一种三目光学相机网具三维成像机构的制作方法

本实用新型涉及网具成像机构，尤其涉及一种三目光学相机网具三维成像机构。

背景技术：

传统的三维重构方法基本上都是基于双目视觉的立体重构，这些方法存在以下缺陷：1、在计算摄像机内外参数时，镜头的畸变容易造成误差，导致内外参数不精确；2、特征点检测较为稀疏时，三维显示视觉效果较差等。这些缺陷都会直接或间接影响三维重构的不准确。

技术实现要素：

本技术：
人针对以上缺点，进行了研究改进，提供一种三目光学相机网具三维成像机构。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种三目光学相机网具三维成像机构，包括成像机构和控制台，所述成像机构包括安装护栏，所述安装护栏等间距连接三根中空的连接支架，所述连接支架位于水下位置连接导流舵板，所述连接支架下端连接转座，所述转座转动连接摄像机云台，所述摄像机云台连接摄像机和led灯，所述摄像机和led灯通过电缆与控制台电连，所述控制台包括显示屏、键盘、总电源及内置电脑控制按钮和摄像机及led控制按钮。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述连接支架包括中空的连接管，两侧的两个所述连接支架通过法兰连接三根连接管，且靠下侧两根连接管外侧连接导流舵板，中间的所述连接支架通过法兰连接两根连接管，且靠下侧一根连接管外侧连接导流舵板。

所述控制台上还设置散热风扇。

本实用新型的有益效果如下：所述三目光学相机网具三维成像机构，

(1)从结构上来看，利用三目相机可以从图像中获得更多的信息，保证重构图像更准确；

(2)从效率上来看，仅仅针对图像上的个别关键点进行目标检测，实现对网口关键点的具体测量，最终获取其三维坐标进行渔网网口重构；

(3)从精度上来看，利用三台相机间的约束关系，实现对测量结果的优化；将三台相机分为两组双目进行两两匹配，针对各个关键点，分别测出两个深度信息。理论上，使用两组双目计算出的关键点的深度值应该是相同的。但是由于我们并没有直接对三目进行匹配，所以实际上得到的两个值并不完全相等，会存在一定的偏差；为了减小这一偏差对结果的影响，我们利用均值运算进行约束，最终得到各个关键点的深度信息；

(4)在已知各个关键点的深度值后，利用极线几何原理恢复出各关键点的三维坐标，同时利用各点的空间关系拟合出渔网形状，实现对网口的三维重构；

(5)连接支架可拆卸方便运输，且连接支架采用航空铝合金制作重量轻，结构牢固，耐腐蚀；

(6)连接支架位于水下的位置可拆卸连接导流舵板，导流舵板可有效降低连接支架的轴向截面的阻力，保证信号采集的稳定；

(7)电缆先可穿入连接支架，可起到保护电缆的作用。

附图说明

图1为本实用新型提供的三目光学相机网具三维成像机构的成像机构的结构示意图。

图2为本实用新型提供的三目光学相机网具三维成像机构的成像机构的正视图。

图3为本实用新型提供的三目光学相机网具三维成像机构的成像机构的部分侧视图。

图4为本实用新型提供的三目光学相机网具三维成像机构的控制台的结构示意图。

图中：1、成像机构；11、安装护栏；12、连接支架；121、连接管；122、法兰；13、导流舵板；14、转座；15、摄像机云台；2、控制台；21、显示屏；22、键盘；23、总电源及内置电脑控制按钮；24、摄像机及led控制按钮；25、散热风扇；3、摄像机；4、led灯。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。

如图1至图4所示，本实施例的三目光学相机网具三维成像机构，包括成像机构1和控制台2，成像机构1包括安装护栏11，安装护栏11等间距连接三根连接支架12，连接支架12包括中空的连接管121，两侧的两个连接支架12通过法兰122连接三根连接管121，且靠下侧两根连接管121外侧连接导流舵板13，中间的连接支架12通过法兰122连接两根连接管121，且靠下侧一根连接管121外侧连接导流舵板13，连接支架12下端均通过法兰122连接转座14，转座14转动连接摄像机云台15，摄像机云台15连接摄像机3和led灯4，摄像机3和led灯4通过电缆与控制台2电连，控制台2包括显示屏21、键盘22、总电源及内置电脑控制按钮23和摄像机及led控制按钮24，总电源及内置电脑控制按钮23控制控制台23的内置电脑启动，控制台2上还设置散热风扇25。

