[实用新型]基于单目视觉实现三维重建的偏正光图像采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及图像采集设备结构技术领域，尤其涉及一种基于单目视觉实现三维重建的偏正光图像采集装置。

背景技术

我国的道路交通系统采用车辆、自行车、行人混合的交通模式，交通环境复杂，不同运动对象之间形成极大的干扰，传统的交通管理模式以被动为主，对交通问题的感知能力不强，缺乏提前介入、预防和引导。为解决交通拥堵等问题，交通控制中心需要获取道路交通包括车流量、人流量等具体信息进而提出实时、合理的交通控制策略。伴随着智能交通的发展，三维图像的采集要求越来越必要。

目前交通视频监控体系中通常采用的仍然是单目视觉，普通单目视觉获取的平面信息已经不能满足交通控制多元化、复杂化以及精确化的需求。与单目视觉相比，双目视觉在测量精度以及抗噪性上具有优势。然而，现有的双目立体视觉的两个相机都需要标定，而相机的标定误差、数字量化效应、特征检测以及匹配定位精度都会影响图像精度，另外，双目视觉平台一般是研究团队自己设计，由于硬件和软件的不同，相互之间性能很难进行比较，不具备通用性。另外由于成本和空间等原因，使双目视觉具有很大的局限性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于单目视觉实现三维重建的偏正光图像采集装置，旨在通过一个相机来实现三维重建，以达到双目视觉的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于单目视觉实现三维重建的偏正光图像采集装置，其特征在于，包括支架、起偏器装置、检偏器装置、摄像头、摄像头采集控制装置以及驱动装置，其中，

所述起偏器装置包括互成一角度的第一起偏器和第二起偏器，所述第一起偏器和第二起偏器均安装于所述支架上，所述驱动装置的输出轴与所述检偏器装置连接以驱动所述检偏器装置转动，所述摄像头采集控制装置与所述摄像头电性连接以控制其采集图像的时间，所述第一起偏器的偏振化方向与所述第二起偏器的偏振化方向垂直，所述检偏器装置位于所述起偏器装置与所述摄像头之间。

优选地，所述偏正光图像采集装置还包括用于连接所述检偏器装置和驱动装置的转轴和联轴器，其中，所述检偏器装置包括检偏器支架以及安装于所述检偏器支架上的检偏器偏振膜，所述转轴的一端与所述检偏器支架固定连接，另一端穿设于所述联轴器上，所述联轴器还与所述驱动装置的输出轴连接。

优选地，所述偏正光图像采集装置还包括用于检测优选地，所述偏正光图像采集装置偏器支架转动角度的第二光电对管以及固定于所述转轴上的码盘，其中，所述码盘套设于所述转轴上且位于所述第一光电对管和第二光电对管之间，所述第一光电对管和第二光电对管均与所述摄像头采集控制装置电性连接。

优选地，所述偏正光图像采集装置还包括用于调整所述起偏器装置与所述摄像头之间距离的伸缩杆，该伸缩杆的一端与所述支架连接，另一端与所述起偏器装置连接。

优选地，所述起偏器装置与所述伸缩杆之间还设有用于调整所述起偏器装置的俯仰角度的万向球装置。

优选地，所述第一起偏器和第二起偏器采用合页结构以调整其相对角度。

优选地，所述偏正光图像采集装置还包括用于支撑所述转轴的支座和安装于所述支座上的轴承，所述轴承套设于所述转轴上。

优选地，所述驱动装置为电机。

优选地，所述摄像头采集控制装置还与所述电机电性连接以控制所述电机的转动速度。

优选地，所述第一起偏器和第二起偏器均包括平面镜以及贴合于所述平面镜上的起偏器偏振膜。

本实用新型提出的基于单目视觉实现三维重建的偏正光图像采集装置，通过设置互成一角度的第一起偏器和第二起偏器配合旋转的检偏器装置，摄像头在检偏器装置每旋转90度采集一次图像，于是相邻的两张图像即为相同交通实况的不同偏振光图像，从而以较低成本和简单的系统结构实现三维重建的测量工作。另外，因本基于单目视觉实现三维重建的偏正光图像采集装置通过一摄像头即可实现，从而避免了双目立体视觉的两个相机因需要标定而影响图像的精度问题。同时，本偏正光图像采集装置还具有结构简单，容易实现的优点。

附图说明

图1为本实用新型基于单目视觉实现三维重建的偏正光图像采集装置优选实施例的结构示意图；

图2为图1所示的A处的细节放大结构示意图；

图3为图1所示的基于单目视觉实现三维重建的偏正光图像采集装置另一视角的结构示意图。