[发明专利]一种2D/3D兼容视觉伪装系统

说明书

本发明提出一种2D/3D兼容视觉伪装系统，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。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，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，目标检测模块用于识别可见光侦察设备的位姿，数据处理模块用于处理采集的2D或3D数据，生成对应于显示模块的2D平面或3D立体图像，显示控制模块用于控制对应于2D或3D显示的参数，显示模块用于显示背景的2D或3D图像。本发明能够根据可见光侦察设备距待伪装目标的不同距离，自适应调节工作状态，完成对应2D或3D信息的获取与呈现，实现与周围环境的融合与匹配，达到自适应的视觉伪装效果，满足远近各种距离可见光侦察的伪装需求。

技术领域

本发明涉及视觉伪装技术，特别涉及一种2D/3D兼容视觉伪装系统。

背景技术

伪装是指对真实重要的目标进行隐真示假，降低目标可侦察性，迷惑他人的一种技术。其中视觉伪装主要针对相机、人的视觉等可见光侦察，通常分为静态和动态两种。静态的视觉伪装包括植物伪装、迷彩伪装、遮障伪装、示假伪装等，一旦确定伪装，便无法改变特征，因此应用受限。动态的视觉伪装通常利用显示技术，将背景图像动态显示在覆盖于目标表面的显示设备上，能够实现目标全天候、全过程、全时段与周围环境融合的自适应视觉伪装效果。但是，现有动态视觉伪装系统的主要缺点为：仅能呈现一种信息，即2D平面信息。当可见光侦察设备从地面视角进行近距离侦察时，需要呈现被遮挡背景的3D立体信息，才能与周围环境较好地融合，适应多角度多方位的可见光侦察。而当可见光侦察设备移动至高空视角进行远距离侦察时，由于距离非常远，立体感已不明显，此时又需要呈现背景的2D平面信息。然而，目前尚未有同时兼容2D和3D采集呈现的视觉伪装方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种2D/3D兼容视觉伪装系统，所述系统包括采集模块、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。

进一步的，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。

进一步的，所述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。