中所述最小基线是4*Z*L/f,且其中Z是所述物体距离,L是所述成像装置中至少一个成像装置的像素宽度,及f是所述成像装置中至少一个成像装置的焦距。

14.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述自动调整包括如果所述基线高于最大基线,则减小所述基线。

15.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述自动调整包括如果所述基线低于所述最大基线,则增加所述基线。

16.如权利要求14或权利要求15所述的方法,其中所述最大基线是Z*tan(θ/2),且其中Z是所述物体距离及θ是所述成像装置中至少一个成像装置的视角。

17.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述自动调整包括增加所述基线,直到所述第一成像装置的视野与所述第二成像装置的视野重叠达到至少某个阈值。

18.如以上权利要求中任一项所述的方法,进一步包括在所述自动调整基线之后校正所述成像系统的外部参数。

19.如权利要求18所述的方法,其中所述校正包括校正所述成像系统的平移外部参数和/或旋转外部参数中的至少一项。

20.如权利要求19所述的方法,其中所述校正包括根据所述对基线的自动调整初始校正所述平移外部参数。

21.如权利要求20所述的方法,其中所述校正包括在所述初始校正之后,进一步校正所述外部参数,以最优化所述外部参数。

22.如权利要求21所述的方法,其中所述进一步校正包括光束平差法。

23.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述成像系统是移动平台。

24.如权利要求23所述的方法,其中所述成像系统是无人飞行器(UAV),且其中所述自动调整取决于所述无人飞行器的飞行模式。

25.如权利要求24所述的方法,其中所述自动调整包括当所述飞行模式为着陆模式时,减小所述基线。

26.如权利要求24或权利要求25所述的方法,其中所述自动调整包括当所述飞行模式为起飞模式时,增加所述基线。

27.如权利要求24-26中任一项所述的方法,其中所述自动调整包括当所述飞行模式是空中图像获取模式时,增加所述基线。

28.一种成像系统,用于根据权利要求1-27中任一项执行自动基线调整。

29.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括用于根据权利要求1-27中任一项自动调整成像系统的基线的指令,所述成像系统具有第一成像装置及第二成像装置。

30.一种设备,用于自动调整具有多个成像装置的成像系统中第一成像装置及第二成像装置之间的基线,包括:

基线调整机构,联接所述第一及第二成像装置;及

控制器,用于提供控制信号给所述基线调整机构,以根据所述成像系统与目标物之间的物体距离自动调整所述基线。

31.如权利要求30所述的设备,其中所述控制器用于通过如下手段获取物体距离:

使用所述第一成像装置获取目标物的第一图像;

使用所述第二成像装置获取目标物的第二图像;

确定所述第一图像以及所述第二图像之间的双目视差;及

使用所述双目视差确定所述物体距离。

32.如权利要求31所述的设备,其中所述控制器用于在确定所述双目视差之前纠正所述第一及第二图像。

33.如权利要求20-32中任一项所述的设备,其中所述控制器用于通过如下手段获取所述物体距离:

获取所述目标物上的多个特征点;

确定所述成像系统与每一个所述特征点之间各自的特征距离;及

使用所述特征距离确定所述物体距离。

34.如权利要求33所述的设备,其中所述控制器用于基于所述特征距离的平均值获取所述物体距离。

35.如权利要求33或权利要求34所述的设备,其中所述控制器用于选择一个或者多个特征点,及基于所选择的特征点的特征距离,获取所述物体距离。

36.如权利要求35所述的设备,其中所述控制器用于通过选择与所述成像系统最近的预定百分比的特征点来选择特征点,并获取所选择的特征点中距离所述成像系统最远的特征距离作为所述物体距离。

37.如权利要求36所述的设备,其中所选择的特征点的预定百分比为百分之八十。

38.如权利要求33-37中任一项所述的设备,其中所述确定所述成像系统与每一个所述特征点之间各自的特征距离包括对于由所述第一成像装置或者所述第二成像装置获取的图像,基于所述图像上的所述特征点对应的像素确定所述特征距离。

