CN104867140A - 一种基于仿生复眼的大视场定位*** - Google Patents
一种基于仿生复眼的大视场定位*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN104867140A CN104867140A CN201510240594.8A CN201510240594A CN104867140A CN 104867140 A CN104867140 A CN 104867140A CN 201510240594 A CN201510240594 A CN 201510240594A CN 104867140 A CN104867140 A CN 104867140A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyhedron
- visual angle
- large visual
- positioning system
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 68
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007123 defense Effects 0.000 abstract 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
- G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
- G06T3/4038—Image mosaicing, e.g. composing plane images from plane sub-images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10004—Still image; Photographic image
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于仿生复眼的大视场定位***,涉及到医学上的临床实验,工业上的机器视觉以及国防上的航空监测等应用领域。该***可同时实现大视场图像拍摄及大视场范围内目标三维定位功能,其大视场定位结构由多面体支撑体以及其上紧密排布的多个镜头组成,多面体的每一个平面上布置1个主镜头及另外1个以上辅助镜头,利用每个面上的主镜头对不同方位内的场景进行捕获,可以实现大视场空间内场景的观测,通过每个多面体面上的多个镜头相互作用,即可实现该方位内物体的定位。该发明结构紧凑,能够满足实用化的要求,进一步推进了复眼成像***的应用。
Description
技术领域
本发明涉及复眼成像***和机器视觉技术领域,具体涉及一种基于仿生复眼的大视场三维定位***。
背景技术
随着光学成像***在生物、医学、工业和国防等领域的广泛应用,人们对其性能的要求越来越高。在某些场合,不仅要求光学成像***具有更大的视场角,即能够拍摄更大视场范围内的图像,而且要求能够从所拍摄的图像中提取目标物的位置信息,以便用于距离测量、运动检测以及场景的三维重建。
从日常生活中的高速公路视频监控、小区内视频安防监控同时监控360度区域、虚拟现实、机器人导航,到嫦娥登月及玉兔上车载大视场成像装置,再到军事上用途广泛的微小型无人侦察机上的大视场成像探测装置,大视场成像及目标三维探测重构技术作为一个重要的研究课题,其应用范围也越来越广泛。如何能够设计一种能够同时满足大视场成像及目标精确三维定位的结构,将在国民生产生活、工业检测、航空航天、军事等领域具有极大的应用前景。
昆虫复眼以其体积小、结构紧凑、视场角大、对运动物体反应灵敏等而具有独特的优势,引起学者越来越多的关注,经过研究我们发现,人工仿生复眼是解决大视场无畸变成像技术比较优秀的方案,由于复眼曲面排布,各镜头朝向不同的方向,可以同时对不同方位的目标进行成像,通过图像拼接可以实现大视场成像功能。同时,由于复眼为多目视觉成像***,通过选取2个以上镜头对同一目标进行拍摄,基于双目定位原理,可以实现目标物体的三维定位,因而昆虫复眼结构还具有三维测量与重构的能力。在前人研究的基础上,我们提出了一种结构简单、功能实用的用于空间三维测量的复眼设计方案。基于该结构,通过编写算法,可以实现大视场范围内目标精确三维定位,推动复眼成像***在实际工业生产中的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现大视场范围内目标定位的复眼***,通过该***,可以实现大视场图像拍摄、大视场实时视频监控、大视场范围内目标三维定位、运动目标检测与跟踪、三维空间重构等视觉感知功能。该***可用于高速公路视频监控、小区内视频安防监控、机器人导航等,不仅能够对大视场范围内的目标成像,而且可以实现目标的精确三维定位。
本发明采用的技术方案是:一种基于仿生复眼的大视场定位***,
该***由在多面体支撑体上排布的多个镜头组成,该多面体的各个面外切于一共同球体,多面体的每个面上分布有多个镜头,包含一个主镜头和其余1个以上的辅助镜头。
进一步的,该***中的多面体支撑体由多个平面构成,每个平面的形状为多边形,各平面朝向空间不同方向,且其形成的多面体外接(或内切)于同一个球面。
进一步的,对于多面体单个面上的多个镜头来说,其分布方式为:主镜头布置在每个多边形平面外接圆圆心处,辅助镜头根据需要均布在主镜头周围;
进一步的,多面体相邻面上的主镜头的视场之间存在重叠区域;
进一步的,利用多面体每个面上的主镜头实现对其方位内场景的获取,所述的主镜头所获取的图像进行后续拼接之后,可实现大视场空间内场景的探测,其视场角可达360°×360°×360°;
进一步的,对于多面体单个面上的多个镜头来说,其光轴方向是一致的;
