[发明专利]一种视觉系统的图像处理方法及系统

说明书

本发明提供了一种视觉系统的图像处理方法，所述视觉系统包括中央处理器、至少两组摄像机组和采集每组摄像机组转角信号的传感器，所述每个摄像机组至少有一台摄像机，摄像机组将拍摄的图像传递给所述中央处理器，传感器将采集得到的转角信号传递给所述中央处理器，当两组摄像机组绕各自的视轴作共轭旋转运动时，中央处理器根据所述摄像机组的旋转角度对所述图像进行旋转角度的补偿处理。本发明提供了一种解决摄像机和被摄物体或场景在绕视轴方向相对旋转时拍摄的图像因旋转导致的不清晰的解决方案，特别是解决了两个摄像机组因为某种原因，例如跟踪旋转物体时沿各自视轴方向进行共轭旋转时，两个摄像机组拍摄的图像出现高度差偏移的问题。

技术领域

本发明属于仿生领域，涉及一种视觉系统的图像处理方法及系统。

背景技术

机器人技术整合了控制论、机械电子、仿生学和材料科学等技术，正在以前所未有的速度走向社会生活的各个领域，机器人代替人类在地面、水下以及空中进行作业是科技服务人类的典型体现。目前，在世界各国研制的机器人中，行走、手臂运动等技术已经取得了非常大的成功，而人类感知客观世界80％的信息都是通过眼睛，对机器人来说，视觉也是最为重要的感知机能之一。

目前，机器人的视觉系统一般采用摄像机实现对图像的采集，但由于机器人的运动环境和自身姿态的变化以及机体振动等问题，机器人视觉系统采用的摄像机往往具有3个自由度，即可以实现在3个方向上的自由转动，包括沿水平轴向的旋转(上下转动)、沿竖直轴向的旋转(左右转动)、以及沿视轴方向的旋转，这些旋转往往会导致摄像机采集的图像出现模糊不清的情况，在现有技术中，针对沿水平轴向的旋转和沿竖直轴向的旋转研究的较多，目前已有较为成熟的系统和方法来补偿因为这两个方向的旋转导致的图像不够清晰精确的问题。但是，针对视轴方向的旋转对摄像机图像采集的影响，目前还很少有人进行研究。当摄像机沿视轴方向旋转一定角度时，若不对摄像机进行任何操作处理，会导致摄像机采集的图像相应的旋转一定角度，出现图像不清晰的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种视觉系统的图像处理方法及系统，以解决现有技术中当摄像机沿视轴方向旋转时出现的图像不清晰的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供了一种视觉系统的图像处理方法，所述视觉系统包括中央处理器、至少两组摄像机组和采集每组摄像机组转角信号的传感器，所述每个摄像机组至少有一台摄像机，所述摄像机组将拍摄的图像传递给所述中央处理器，所述传感器将采集得到的转角信号传递给所述中央处理器，当所述两组摄像机组绕各自的视轴作共轭旋转运动时，所述中央处理器根据所述摄像机组的旋转角度对所述图像进行旋转角度的补偿处理。

进一步的，所述转角信号包括每组所述摄像机组绕其视轴方向旋转的旋转角度值或旋转速度值。

进一步的，所述每组摄像机组采集图像的时刻与所述传感器采集所述转角信号的时刻相同。

进一步的，所述补偿方法具体为：

通过传感器获取所述两组摄像机组的旋转角度值θ，并将其输入给所述中央处理器；

所述中央处理器将所述两组图像沿所述摄像机组旋转方向的反方向旋转θ，以摆正所述两组图像。

进一步的，所述补偿方法具体为：

通过传感器获取所述两组摄像机组的旋转速度值v，并将其输入给所述中央处理器；

所述中央处理器将所述两组图像沿所述摄像机组旋转方向的反方向以v速度旋转，以稳定所述两组图像。

进一步的，所述补偿处理的方法具体包括：

所述中央处理器通过图像处理自行获取所述两组图像的旋转角度值α；

所述中央处理器将所述两组图像沿所述两组图像旋转方向的反方向旋转α，以摆正所述两组图像。