[发明专利]一种变尺度全景成像同步切换反射镜装置及全景展开方法

说明书

本发明公开的一种变尺度全景成像同步切换反射镜装置及全景展开方法，属于智能机器人全景视听觉技术领域。本发明公开的装置至少由两个变尺度全景成像自动切换反射镜装置构成；所述单个变尺度全景成像自动切换反射镜装置包括：自动切换反射镜系统、图像采集系统和视觉定位系统。本发明还公开一种全景图像实时展开方法，运用基于虚拟相机图像双线性插值及后端均值优化算法，能够解决双目立体全景展开图像实时性差、分辨率低、畸变大等问题。本发明可用于全景图像快速化、小失真展开，能够快速化、同步化、精确化自动切换反射镜，自动调节景深，自动调节图像清晰度和垂直视场角，具有切换效率高、切换精度高、避免反射镜二次污染的优点。

技术领域

本发明涉及一种变尺度双目立体全景视觉成像自动同步切换反射镜装置及全景展开方法，属于智能机器人全景视听觉技术领域。

背景技术

视频图像技术作为人类获取外界信息的重要技术手段，已经广泛应用在国防军工和民用生活领域之中，极大地提高了武器装备效能和人民群众生活质量。但随着军事技术和人民生产生活需求的不断发展，传统的视频图像技术存在着自动化程度低、尺度单一、视场小、一体化成像差、成像不对称以及信息量小等缺点，难以满足社会发展的需求。双目立体全景视觉技术，相较于普通单目视觉和双目视觉，全景视觉视场角更大，信息量更丰富，使用双目立体全景视觉可以获得更多更广的深度信息以及最适宜的景深信息，能够完成360°视场下的障碍物检测和定位，为后续图像处理节省时间，在精度和鲁棒性上都具有天然的优势，因此成为了国内外研究的重点和应用热点。

但是对有特殊实验要求的双目立体全景视觉反射镜切换，目前并没有针对其进行自动切换反射镜、调节景深及图像清晰度的专用装置。现有双目立体全景视觉成像反射镜切换技术中主要采用人工方式来进行反射镜切换和对准。而且现有反射镜切换技术和对准技术存在切换时间长、切换效率低、切换精度差等缺陷，同时在对单一反射镜装置中的反射镜进行多次切换的过程中容易造成反射镜污染以及被切反射镜螺纹损坏等情况，从而造成不必要的资源损耗。传统的全景展开算法实时性差、图像展开畸变大且缺少后端图优化，对有小畸变、高实时性及后端优化要求的全景展开方法目前并没有比较好的研究方法。

发明内容

为解决人工切换反射镜时间长、切换效率低、切换精度低、反射镜二次污染的问题，本发明公开的一种变尺度全景成像同步切换反射镜装置，在可见光条件下只需两台全景装置，无需多台相机和旋转云台即能够快速获取360°视场范围内的景物，并且能够快速化、同步化、精确化自动切换反射镜，自动调节景深，自动调节图像清晰度和垂直视场角，具有切换效率高、切换精度高、避免反射镜二次污染的优点。

基于所述一种变尺度全景成像同步切换反射镜装置，本发明还公开一种全景图像实时展开方法，运用基于虚拟相机图像双线性插值及后端均值优化算法，能够解决双目立体全景展开图像实时性差、分辨率低、畸变大等问题，可用于全景图像快速化、小失真展开。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的一种变尺度全景成像同步切换反射镜装置，至少由两个变尺度全景成像自动切换反射镜装置构成；所述单个变尺度全景成像自动切换反射镜装置包括：自动切换反射镜系统、图像采集系统和视觉定位系统；

所述自动切换反射镜系统包括反射镜高度调节推杆机、旋转导电滑环、轴承、反射镜挂载圆盘、反射镜、大齿轮安装柱、步进电机、大齿轮；用于自动切换反射镜和自动调节反射镜高度。

所述图像采集系统包括视觉相机底座、视觉相机支柱、视觉相机固定面板、视觉相机；用于实时采集全景图像。

所述视觉定位系统包括反射镜定位相机和支撑面板；用于实时定位反射镜的空间位置。