进一步的,对于多面体单个面上的多个镜头来说,其视场之间存在极大的视场重叠区域,但是由于其在面上的位置差异,所拍摄场景获取的图像信息也会存在差异。
进一步的,利用多面体单个面上的多个镜头,实现对该方位场景空间信息的获取,利用场景在每个镜头所获取图像信息内的位置差异,可获取场景信息在空间内的实际位置,即实现目标的定位,场景的三维信息获取等功能。
进一步的,多面体每个面上的镜头数越多,其定位精度越高。
本发明的有益效果在于:
(1)、该仿生发明得到的复眼***,创造性的将大视场和定位技术融于一体,可以实现大视场空间内场景的位置信息的获取。
(2)、本发明是一种集成化一体化的***,在目标测量、三维重构、监控和自动跟踪等方面有良好的应用前景。
(3)、针对双目视觉***定位精度难以保证的现实,本发明中的方案提供了一种可以灵活更改约束条件,从而提高***定位精度的方法。
附图说明
图1为实施例1中的一种基于仿生复眼的大视场定位***示意图;
图2为实施例1中19个主镜头及其视场示意图;
图3为实施例1中19个主镜头视场拼接示意图;
图4为实施例1中视场1范围内定位原理示意图;
图5为实施例1中视场1范围内定位区域划分示意图;
图6(a)为实施例1中视场1范围内可以被4个镜头拍摄到的区域示意图;
图6(b)为实施例1中视场1范围内可以被3个镜头拍摄到的区域示意图;
图6(c)为实施例1中视场1范围内可以被2个镜头拍摄到的区域示意图;
图7为实施例2中一种基于仿生复眼的大视场定位***示意图(足球烯形);图7(a)为外形图;图7(b)为线框图;
图8为实施例2中子眼镜头编号示意图;其中8(a)为仰视图;8(b)为俯视图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式详细介绍本发明。但以下的实施例仅限于解释本发明,本发明的保护范围应包括权利要求的全部内容,而且通过以下实施例,本领域技术人员即可以实现本发明权利要求的全部内容。
实施例1
本实施例中的复眼大视场定位***如图1所示,该***包含有19个多边形平面构成的支撑体和70个子眼镜头。支撑体每个面的编号分别为1,2……19。单个镜头的视场角为32°,支撑体每个面上的镜头数为4个。
支撑体高度为88.41mm,外接球面半径为181.4mm,构成支撑体的各平面外接圆直径为100mm。
对子眼镜头进行编号,如图1所示,各子眼镜头三维坐标见表1。子眼镜头分两类:主镜头和辅助镜头,主镜头布置在多面体每个面的外接圆圆心处,其编号为1a-19a,所有主镜头及其视场如图2所示。相应的,对各主镜头对应的视场进行编号,其编号为1-19,如图3所示。各主镜头拍摄的图像进行拼接,形成大视场图像,实现大视场拍摄功能,该实施例中的大视场定位结构实现的视场角为146°。
表1 实施例1中镜头排布方式条件下的子眼镜头三维坐标(单位:mm)
镜头编号 | X | Y | Z | 镜头编号 | X | Y | Z |
1a | 0 | 0 | 174.37 | 10a | -73.227 | -126.833 | 94.6374 |
1b | -10.8284 | -18.7554 | 174.37 | 10b | -76.4981 | -107.056 | 118.611 |
1c | -10.8284 | 18.7554 | 174.37 | 10c | -54.464 | -119.777 | 118.611 |
1d | 21.6569 | 0 | 174.37 | 11a | -114.305 | -65.994 | 113.948 |
2a | 40.7965 | -70.6615 | 154.102 | 11b | -100.185 | -57.7759 | 132.871 |
2b | 31.2267 | -54.0862 | 164.236 | 11c | -116.351 | -86.6102 | 99.9553 |
2c | 61.549 | -71.5617 | 148.223 | 11d | -133.182 | -57.4578 | 99.9553 |
2d | 31.1998 | -89.0839 | 148.223 | 12a | -146.454 | 0 | 94.6374 |
3a | -40.7964 | -70.6615 | 154.102 | 12b | -130.962 | 12.7214 | 118.611 |
3b | -31.2267 | -54.0862 | 164.236 | 12c | -130.962 | -12.7214 | 118.611 |
3c | -31.1998 | -89.0839 | 148.223 | 13a | -100.128 | 65.994 | 113.948 |
3d | -61.549 | -71.5617 | 148.223 | 13b | -100.128 | 57.8751 | 132.871 |
4a | -81.5929 | 0 | 154.102 | 13c | -133.182 | 57.4578 | 99.9553 |
4b | -62.4533 | 0 | 164.236 | 13d | -116.351 | 86.6101 | 99.9553 |
4c | -92.7488 | -17.5221 | 148.223 | 14a | -73.227 | 126.833 | 94.6374 |
4d | -92.7488 | 17.5221 | 148.223 | 14b | -54.464 | 119.777 | 118.611 |
5a | -40.7965 | 70.6615 | 154.102 | 14c | -76.4981 | 107.056 | 118.611 |
5b | -31.2267 | 54.0862 | 164.236 | 15a | 0 | 131.988 | 113.948 |
5c | -61.549 | 71.5617 | 148.223 | 15b | 0 | 115.651 | 132.871 |
