[发明专利]一种快速定位目标的立体视觉处理装置及其处理方法

说明书

本发明涉及一种快速定位目标的立体视觉处理装置，包含：摄像头模组，对目标进行图像成像；实时信号处理模块，与摄像头模组电路连接，初始化摄像头模组并对其采集的图像成像数据进行处理；通信接口模块，连接设置在实时信号处理模块和外部系统之间，实时信号处理模块和外部系统通过该通信模块进行数据交换。本发明还涉及一种快速定位目标的立体视觉处理方法。在有目标信息的情况下，对采集图像进行智能化判断。依据目标在图像中所占比例，从原始图像数据中抽取或截取特定信息，仅需对所述特定信息进行目标位置检测，完成对大视角范围内的目标快速精准定位。本装置能防止系统误判，并兼顾图像高精度要求。保证目标定位的准确性和实时性。

技术领域

本发明涉及一种立体视觉处理领域，尤其是涉及对大视角范围内的目标进行快速识别与定位的立体视觉处理领域。

背景技术

随着人工智能的飞速发展，视觉处理领域内机器视觉逐渐代替人工视觉，例如许多汽车厂商都在积极尝试将机器视觉技术运用到现代汽车中去。在汽车导航仪系统中，通过对车内和车外捕捉到的高速视频影像进行处理，可以实现车道偏离监测、碰撞前警示、避免碰撞、后倒车灯警示和车距计算等任务，可以显著提高汽车的安全性。

立体视觉是机器视觉的一个重要分支，它利用不同位置的摄像机拍摄同一场景，通过计算空间点在不同图像中的视差，定位出该点的位置信息。目前在目标定位的视觉处理领域内通常采用单目视觉定位、视频光学敏感器定位和立体视觉定位的方法。单目视觉定位的优点是结构简单，但前提条件是必须已知物体的几何模型，在视觉处理领域内有其局限性。视频光学敏感器由于具有测量精度高、小型化、低成本等特点，在近距离目标的识别与处理中具有一定的优势。在复杂工作环境下，如需要进行目标测距和定位检测的视觉处理领域，需要立体视觉处理系统才能够完成一系列的智能化操作。

立体视觉定位的优点主要是：通过系统标定完成测量误差的校准，提高测量精度；通过图像滤波、边沿检测、特征提取、角点识别和立体匹配，实现目标位置和姿态的精确测量；通过将选定目标的二维图像恢复在三维坐标系下，可以得到目标的深度信息，完成三维构建。

然而立体视觉定位方法涉及到动态图像的处理，往往存在数据量大、计算过程复杂、硬件要求高等问题。目前的小型化设计的立体视觉处理器，为了保证处理的实时性，采用把摄像头采集图像数据以较低的像素输出的方式，然后再进行图像处理，这种情况下得到的目标灰度信息丢失较为严重，造成定位不准。或者采用全像素级图像输出，再进行图像处理，这种情况下处理图像满足不了时效性。

基于上述，本发明提出一种立体视觉处理装置，在有目标信息的情况下，智能化判断采集图像，通过抽取或者截取图像数据用于目标的精确定位，能同时兼顾图像处理实时性和高精度要求，保证目标定位的准确性和实时性，以解决现有技术中存在的缺点和限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速定位目标的立体视觉处理装置及其处理方法，解决在大视角范围内快速定位目标、并进行目标检测的问题。在有目标信息的情况下，对采集图像进行智能化判断。依据目标在图像中所占比例，从原始图像数据中抽取或截取特定信息，对所述特定信息进行目标位置检测，完成快速精准定位。本装置能防止系统误判，并兼顾图像高精度要求。保证目标定位的准确性和实时性。

为了达到上述目的，本发明给一种快速定位目标的立体视觉处理装置，包含：摄像头模组，包含完全相同的两个摄像头，用以对目标进行图像成像；实时信号处理模块，与摄像头模组电路连接，用以初始化摄像头模组、处理图像数据、进行目标定位；通信模块，连接设置在实时信号处理模块和外部系统之间，实时信号处理模块和外部系统通过该通信模块进行数据交换。

所述摄像头模组为完全相同的两个光学广角摄像头，水平分开放置，采用集成度较高的CMOS或CCD成像芯片。

如权利要求1所述的快速定位目标的立体视觉处理装置，其特征在于，所述实时信号处理模块采用FPGA或者DSP芯片。