本实施例的三目光学相机网具三维成像机构安装时，先将三根连接管121等距连接到安装护栏11上，然后依次将连接有导流舵板13的连接管121连接成连接支架12，然后分别将三个转座14通过法兰122连接到连接支架12下端，再将搭载有摄像机3和led灯4的摄像机云台15通过转轴转动连接转座14下端，再将摄像机3和led灯4的电缆穿过连接管121与控制台2电连，完成安装，即可采用三目光学相机网具三维成像机构

首先，需要利用张正友标定法对三个摄像机3进行两两定标，获取摄像机3的内参数和外参数；

其次，利用标定得到的摄像机3内参和外参对测试图像进行校正，使三个摄像机3拍摄的左中右图像对齐；

然后，对校正对齐的图像进行目标检测，针对有用的特征获取图中关键点的位置；

再利用校正对齐的图像，根据立体匹配算法得到视差图；将上述目标检测的关键点位置映射到视差图上，由此可以从视差图中得到关键点的坐标信息，同时可以利用公式z＝b*f/d计算出关键点的距离信息；其中b是相机中心点间的距离，f是相机焦距，d是根据立体匹配得到的左右图像上关键点处的视差；

最后，结合三个摄像机3标定的内外参数，就可以在控制台2的显示屏上恢复出网具的三维场景信息。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

技术特征：

1.一种三目光学相机网具三维成像机构，其特征在于：包括成像机构(1)和控制台(2)，所述成像机构(1)包括安装护栏(11)，所述安装护栏(11)等间距连接三根中空的连接支架(12)，所述连接支架(12)位于水下位置连接导流舵板(13)，所述连接支架(12)下端连接转座(14)，所述转座(14)转动连接摄像机云台(15)，所述摄像机云台(15)连接摄像机(3)和led灯(4)，所述摄像机(3)和led灯(4)通过电缆与控制台(2)电连，所述控制台(2)包括显示屏(21)、键盘(22)、总电源及内置电脑控制按钮(23)和摄像机及led控制按钮(24)。

2.根据权利要求1所述的三目光学相机网具三维成像机构，其特征在于：所述连接支架(12)包括中空的连接管(121)，两侧的两个所述连接支架(12)通过法兰(122)连接三根连接管(121)，且靠下侧两根连接管(121)外侧连接导流舵板(13)，中间的所述连接支架(12)通过法兰(122)连接两根连接管(121)，且靠下侧一根连接管(121)外侧连接导流舵板(13)。

3.根据权利要求1所述的三目光学相机网具三维成像机构，其特征在于：所述控制台(2)上还设置散热风扇(25)。

技术总结
本实用新型涉及包括一种三目光学相机网具三维成像机构，包括成像机构和控制台，所述成像机构包括安装护栏，所述安装护栏等间距连接三根中空的连接支架，所述连接支架位于水下位置连接导流舵板，所述连接支架下端连接转座，所述转座转动连接摄像机云台，所述摄像机云台连接摄像机和LED灯，所述摄像机和LED灯通过电缆与控制台电连，所述控制台包括显示屏、键盘、总电源及内置电脑控制按钮和摄像机及LED控制按钮，所述三目光学相机网具三维成像机构，使用三目视觉进行拍摄，保证原始视图信息更多；在两两匹配时对深度信息进行求均值约束，使三维坐标更准确，且可拆卸方便运输，且结构安全可靠。

技术研发人员：姚陟强;李太春;张鹏
受保护的技术使用者：无锡智海科技有限公司
技术研发日：2020.09.30
技术公布日：2021.04.30