5d | -31.1998 | 89.0839 | 148.223 | 15c | -16.8311 | 144.068 | 99.9553 |
6a | 40.7964 | 70.6615 | 154.102 | 15d | 16.8311 | 144.068 | 99.9553 |
6b | 31.2267 | 54.0862 | 164.236 | 16a | 73.227 | 126.833 | 94.6374 |
6c | 31.1998 | 89.0839 | 148.223 | 16b | 76.4981 | 107.056 | 118.611 |
6d | 61.549 | 71.5617 | 148.223 | 16c | 54.464 | 119.777 | 118.611 |
7a | 81.5929 | 0 | 154.102 | 17a | 114.305 | 65.994 | 113.948 |
7b | 62.4533 | 0 | 164.236 | 17b | 100.185 | 57.7759 | 132.871 |
7c | 92.7488 | 17.5221 | 148.223 | 17c | 116.351 | 86.6102 | 99.9553 |
7d | 92.7488 | -17.5221 | 148.223 | 17d | 133.182 | 57.4578 | 99.9553 |
8a | 73.227 | -126.833 | 94.6374 | 18a | 146.454 | 0 | 94.6374 |
8b | 54.464 | -119.777 | 118.611 | 18b | 130.962 | -12.7214 | 118.611 |
8c | 76.4981 | -107.056 | 118.611 | 18c | 130.962 | 12.7214 | 118.611 |
9a | 0 | -131.988 | 113.948 | 19a | 114.305 | -65.994 | 113.948 |
9b | 0 | -115.651 | 132.871 | 19b | 100.128 | -57.8751 | 132.871 |
9c | 16.8311 | -144.068 | 99.9553 | 19c | 133.182 | -57.4578 | 99.9553 |
9d | -16.8311 | -144.068 | 99.9553 | 19d | 116.351 | -86.6101 | 99.9553 |
本发明中目标三维定位功能通过目标点在不同子眼中所成像的坐标差异结合子眼相对位置关系来实现,即当目标点同时被两个镜头拍摄到时,可通过目标点在两张图片中的像素坐标以及两镜头的参数及相对位置关系求出其在实际三维空间中的坐标。
在该实施例中,为编号为xa(x=1,2…19)的主镜头配置xb-xc或xb-xd两类辅助镜头,通过选取主镜头xa与适当的辅助镜头,以保证目标点被主镜头及至少一个辅助镜头拍摄到,实现视场x范围内目标三维定位功能。
如图4中所示,对于视场1范围内的目标,可选取1b-1d辅助镜头与主镜头1a配合,保证视场1范围内所有目标都可以被至少两个镜头拍摄到,通过算法提取目标点在两张图像中的像素坐标,结合镜头参数—焦距、光学畸变以及两个镜头在三维空间中的坐标关系,计算视场内目标点的三维坐标。
下面以该实施例中视场1范围内的目标定位为例具体说明该发明目标三维定位功能。
将视场1划分为七部分,并根据视场重叠特征将其划分为3类,编号如图5所示,编号方法为:
第1类:主镜头1a与三个辅助镜头1b、1c、1d的视场重叠区域;
第2类:主镜头1a与1b、1c、1d中两个辅助镜头的视场重叠区域;
第3类:主镜头1a与1b、1c、1d中一个辅助镜头的视场重叠区域。
如图6所示,对于第1类区域内的目标点,可以选择主镜头1a与任一辅助镜头对其进行定位,并且可以通过选择多组镜头求取其三维坐标最后求均值的方法,提高其定位精度。而第2类区域内的点则可以被主镜头1a及两个辅助镜头拍摄到,第3类区域内的点也可以被两个镜头拍摄到。
从以上叙述中可以看出,在主镜头1a能够拍摄到的视场1范围的所有目标点都可以被至少两个镜头拍摄到。
其余视场范围内定位原理及区域划分方法与视场1相似,不再赘述。
实施例2
本实施例中,我们想要实现360°×360°×360°全空间探测,为此,需要主镜头视场拼接后形成一个封闭球面,同时为了保证定位精度,在满足大视场要求的前提下,各子眼镜头要尽量处于同一平面内,最终获得的复眼大视场***如图7(a)、7(b)所示,该***的支撑体为足球烯形,由12个正五边形和20个正六边形构成,其外接球半径为145.65mm,正五边形与正六边形边长相等,为57.78mm。
每个多边形面上布置4个镜头,单个镜头视场角为48°,镜头编号如图8所示,各镜头三维坐标见表2。
表2 实施例2中镜头排布方式条件下的子眼镜头三维坐标(单位:mm)
镜头编号 | X | Y | Z | 镜头编号 | X | Y | Z |
1a | 0 | 0 | 0 | 17a | 76.9421 | -105.902 | 161.803 |
1b | -23.3553 | 7.85784 | 0 | 17b | 93.3712 | -91.0145 | 174.303 |
1c | -13.7944 | -19.4431 | 0 | 17c | 79.7485 | -109.764 | 136.803 |
1d | 23.7764 | 7.72542 | 0 | 17d | 57.7066 | -116.926 | 174.303 |
2a | 47.5529 | 65.4508 | 30.9017 | 18a | 124.495 | 40.4509 | 161.803 |