39.如权利要求30-38中任一项所述的设备,进一步包括激光器,用于获取所述物体距离。

40.如权利要求30-389中任一项所述的设备,进一步包括超声波系统,用于获取所述物体距离。

41.如权利要求30-40中任一项所述的设备,其中所述基线调整机构包括螺杆轴机构。

42.如权利要求30-41中任一项所述的设备,其中所述基线调整机构包括齿条齿轮机构。

43.如权利要求30-42中任一项所述的设备,其中所述基线调整机构包括曲柄滑块机构。

44.如权利要求30-43中任一项所述的设备,其中所述基线调整机构包括线性马达。

45.如权利要求30-44中任一项所述的设备,其中所述基线调整机构包括可调框架。

46.如权利要求30-45中任一项所述的设备,其中所述控制信号是一种信号,用于当所述基线低于最小基线时,自动增加所述基线。

47.如权利要求46所述的设备,其中所述最小基线是4*Z*L/f,且其中Z是所述物体距离,L是所述成像装置中至少一个成像装置的像素宽度,及f是所述成像装置中至少一个成像装置的焦距。

48.如权利要求30-47中任一项所述的设备,其中所述控制信号是一种信号,用于当所述基线高于最大基线时,减小所述基线。

49.如权利要求30-48中任一项所述的设备,其中所述控制信号是一种信号,用于当所述基线低于最大基线时,自动增加所述基线。

50.如权利要求48或权利要求49中任一项所述的设备,其中所述最大基线是Z*tan(θ/2),且其中Z是所述物体距离及θ是所述成像装置中至少一个成像装置的视角。

51.如权利要求30-50中任一项所述的设备,其中所述控制器用于自动增加所述基线,直到所述第一成像装置的视野与所述第二成像装置的视野重叠达到至少某个阈值。

52.如权利要求30-51中任一项所述的设备,其中所述控制器用于在所述自动调整基线之后校正所述成像系统的外部参数。

53.如权利要求52所述的设备,其中所述控制器用于校正平移外部参数和/或旋转外部参数中的至少一项。

54.如权利要求53所述的设备,其中所述控制器用于根据所述基线调整机构的线位移,初始校正所述平移外部参数。

55.如权利要求54所述的设备,其中所述基线调整机构包括螺杆轴机构,且所述控制器用于根据所述螺杆轴机构的旋转度,初始校正所述平移外部参数。

56.如权利要求54或权利要求55所述的设备,其中所述控制器用于在所述初始校正之后,进一步校正所述外部参数,以最优化所述外部参数。

57.如权利要求56所述的设备,其中所述控制器用于使用光束平差法进一步校正所述外部参数。

58.如权利要求30-57中任一项所述的设备,其中所述成像系统是移动平台。

59.如权利要求58所述的设备,其中所述成像系统是无人飞行器(UAV)。

60.如权利要求59所述的设备,其中所述控制器用于基于所述无人飞行器的飞行模式自动调整所述基线。

61.如权利要求60所述的设备,其中所述控制器用于当所述飞行模式为着陆模式时,减小所述基线。

62.如权利要求60或权利要求61所述的设备,其中所述控制器用于当所述飞行模式为起飞模式时,增加所述基线。

63.如权利要求60-62中任一项所述的设备,其中所述控制器用于当所述飞行模式是空中图像获取模式时,增加所述基线。

64.一种成像系统,包括:

多个成像装置,至少包括用于对目标物成像的第一成像装置,以及用于对目标物成像的第二成像装置;

基线调整机构,用于调整所述第一成像装置及所述第二成像装置之间的基线;及

控制器,用于根据所述成像系统及目标物之间的物体距离使用所述基线调整机构自动调整所述基线。

65.如权利要求64所述的成像系统,其中所述控制器用于通过如下手段获取物体距离:

使用所述第一成像装置获取目标物的第一图像;

使用所述第二成像装置获取目标物的第二图像;

确定所述第一图像以及所述第二图像之间的双目视差;及

使用所述双目视差确定所述物体距离。

66.如权利要求65所述的成像系统,其中所述控制器用于在确定所述双目视差之前纠正所述第一及第二图像。

67.如权利要求64-66中任一项所述的成像系统,其中所述控制器用于通过如下手段获取所述物体距离:

获取所述目标物上的多个特征点;

