[发明专利]一种2D/3D兼容视觉伪装系统

权利要求书

1.一种2D/3D兼容视觉伪装系统，其特征在于，包括采集模块、采集控制模块、目标检测模块、数据处理模块、显示控制模块以及显示模块；所述采集模块，用于获取被待伪装目标遮挡的背景的2D或3D信息，包括摄像机子模块和惯性测量单元(IMU)，其中摄像机子模块用于采集背景的2D或3D数据，IMU位于待伪装目标的几何中心，用于解算待伪装目标的姿态，包括俯仰角、横滚角以及方向角；所述采集控制模块，用于控制采集模式、有效摄像机以及摄像机采集的参数，如俯仰角、横滚角、方向角、视角以及焦距等，以适应各种距离的背景；所述目标检测模块，用于识别可见光侦察设备的位姿，包括3D空间位置信息、3D姿态角度信息以及3D尺寸信息；所述数据处理模块，用于处理采集的2D或3D数据，根据显示种类、参数以及可见光侦察设备的位姿，生成对应于显示模块的2D平面或3D立体图像，用于2D或3D显示；所述显示控制模块，包括感光子模块以及控制子模块，其中感光子模块用于感知周围环境亮度及光强，输入至控制子模块上，相应调节显示模块亮度，控制子模块用于控制对应于2D或3D显示的参数，生成针对显示模块的2D或3D显示信息，输入至显示模块上；所述显示模块包括2D/3D兼容显示屏，与待伪装目标的表面紧密贴合，用于显示背景的2D或3D图像；

所述一种2D/3D兼容视觉伪装系统，当可见光侦察设备与待伪装目标的距离未超出阈值时，判定为3D工作状态，流程为：在采集控制模块的参数控制下，采集模块获取背景的3D数据，传输至数据处理模块，进行相应的处理和合成，生成与3D显示种类和参数对应的3D片源，经由显示控制模块的相应参数调节，在显示模块上显示具有平滑视差的背景3D图像，满足地面视角等近距离侦察的伪装需求；当超出距离阈值后，判定为2D工作状态，流程为：在采集控制模块的参数控制下，采集模块获取背景的2D数据，传输至数据处理模块，进行解码、解压、ROI提取以及图像超分辨率重建，经由显示控制模块的相应参数调节，在显示模块上显示与环境亮度一致的背景2D图像，满足高空视角等远距离侦察的伪装需求。

2.根据权利要求1所述的一种2D/3D兼容视觉伪装系统，其特征在于，所述采集模块中，摄像机子模块可以是双目可见光摄像机、ToF深度摄像机、单目可见光摄像机或摄像机阵列；具体的，双目可见光摄像机采集的左右视差图像可作为3D数据，左视差图像或右视差图像可作为2D数据；ToF深度摄像机采集的深度图和彩色图可作为3D数据，其中彩色图可作为2D数据；单目可见光摄像机采集的图像既可作为2D数据，也可作为3D原始数据；摄像机阵列采集的视差图像序列可作为3D数据，阵列中某个摄像机采集的单幅图像可作为2D数据；所述双目可见光摄像机、ToF深度摄像机、单目可见光摄像机或摄像机阵列的摄像机安装在舵机云台上，可自由调整其俯仰角、横滚角和方向角。

3.根据权利要求1所述的一种2D/3D兼容视觉伪装系统，其特征在于，所述目标检测模块可以是单目可见光摄像机、深度摄像机、双目可见光摄像机或激光雷达。

4.根据权利要求1和权利要求2任一所述的一种2D/3D兼容视觉伪装系统，其特征在于，所述数据处理模块中，针对采集的2D数据，处理步骤包括2D图像的解码、解压、感兴趣区域(ROI)提取以及图像超分辨率重建；在3D数据处理中，针对双目可见光摄像机采集的左右视差图像数据，处理步骤包括视差图像数据的解码、解压、ROI提取、立体匹配、深度图获取、视差图像方向性映射以及立体图像合成；针对ToF深度摄像机采集的深度图和彩色图，处理步骤包括解码、解压、ROI提取、视差图像方向性映射以及立体图像合成；针对单目可见光摄像机采集的单幅图像，处理步骤包括解码、解压、ROI提取、2D转3D、视差图像渲染以及立体图像合成；针对摄像机阵列采集的视差图像序列，处理步骤包括解码、解压、ROI提取、3D重建、视差图像渲染以及立体图像合成；所述立体图像可以是自由立体图像、集成成像微图像阵列或光场图像。

5.根据权利要求1所述的一种2D/3D兼容视觉伪装系统，其特征在于，所述显示模块中，2D/3D兼容显示屏的形状可以是柔性、平面、曲面或异形。

6.根据权利要求1所述的一种2D/3D兼容视觉伪装系统，其特征在于，所述显示模块中，2D/3D兼容显示屏可以是自由立体2D/3D兼容显示屏、集成成像2D/3D兼容显示屏或光场2D/3D兼容显示屏。