2b | 35.6646 | 86.5881 | 38.6271 | 18b | 115.413 | 60.6763 | 174.303 |
2c | 35.6646 | 49.0881 | 15.4509 | 18c | 129.036 | 41.9263 | 136.803 |
2d | 71.3293 | 60.6763 | 38.6271 | 18d | 129.036 | 18.75 | 174.303 |
3a | -47.5528 | 65.4509 | 30.9017 | 19a | 0 | 130.902 | 161.803 |
3b | -71.3292 | 60.6763 | 38.6271 | 19b | -22.0419 | 128.514 | 174.303 |
3c | -35.6646 | 49.0882 | 15.4509 | 19c | 0 | 135.676 | 136.803 |
3d | -35.6646 | 86.5882 | 38.6271 | 19d | 22.042 | 128.514 | 174.303 |
4a | -76.9421 | -25 | 30.9017 | 20a | -124.495 | 40.4509 | 161.803 |
4b | -79.7485 | -49.0881 | 38.6271 | 20b | -129.036 | 18.75 | 174.303 |
4c | -57.7066 | -18.75 | 15.4509 | 20c | -129.036 | 41.9263 | 136.803 |
4d | -93.3712 | -7.16184 | 38.6271 | 20d | -115.413 | 60.6763 | 174.303 |
5a | 0 | -80.9017 | 30.9017 | 21a | -76.9422 | -105.902 | 161.803 |
5b | 22.0419 | -91.0144 | 38.6271 | 21b | -57.7066 | -116.926 | 174.303 |
5c | 0 | -60.6763 | 15.4509 | 21c | -79.7486 | -109.764 | 136.803 |
5d | -22.042 | -91.0144 | 38.6271 | 21d | -93.3712 | -91.0144 | 174.303 |
6a | 76.9421 | -25.0001 | 30.9017 | 22a | 0 | -122.361 | 197.984 |
6b | 93.3712 | -7.16189 | 38.6271 | 22b | 14.6946 | -131.406 | 179.894 |
6c | 57.7066 | -18.75 | 15.4509 | 22c | -14.6947 | -131.406 | 179.894 |
6d | 79.7485 | -49.0882 | 38.6271 | 22d | 0 | -111.18 | 220.345 |
7a | 116.372 | 37.8116 | 75.623 | 23a | 116.372 | -37.8116 | 197.984 |
7b | 120.433 | 54.5821 | 93.7132 | 23b | 129.515 | -26.6312 | 179.894 |
7c | 105.739 | 34.3566 | 53.2623 | 23c | 120.433 | -54.5821 | 179.894 |
7d | 129.515 | 26.6312 | 93.7132 | 23d | 105.739 | -34.3567 | 220.345 |
8a | 0 | 122.361 | 75.623 | 24a | 71.9219 | 98.9919 | 197.984 |
8b | -14.6946 | 131.406 | 93.7132 | 24b | 65.3502 | 114.947 | 179.894 |
8c | 0 | 111.18 | 53.2623 | 24c | 89.1266 | 97.6722 | 179.894 |
8d | 14.6946 | 131.406 | 93.7132 | 24d | 65.3502 | 89.9468 | 220.345 |
9a | -116.372 | 37.8115 | 75.623 | 25a | -71.9218 | 98.992 | 197.984 |
9b | -129.515 | 26.6312 | 93.7132 | 25b | -89.1266 | 97.6723 | 179.894 |
9c | -105.739 | 34.3566 | 53.2623 | 25c | -65.3501 | 114.947 | 179.894 |
9d | -120.433 | 54.582 | 93.7132 | 25d | -65.3502 | 89.9468 | 220.345 |
10a | -71.9218 | -98.992 | 75.623 | 26a | -116.372 | -37.8115 | 197.984 |
10b | -65.3502 | -114.947 | 93.7132 | 26b | -120.433 | -54.582 | 179.894 |
10c | -65.3502 | -89.9468 | 53.2623 | 26c | -129.515 | -26.6312 | 179.894 |
10d | -89.1266 | -97.6722 | 93.7132 | 26d | -105.739 | -34.3566 | 220.345 |
11a | 71.9219 | -98.9919 | 75.623 | 27a | -47.5528 | -65.4508 | 242.705 |