确定所述成像系统与每一个所述特征点之间各自的特征距离;及

使用所述特征距离确定所述物体距离。

68.如权利要求67所述的成像系统,其中所述控制器用于基于所述特征距离的平均值获取所述物体距离。

69.如权利要求67或权利要求68所述的成像系统,其中所述控制器用于选择一个或者多个特征点,及基于所选择的特征点的特征距离,获取所述物体距离。

70.如权利要求69所述的成像系统,其中所述控制器用于通过选择与所述成像系统最近的预定百分比的特征点来选择特征点,并获取所选择的特征点中距离所述成像系统最远的特征距离作为所述物体距离。

71.如权利要求70所述的成像系统,其中所选择的特征点的预定百分比为百分之八十。

72.如权利要求67-71中任一项所述的成像系统,其中所述确定所述成像系统与每一个所述特征点之间各自的特征距离包括对于由所述第一成像装置或者所述第二成像装置获取的图像,基于所述图像上所述特征点对应的像素确定所述特征距离。

73.如权利要求64-72中任一项所述的成像系统,进一步包括激光器,用于获取所述物体距离。

74.如权利要求64-73中任一项所述的成像系统,进一步包括超声波系统,用于获取所述物体距离。

75.如权利要求64-74中任一项所述的成像系统,其中所述基线调整机构包括螺杆轴机构。

76.如权利要求64-75中任一项所述的成像系统,其中所述基线调整机构包括齿条齿轮机构。

77.如权利要求64-76中任一项所述的成像系统,其中所述基线调整机构包括曲柄滑块机构。

78.如权利要求64-77中任一项所述的成像系统,其中所述基线调整机构包括线性马达。

79.如权利要求64-78中任一项所述的成像系统,其中所述基线调整机构包括可调框架。

80.如权利要求64-79中任一项所述的成像系统,其中所述控制器用于当所述基线低于最小基线时,自动增加所述基线。

81.如权利要求80所述的成像系统,其中所述最小基线是4*Z*L/f,且其中Z是所述物体距离,L是所述成像装置中至少一个成像装置的像素宽度,及f是所述成像装置中至少一个成像装置的焦距。

82.如权利要求64-81中任一项所述的成像系统,其中所述控制器用于当所述基线高于最大基线时,自动减小所述基线。

83.如权利要求64-82中任一项所述的成像系统,其中所述控制器用于当所述基线低于最大基线时,自动增加所述基线。

84.如权利要求82或权利要求83所述的成像系统,其中所述最大基线是Z*tan(θ/2),且其中Z是所述物体距离及θ是所述成像装置中至少一个成像装置的视角。

85.如权利要求64-84中任一项所述的成像系统,其中所述控制器用于自动增加所述基线,直到所述第一成像装置的视野与所述第二成像装置的视野重叠达到至少某个阈值。

86.如权利要求64-85中任一项所述的成像系统,其中所述控制器用于在所述自动调整基线之后校正所述成像系统的外部参数。

87.如权利要求86所述的成像系统,其中所述控制器用于校正平移外部参数和/或旋转外部参数中的至少一项。

88.如权利要求87所述的成像系统,其中所述控制器用于根据所述基线调整机构的线位移,初始校正所述平移外部参数。

89.如权利要求88所述的成像系统,其中所述基线调整机构包括螺杆轴机构,且所述控制器用于根据所述螺杆轴机构的旋转度,初始校正所述平移外部参数。

90.如权利要求88或权利要求89所述的成像系统,其中所述控制器用于在所述初始校正之后,进一步校正所述外部参数,以最优化所述外部参数。

91.如权利要求90所述的成像系统,其中所述控制器用于使用光束平差法进一步校正所述外部参数。

92.如权利要求64-92中任一项所述的成像系统,其中所述成像系统是移动平台。

93.如权利要求92所述的成像系统,其中所述移动平台是无人飞行器(UAV)。

94.如权利要求93所述的成像系统,其中所述控制器用于基于所述无人飞行器的飞行模式自动调整所述基线。

95.如权利要求94所述的成像系统,其中所述控制器用于当所述飞行模式为着陆模式时,减小所述基线。

96.如权利要求94或权利要求95所述的成像系统,其中所述控制器用于当所述飞行模式为起飞模式时,增加所述基线。

97.如权利要求94-96中任一项所述的成像系统,其中所述控制器用于当所述飞行模式是空中图像获取模式时,增加所述基线。

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