[实用新型]双目相机

说明书

技术领域

本实用新型总体地涉及立体相机装置，具体地涉及一种双目相机装置。

背景技术

双目相机是一种日益受关注的能够提供立体视觉的设备。基于双目相机获得的图像，通过双目视差原理，能够计算出双目相机所拍摄到的物体相对于相机的三维空间位置。

在三位空间位置计算中，双目相机的两个成像镜头之间的位置关系影响很大，因此该位置关系需要进行校准和标定。在初次校准和标定之后，由于双目相机中两个成像镜头之间的连接不可能是理想的刚体连接，所以在使用过程中，机械连接会发生缓慢的形变，导致双目相机的原始标定参数失效。通常的做法一种是返厂重新标定，另一种做法是动态标定。返厂重新标定会影响双目相机的使用。动态标定通常是实时提取双目图像中的特征点进行重标定，但是在特征不明显的情况下，往往会导致动态标定失败，甚至会恶化标定结果。

因此，一方面，当双目相机需要重新校准和标定时，人们需要及时了解到这一情况；另一方面，还需要一种能够不影响双目相机使用又能有效校准和标定的办法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双目相机，其能够至少部分地解决现有技术中的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供一种双目相机，其包括第一成像镜头和第二成像镜头以及分别用于感测第一成像镜头和第二成像镜头成像得到的图像的第一图像传感器和第二图像传感器，还包括：第一光路转换装置，其设置在所述第一成像镜头的物侧，用于接收进入双目相机的第一入射光束并提供投射向所述第一成像镜头的第一成像光束和方向不同于第一成像光束的校准用光束；校准用标记，其设置在所述校准用光束的光路中以便被其照明，并且相对于所述第一成像镜头固定；第二光路转换装置，其设置在所述第二成像镜头的物侧，用于接收进入双目相机的第二入射光束并使之至少部分地成为投射向所述第二成像镜头的第二成像光束；以及校准用镜头，其设置在所述校准用标记和第二光路转换装置之间，用于对所述校准用标记进行成像，其中，所述第二光路转换装置还用于接收所述校准用镜头出射的光束并使之至少部分投射向所述第二成像镜头，从而使得所述校准用标记经由所述校准用镜头和第二成像镜头成像在第二图像传感器上。

所述第一光路转换装置可以为分束镜或者通过机械或电学方式控制以选择性地透射和反射的光学装置。

所述第二光路转换装置可以为分束镜或者通过机械或电学方式控制以选择性地透射和反射的光学装置。

所述校准用标记可以为设置在第一光路转换装置与校准用镜头之间的板状件，其上包括透光部分和不透光部分，从而形成校准用图案。

或者，所述校准用标记可以为形成在所述第一光路转换装置的光学表面上的校准用图案。

在一些实施方式中，所述第一光路转换装置可以包括被所述第一入射光束照射的光学表面，所述校准用标记为形成在该光学表面上的校准用图案。优选，所述光学表面包括第一部分和第二部分，所述第一部分使照射到其上的所述第一入射光束的至少一部分成为所述校准用光束，而所述第二部分使照射到其上的所述第一入射光束基本上全部投射向第一成像镜头，所述第一部分和第二部分形成所述校准用图案。所述第二部分可以为半透半反部分。

在另一些实施方式中，所述第一光路转换装置可以为棱镜型分束镜，所述校准用标记为形成在所述棱镜型分束镜的出射表面上的校准用图案，其中所述校准用光束从该出射表面出射。优选地，所述校准用图案是通过蚀刻制作在所述出射表面上的。

优选地，所述校准用镜头相对于所述第一成像镜头和第一光路转换装置固定，或者相对于第二成像镜头和第二光路转换装置固定。

根据本实用新型实施例的双目相机，通过设置相对于第一成像镜头固定的校准用标记，并使之通过第二成像镜头成像在第二图像传感器上，所以校准用标记成像所得的图像可以作为反映两个成像镜头相对位置的一个参考标识。校准用标记和校准用镜头等部件内置于双目相机的内部，不增大相机的外形。此外，通过第一光路转换装置，使得无需增加额外的光源就能够实现校准用标记的照明。另外，校准用镜头与第二成像镜头的配合使用，使得能够对校准用标记良好地成像，增加了光路的调节灵活性。

此外，根据本实用新型实施例的双目相机非常有利于动态获得可靠的特征点，并使得能够自动计算和校准双目相机的两个成像镜头的相对位置关系。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型实施例的详细描述中，本实用新型的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：

图1为根据本实用新型第一实施例的双目相机的示意图；