11b | 89.1266 | -97.6722 | 93.7132 | 27b | -35.6646 | -86.5881 | 234.98 |
11c | 65.3502 | -89.9468 | 53.2623 | 27c | -71.3292 | -60.6762 | 234.98 |
11d | 65.3502 | -114.947 | 93.7132 | 27d | -35.6646 | -49.0881 | 258.156 |
12a | 124.495 | -40.4511 | 111.803 | 28a | 47.5528 | -65.4508 | 242.705 |
12b | 133.577 | -20.2256 | 124.303 | 28b | 71.3292 | -60.6763 | 234.98 |
12c | 119.954 | -38.9755 | 86.8032 | 28c | 35.6646 | -86.5881 | 234.98 |
12d | 119.954 | -62.1518 | 124.303 | 28d | 35.6646 | -49.0881 | 258.156 |
13a | 76.9424 | 105.902 | 111.803 | 29a | 76.942 | 25 | 242.705 |
13b | 60.5131 | 120.789 | 124.303 | 29b | 79.7485 | 49.0881 | 234.98 |
13c | 74.1358 | 102.039 | 86.8032 | 29c | 93.3712 | 7.16183 | 234.98 |
13d | 96.1778 | 94.8772 | 124.303 | 29d | 57.7066 | 18.75 | 258.156 |
14a | -76.9421 | 105.902 | 111.803 | 30a | 0 | 80.9016 | 242.705 |
14b | -96.1776 | 94.8773 | 124.303 | 30b | -22.0419 | 91.0144 | 234.98 |
14c | -74.1357 | 102.039 | 86.8032 | 30c | 22.042 | 91.0144 | 234.98 |
14d | -60.513 | 120.789 | 124.303 | 30d | 0 | 60.6763 | 258.156 |
15a | -124.495 | -40.4508 | 111.803 | 31a | -76.942 | 25 | 242.705 |
15b | -119.954 | -62.1516 | 124.303 | 31b | -93.3712 | 7.16187 | 234.98 |
15c | -119.954 | -38.9754 | 86.8032 | 31c | -79.7485 | 7.16187 | 234.98 |
15d | -133.577 | -20.2254 | 124.303 | 31d | -57.7065 | 18.75 | 258.156 |
16a | 0 | -130.902 | 111.803 | 32a | 0 | 0 | 273.607 |
16b | 22.0419 | -133.289 | 124.303 | 32b | 0 | -25 | 273.607 |
16c | 0 | -126.127 | 86.8032 | 32c | -23.7764 | -7.72541 | 273.607 |
16d | -22.042 | -133.289 | 124.303 | 32d | 14.6946 | 20.2254 | 273.607 |
在该实施例中,由于支撑体***为足球烯形,子眼视场重叠范围覆盖了360°×360°×360°空间区域,基于实施例1中所描述的大视场原理及定位原理,可以实现全空间(360°×360°×360°)目标定位,即可以实现空间内所有点三维坐标探测。
对于该实施例中大视场原理及定位原理,由于与实施例类似,这里不再赘述。
以上已结合实施例对本***做了详尽的说明,本领域技术人员不难根据本***的原理做出若干改型,但不会超出本发明权利要求所限定的精神与范围。
Claims (9)
1.一种基于仿生复眼的大视场定位***,其特征在于:该***的大视场定位结构由在多面体支撑体上排布的多个镜头组成,该多面体的各个面外切于一共同球体,多面体的每个面上分布有多个镜头,包含一个主镜头和其余1个以上的辅助镜头。
2.如权利要求1所述的基于仿生复眼的大视场定位***,其特征在于:该***的大视场定位结构中的多面体支撑体由多个平面构成,每个平面的形状为多边形,各平面朝向空间不同方向。
3.如权利要求1所述的基于仿生复眼的大视场定位***,其特征在于:对于多面体单个面上的多个镜头来说,其分布方式为:主镜头布置在每个多边形平面外接圆圆心处,辅助镜头根据需要均布在主镜头周围。
4.如权利要求1所述的基于仿生复眼的大视场定位***,其特征在于:多面体相邻面上的主镜头的视场之间存在重叠区域。
5.如权利要求1所述的基于仿生复眼的大视场定位***,其特征在于:利用多面体每个面上的主镜头结构实现对其方位内场景的获取,所以的主镜头所获取的图像进行后续拼接之后,可实现大视场空间内场景的探测,其视场角可达360°×360°×360°。
6.如权利要求1所述的基于仿生复眼的大视场定位***,其特征在于:对于多面体单个面上的多个镜头来说,其光轴方向是一致的。
7.如权利要求1所述的基于仿生复眼的大视场定位***,其特征在于:对于多面体单个面上的多个镜头来说,其视场之间存在极大的视场重叠区域,但是由于其在面上的位置差异,所拍摄场景获取的图像信息也会存在差异。
