基于全方位视觉传感器的头盔

摘要

一种基于全方位视觉传感器的头盔，包括头盔本体，所述头盔还包括安装在头盔本体顶部的全方位视觉传感器、用于接收并处理全方位视觉传感器的视频数据的微处理器，所述的全方位视觉传感器与微处理器数据连接，微处理器包括：图像数据读取模块，用于读取从全方位视觉传感器传过来的视频图像信息；图像数据文件存储模块，用于将读进来的视频图像信息通过文件方式保存在存储单元中；图像展开处理模块，用于将读进来的圆形视频图像展开为前方视角、后方视角、左方视角以及右方视角分割的透视视频图像。本发明能够获取全景图像、实时性好。

主权项

1、一种基于全方位视觉传感器的头盔，包括头盔本体，其特征在于：所述头盔还包括安装在头盔本体顶部的全方位视觉传感器、用于接收并处理全方位视觉传感器的视频数据的微处理器，所述的全方位视觉传感器与微处理器数据连接，所述的全方位视觉传感器包括用于垂直向下的外凸折反射镜、用以防止光折射和光饱和的黑色圆锥体、摄像头、固定支架，所述的外凸折反射镜为双曲面镜，所述的摄像头包括聚光透镜和摄像单元，黑色圆锥体固定在外凸折反射镜面的底部中央，所述的摄像单元位于所述双曲面镜的虚焦点位置，所述摄像头安装在固定支架上，所述外凸折反射镜、黑色圆锥体、固定支架、摄像单元位于同一中心线上；所述的微处理器包括：图像数据读取模块，用于读取从全方位视觉传感器传过来的视频图像信息；图像数据文件存储模块，用于将读进来的视频图像信息通过文件方式保存在存储单元中；图像展开处理模块，用于将读进来的圆形视频图像展开为前方视角、后方视角、左方视角以及右方视角分割的透视视频图像，设定透视投影平面的坐标原点位置是G，空间坐标的坐标原点位置是实焦点Om，通过透视投影平面的坐标点P(i，j)求空间三坐标中的A(X，Y，Z)，得到投影平面与空间三坐标的转换关系，转换关系式用公式(9)来表示：X＝R*cosβ-i*sinβ (9)Y＝R*sinβ+i*cosβZ＝D*sinγ-j*cosγR＝D*cosγ+j*sinγ式中：D为透视投影平面到双曲面的焦点O m的距离，β角度是入射光线在XY平面上投影与X轴的夹角，γ角度是入射光线与双曲面焦点的水平面的夹角，i轴是与XY平面平行的横轴，j轴是与i轴和Om-G轴直角相交的纵轴；将上述用公式(9)求得的P(X，Y，Z)点代入公式(6)和(7)就能求得与透视投影平面的坐标点P(i，j)相对应的在成像平面上的P(x，y)点：$x=\frac{\mathrm{Xf}(b^2-c^2)}{(b^2+c^2)Z-2\mathrm{bc}\sqrt{X^2+Y^2+Z^2}}---\left(6\right)$$y=\frac{\mathrm{Yf}(b^2-c^2)}{(b^2+c^2)Z-2\mathrm{bc}\sqrt{X^2+Y^2+Z^2}}---\left(7\right)$其中，c表示双曲面镜的焦点，b分别是双曲面镜虚轴的长度，f表示成像平面到双曲面镜的虚焦点的距离。