仿复眼视觉的动目标快速定位及全景图同步获取装置及方法

摘要

本发明涉及一种仿复眼视觉的动目标快速定位及全景图同步获取装置及方法，属于视觉系统技术领域。该视觉传感器设备主要包括：半球型角度定位罩，光纤望远镜系统，高速摄像机、图像处理器以及数字处理器。半球型角度定位罩用于控制光纤传像束物镜端视轴中心线之间的夹角；光线经过物镜、光纤束、目镜，在高速摄像机CCD上成像；利用图像处理器对图像中各区域图像进行运动检测及全景图的拼接；利用数字处理器处理矩阵M并结合位置函数获得动目标的空间位置；最后综合上述方法处理摄像机获得图像序列，得到大视场全景连续图像以及大视场中动目标的实时空间位置和运动速度。此发明具有视场大、实时定位能力强等优点，在视觉导航领域有广泛应用前景。

主权项

一种仿复眼视觉的运动目标高速定位及全景图同步获取装置，其特征在于：由半球型角度定位罩(1)、光纤望远镜系统阵列、镜头转接环(5)、高速摄像机(6)、图像处理器(8)、数据处理器(9)、显示器(10)组成；上述半球型角度定位罩(1)上均匀分布着N个定位孔，其中半球型定位罩的半径为L，定位孔的直径为d，任意两相邻定位孔的中心轴线间的水平夹角为α，垂直方向夹角为γ；上述光纤望远镜系统阵列由N个光纤望远镜单系统构成，每个光纤望远镜单系统均由安装于半球型角度定位罩(1)的定位孔中的物镜(2)、与物镜相连的光纤(3)、与光纤相连的目镜(4)组成；上述物镜(2)的视角为2β；上述光纤望远镜单系统的视轴方向与定位孔的轴心方向的重合；上述高速摄像机(6)通过镜头转接环(5)与N个目镜(4)连接，获得外界环境的数字图像；将上述高速摄像机(6)获得的数字图像，通过图像处理器(8)实现对数字图像信息的处理；上述数据处理器(9)的输入端与上述图像处理器(8)的输出端相连获取数字信号并实现数据的处理；以半球型角度定位罩球心为原点，建立球面坐标系，上述γ表示以原点为顶点、Z轴为轴的两圆锥面(以下称为锥面)间的夹角，上述α表示过Z轴的半平面(以下称为圆周面)上两光纤望远镜单系统间的夹角；上述参数满足以下关系式arctan(d/L)＜α，γ＜2β＜180°。