8.如权利要求1所述的基于仿生复眼的大视场定位***,其特征在于:利用多面体单个面上的多个镜头,实现对该方位场景空间信息的获取,利用场景在每个镜头所获取图像信息内的位置差异,可获取场景信息在空间内的实际位置,即实现目标的定位,场景的三维信息获取。
9.如权利要求1所述的基于仿生复眼的大视场定位***,其特征在于:多面体每个面上的镜头数越多,其定位精度越高。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510240594.8A CN104867140B (zh) | 2015-05-13 | 2015-05-13 | 一种基于仿生复眼的大视场定位*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510240594.8A CN104867140B (zh) | 2015-05-13 | 2015-05-13 | 一种基于仿生复眼的大视场定位*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104867140A true CN104867140A (zh) | 2015-08-26 |
CN104867140B CN104867140B (zh) | 2018-06-01 |
Family
ID=53912955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510240594.8A Expired - Fee Related CN104867140B (zh) | 2015-05-13 | 2015-05-13 | 一种基于仿生复眼的大视场定位*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104867140B (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105654502A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-08 | 广州市盛光微电子有限公司 | 一种基于多镜头多传感器的全景相机标定装置和方法 |
CN106078771A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 中南大学 | 一种基于多Kinect协同的移动机器人室内全视角识别装置及其控制***和方法 |
CN106443651A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-22 | 乐视控股(北京)有限公司 | 虚拟现实设备、空间定位***及方法 |
CN108287380A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-07-17 | 杭州科技职业技术学院 | 一种360°大视场集成仿生复眼 |
CN108833782A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-16 | 广州长鹏光电科技有限公司 | 一种基于视频自动跟踪拍摄的定位装置及方法 |
WO2019014845A1 (zh) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | 辛特科技有限公司 | 一种基于棱镜合成光场的方法 |
CN109557944A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-02 | 南通大学 | 一种运动目标位置检测***及方法 |
CN110595625A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-20 | 北京理工大学 | 一种“十”字型五孔径视场部分重叠仿生热成像*** |
CN112102401A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-18 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种目标定位方法、装置、***、设备及存储介质 |
CN112532886A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 深圳创维新世界科技有限公司 | 全景拍摄方法、装置及计算机可读存储介质 |
CN112950727A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-06-11 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 基于仿生曲面复眼的大视场多目标同时测距方法 |
CN114286074A (zh) * | 2020-10-01 | 2022-04-05 | 株式会社电装 | 车辆复眼相机 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101672937A (zh) * | 2009-08-13 | 2010-03-17 | 苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 人工仿生复眼的制作方法 |
CN101840012A (zh) * | 2010-04-24 | 2010-09-22 | 上海交通大学 | 曲率可控的人工复眼镜头及其制备方法 |
CN102621599A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-08-01 | 天津大学 | 一种可增大视场角的内侧曲面复眼透镜 |
