4目攝像機陣列系統(tǒng)技術(shù)方案

一種用于多目視覺景深計算的攝像機陣列系統(tǒng)，其特征是：使用4臺攝像機構(gòu)成陣列系統(tǒng)，4臺攝像機固定在同一平面上，?陣列系統(tǒng)中的三臺攝像機成正三角形排列，另一臺攝像機位于正三角形的幾何中心，四臺攝像機的取景方向平行且取景方向垂直于正三角形所在的平面。本實用新型專利技術(shù)只需要一次拍攝即可取得多目視覺景深計算/景深測量所需的各向視差圖像，且易于產(chǎn)品化。（*該技術(shù)在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種用于多目視覺景深計算的攝像機陣列系統(tǒng)，尤其是4臺相對空間結(jié)構(gòu)固定且拍攝時焦距相同的同構(gòu)攝像機所組成的攝像機陣列系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前，在機器人視覺、非接觸式測量等領(lǐng)域中通常使用雙/三目平行攝像機系統(tǒng)來計算所拍攝到的二維數(shù)字圖像的深度信息，即測量系統(tǒng)所使用的圖像獲取設(shè)備為兩/三臺平行的攝像機所組成的攝像機陣列系統(tǒng)。在當(dāng)前的研究領(lǐng)域中，通常使用固定在建筑物上(房頂、墻面等)的多臺(6臺以上)匯聚式攝像機所組成的攝像機陣列系統(tǒng)來計算所拍攝到的數(shù)字圖像的深度信息。雖然從理論上說，從雙/三目平行攝像機系統(tǒng)所拍攝到的二維數(shù)字圖像中可以計算出景物的深度信息，但是在實際應(yīng)用的過程中卻會遇到視差圖像配準(zhǔn)技術(shù)上無法完全解決的二異性問題。造成問題的原因就是因為目前的雙/三目攝像機陣列所獲取的視差圖并沒有完全反應(yīng)三維場景在各向視差情況。而如果采用研究領(lǐng)域的多臺攝像機所組成的匯聚式陣列系統(tǒng)來實現(xiàn)，則實現(xiàn)代價巨大，而且由于匯聚式攝像機陣列系統(tǒng)本身的系統(tǒng)特性而無法實現(xiàn)對任意廣闊的三維場景進行三維重建。在便攜型上，由于攝像機陣列架設(shè)方法上的原因，多目匯聚式攝像機陣列系統(tǒng)往往無法進行移動。
技術(shù)實現(xiàn)思路
目前，在機器人視覺、非接觸式測量等領(lǐng)域中通常使用雙/三目平行攝像機系統(tǒng)來計算所拍攝到的二維數(shù)字圖像的深度信息，即測量系統(tǒng)所使用的圖像獲取設(shè)備為兩/三臺平行的攝像機所組成的攝像機陣列系統(tǒng)。在當(dāng)前的研究領(lǐng)域中，通常使用固定在建筑物上(房頂、墻面等)的多臺(6臺以上)匯聚式攝像機所組成的攝像機陣列系統(tǒng)來計算所拍攝到的數(shù)字圖像的深度信息。雖然從理論上說，從雙/三目平行攝像機系統(tǒng)所拍攝到的二維數(shù)字圖像中可以計算出景物的深度信息，但是在實際應(yīng)用的過程中卻會遇到視差圖像配準(zhǔn)技術(shù)上無法完全解決的二異性問題。造成問題的原因就是因為目前的雙/三目攝像機陣列所獲取的視差圖并沒有完全反應(yīng)三維場景在各向視差情況。而如果采用研究領(lǐng)域的多臺攝像機所組成的匯聚式陣列系統(tǒng)來實現(xiàn)，則實現(xiàn)代價巨大，而且由于匯聚式攝像機陣列系統(tǒng)本身的系統(tǒng)特性而無法實現(xiàn)對任意廣闊的三維場景進行三維重建。在便攜型上，由于攝像機陣列架設(shè)方法上的原因，多目匯聚式攝像機陣列系統(tǒng)往往無法進行移動。本技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是將3臺相同型號的攝像機(即同構(gòu)攝像機)在平面上放置成正三角形，然后在正三角形的中心放置第4臺該型號的攝像機，所有4臺攝像機的鏡頭取景方向平行，且取景方向與正三角形所在平面垂直，4臺攝像機的焦距保持相同。使用支架將上述4臺攝像機固定之后即可拍攝任意場景的均勻視差圖像。拍攝時，位于正三角形三個角上的三臺攝像機將能夠為處于正三角形中心的第四臺攝像機提供均勻覆蓋的各向視差圖像。在獲取了各向視差圖像之后，便能夠解決視差圖配準(zhǔn)技術(shù)上的二異性問題，從而能夠普適性地對位于正三角形中心的第4臺攝像機所拍攝圖像的三維景深信息進行計算。本技術(shù)的有益效果是，可以以最少的攝像機數(shù)量來獲取普適性三維景深計算所需要的各向視差圖像，結(jié)構(gòu)簡單，便于產(chǎn)品化。以下結(jié)合附圖和實施例對本技術(shù)進一步說明。附附圖說明圖1是本技術(shù)的攝像機陣列結(jié)構(gòu)三視圖。附圖2是本技術(shù)的攝像機陣列幾何結(jié)構(gòu)圖。附圖3是本技術(shù)的應(yīng)用實例。圖中1.陣列中的第一臺攝像機，2.陣列中的第二臺攝像機，3.陣列中的第三臺攝像機，4.陣列中的第四臺攝像機，5.支架。具體實施方式在圖2所示的幾何結(jié)構(gòu)圖中，陣列系統(tǒng)中第一臺攝相機(1)的位置與陣列系統(tǒng)中第二臺攝像機(2)和第三臺攝像機(3)的位置構(gòu)成的三角形ABC為正三角形，即三角形的邊長AB=BC=CA,陣列系統(tǒng)中第四臺攝像機(4)的位置位于三角形ABC的幾何中心，即邊BC的中垂線AE與邊CA的中垂線BF的交點D處。四臺攝像機的取景方向相互平行且垂直于三角形ABC所在的平面。在圖3所示實施例中，陣列中的攝像頭(1)、(2)、(3)、(4)固定在平面支架(5)上， 攝像頭的取景方向相互平行且垂直于支架所在平面。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
１．一種攝像機陣列系統(tǒng)，用支架固定陣列系統(tǒng)中的攝像機，陣列系統(tǒng)中的攝像機同時拍攝以獲取視差圖像，其特征是：使用４臺攝像機構(gòu)成陣列系統(tǒng)，４臺攝像機在同一平面上成非直線式排列，４臺攝像機使用支架固定在一起。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種攝像機陣列系統(tǒng)，用支架固定陣列系統(tǒng)中的攝像機，陣列系統(tǒng)中的攝像機同時拍攝以獲取視差圖像，其特征是使用4臺攝像機構(gòu)成陣列系統(tǒng)，4臺攝像機在同一平面上成非直線式排列，4臺攝像機使用支架固定在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機陣列系統(tǒng)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：封澤希，朱敏，
申請(專利權(quán))人：封澤希，
類型：實用新型
國別省市：85