[发明专利]一种彩色微光多目立体视觉相机及其数据融合方法

说明书

本发明公开了一种彩色微光多目立体视觉相机及其数据融合方法，旨在解决传统立体视觉系统在光照复杂的场景中容易受到光斑、阴影等的影响，应用在无人驾驶、辅助驾驶等领域时，难以应对夜间、隧道、强光等困难环境的问题，本发明的彩色微光多目立体视觉相机包括支架、外触发器、信号处理器以及两组相机组件；两组相机组件均设置于支架上；每组相机组件包括一台微光相机和一台彩色相机，四台相机的光轴相互平行；微光相机和彩色相机分别通过触发线与外触发器连接，且二者还分别通过数据线与信号处理器连接。本发明能够解决传统立体视觉系统无法夜间工作以及在复杂光照环境下测距效果不佳的问题。

技术领域

本发明涉及多目立体视觉相机，具体涉及一种彩色微光多目立体视觉相机及其数据融合方法。

背景技术

立体视觉已经广泛应用于工业测量，辅助驾驶，三维建模等领域，但是普通的立体视觉系统通常由彩色或灰度的可见光相机组成，仅能在光照充足的环境下工作。此外，立体视觉系统在光照复杂的场景中容易受到光斑、阴影等的影响，应用在无人驾驶、辅助驾驶等领域时，难以应对夜间、隧道、强光等困难环境。现有的无人驾驶系统通常依靠激光雷达或者夜间补光的方式应对上述困难，但是在一些特殊的应用场合，要求系统自身不能发出主动光照。因此，现亟需一种多目立体视觉相机进行环境感知，并采用自适应测距结果融合的方式来实现动态融合。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在立体视觉系统在光照复杂的场景中容易受到光斑、阴影等的影响，应用在无人驾驶、辅助驾驶等领域时，难以应对夜间、隧道、强光等困难环境的技术问题，而提供一种彩色微光多目立体视觉相机及其数据融合方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种彩色微光多目立体视觉相机及其数据融合方法，包括支架、外触发器、信号处理器以及两组相机组件；

两组所述相机组件均设置于支架上；

每组所述相机组件包括一台微光相机和一台彩色相机，所述微光相机的光轴与彩色相机的光轴平行，并且两组相机组件中微光相机的光轴平行；

所述微光相机和彩色相机分别通过触发线与外触发器连接，且二者还分别通过数据线与信号处理器连接。

进一步地，所述微光相机为非制冷型相机。

进一步地，所述外触发器采用方波发生模块。

本发明还提供了一种彩色微光多目立体视觉相机的数据融合方法，其采用上述的一种彩色微光多目立体视觉相机，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1：搭建立体视觉相机

步骤1.1以一台彩色相机和一台微光相机为一组相机组件，将两组相机组件分别安装在支架的左方和右方；两个微光相机形成微光双目相机，两个彩色相机形成彩色双目相机；

步骤1.2将两组相机组件的数据线连接至信号处理器、触发线连接到外触发器；

步骤2：标定

2.1将标定板置于立体视觉相机的视场内，左右移动标定板并使其多角度变化，立体视觉相机中的两个彩色相机和两个微光相机分别同步采集多组标定图像；

2.2以左侧的彩色相机为基准，分别获取彩色双目相机和微光双目相机的标定参数；

2.3基于获取的标定参数以及同一时刻采集的其中一组标定图像中同一个特征点的位置，计算彩色双目相机和微光双目相机对同一特征点的测距结果；

2.4根据测距结果的差异，计算彩色双目相机和微光双目相机间的平移关系；

2.5对其他每一组标定图像，重复步骤2.3和步骤2.4，分别计算相应的平移关系，将计算的所有平移关系进行平均，获得彩色双目相机和微光双目相机的平均平移关系；