US20130162788A1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-06-27 | The Ohio State University | Artificial Compound Eye With Adaptive Microlenses |
JP2014235307A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | コニカミノルタ株式会社 | レンズアレイユニット及び撮像装置 |
CN104375270A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-02-25 | 北京理工大学 | 多孔径部分重叠仿生复眼成像光学***的设计方法 |
-
2015
- 2015-05-13 CN CN201510240594.8A patent/CN104867140B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101672937A (zh) * | 2009-08-13 | 2010-03-17 | 苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 人工仿生复眼的制作方法 |
CN101840012A (zh) * | 2010-04-24 | 2010-09-22 | 上海交通大学 | 曲率可控的人工复眼镜头及其制备方法 |
US20130162788A1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-06-27 | The Ohio State University | Artificial Compound Eye With Adaptive Microlenses |
CN102621599A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-08-01 | 天津大学 | 一种可增大视场角的内侧曲面复眼透镜 |
JP2014235307A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | コニカミノルタ株式会社 | レンズアレイユニット及び撮像装置 |
CN104375270A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-02-25 | 北京理工大学 | 多孔径部分重叠仿生复眼成像光学***的设计方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
AXIU CAO 等: "Image Process Technique Used in a Large FOV Compound Eye Imaging System", 《PHOTONICS ASIA.INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICS AND PHOTONICS》 * |
史立芳: "大视场人工复眼结构设计方法与实验", 《光电工程》 * |
马孟超: "用于目标三维探测的复眼***设计研究", 《中国博士学位论文全文数据库(电子期刊) 信息科技辑》 * |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105654502A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-08 | 广州市盛光微电子有限公司 | 一种基于多镜头多传感器的全景相机标定装置和方法 |
CN106078771A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 中南大学 | 一种基于多Kinect协同的移动机器人室内全视角识别装置及其控制***和方法 |
CN106078771B (zh) * | 2016-08-10 | 2017-04-26 | 中南大学 | 一种基于多Kinect协同的移动机器人室内全视角识别装置及其控制***和方法 |
CN106443651A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-22 | 乐视控股(北京)有限公司 | 虚拟现实设备、空间定位***及方法 |
CN111194430B (zh) * | 2017-07-18 | 2021-10-26 | 辛特科技有限公司 | 一种基于棱镜合成光场的方法 |
WO2019014845A1 (zh) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | 辛特科技有限公司 | 一种基于棱镜合成光场的方法 |
CN111194430A (zh) * | 2017-07-18 | 2020-05-22 | 辛特科技有限公司 | 一种基于棱镜合成光场的方法 |
CN108287380A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-07-17 | 杭州科技职业技术学院 | 一种360°大视场集成仿生复眼 |
CN108833782A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-16 | 广州长鹏光电科技有限公司 | 一种基于视频自动跟踪拍摄的定位装置及方法 |
CN109557944A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-02 | 南通大学 | 一种运动目标位置检测***及方法 |
CN110595625A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-20 | 北京理工大学 | 一种“十”字型五孔径视场部分重叠仿生热成像*** |
CN112102401A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-18 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种目标定位方法、装置、***、设备及存储介质 |
CN112102401B (zh) * | 2020-09-21 | 2024-05-28 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种目标定位方法、装置、***、设备及存储介质 |
CN114286074A (zh) * | 2020-10-01 | 2022-04-05 | 株式会社电装 | 车辆复眼相机 |
CN112532886A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 深圳创维新世界科技有限公司 | 全景拍摄方法、装置及计算机可读存储介质 |
CN112532886B (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-10 | 深圳创维新世界科技有限公司 | 全景拍摄方法、装置及计算机可读存储介质 |
CN112950727A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-06-11 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 基于仿生曲面复眼的大视场多目标同时测距方法 |
CN112950727B (zh) * | 2021-03-30 | 2023-01-06 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 基于仿生曲面复眼的大视场多目标同时测距方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104867140B (zh) | 2018-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104867140A (zh) | 一种基于仿生复眼的大视场定位*** | |
CN109360240B (zh) | 一种基于双目视觉的小型无人机定位方法 | |
CN105987683B (zh) | 一种基于高反光红外标识的视觉定位***及方法 | |
CN105279750B (zh) | 一种基于ir-uwb和图像矩的装备展示导览*** | |
WO2015096806A1 (zh) | 智能机姿态测定、全景影像生成及目标识别方法 | |
US20070024644A1 (en) | Interactive augmented reality system | |
CN107016704A (zh) | 一种基于增强现实的虚拟现实实现方法 | |
CN106826833A (zh) | 基于3d立体感知技术的自主导航机器人*** | |
WO2020023796A3 (en) | Realtime inventory location management using deep learning | |
JP2012084146A (ja) | 拡張現実(ar)を提供するユーザ装置及び方法 | |
CA2602833A1 (en) | Multi-dimensional imaging | |
Gans et al. | Augmented reality technology for day/night situational awareness for the dismounted soldier | |
CN103472919A (zh) | 用于图像显示的智能眼镜***及使用方法 | |
CN109920048A (zh) | 监控画面生成方法及装置 | |
US20160381257A1 (en) | Sphere panorama image capturing device | |
CN112102401B (zh) | 一种目标定位方法、装置、***、设备及存储介质 | |
CN112837207A (zh) | 全景深度测量方法、四目鱼眼相机及双目鱼眼相机 | |
Pajdla et al. | Epipolar geometry of central panoramic catadioptric cameras | |
Sobel et al. | Camera calibration for tracked vehicles augmented reality applications | |
CN103327238A (zh) | 基于全景高速球一体机的空间配准方法 | |
CN109716396A (zh) | 信息处理设备、信息处理方法和程序 | |
CN108351689A (zh) | 使用全息显示***的交互方法和*** | |
Ribeiro et al. | Retro-reflective-marker-aided target pose estimation in a safety-critical environment | |
US20160086372A1 (en) | Three Dimensional Targeting Structure for Augmented Reality Applications | |
CN105856201B (zh) | 一种三自由度的机器人视觉伺服平台 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180601 Termination date: 20210513 |