本實(shí)用新型涉及攝像頭,數(shù)碼相機(jī)技術(shù),VR/AR，或混合現(xiàn)實(shí)，以及車(chē)載攝像等領(lǐng)域，具體為基于結(jié)構(gòu)光的多模塊360度全景空間深度掃描和定位的3D相機(jī)。

背景技術(shù)：

VR(虛擬現(xiàn)實(shí))/AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))是當(dāng)下最為火熱的話(huà)題，也是各大科技公司重點(diǎn)開(kāi)發(fā)和發(fā)展的方向，其中攝像頭，3D成像，物體位置信息，空間物體追蹤等更是最重要的技術(shù)，也是至今還未完全突破的瓶頸之一，然而隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的趨勢(shì)以及各大科技公司的大力發(fā)展，相信屆時(shí) VR/AR將像只智能手機(jī)一樣改變我們的世界，改變我們的生活方式，帶來(lái)各種奇妙的便利的體驗(yàn)。

而其中自然就缺少不了攝像頭成像，3D成像，物體位置信息獲取和追蹤等必備的技術(shù)，有了這些技術(shù)將來(lái)的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備才能很好的識(shí)別物體以及位置，根據(jù)你期望的位置去添加，控制，轉(zhuǎn)移各種虛擬物體等等。

比如，目前階段無(wú)法采用精確的手勢(shì)方式來(lái)控制你所觀看的VR設(shè)備畫(huà)面，因?yàn)檫@需要對(duì)你的手及手指進(jìn)行精確的位置定位和追蹤功能，可是目前階段還未見(jiàn)到方便的小型化的此種模塊。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們提出基于結(jié)構(gòu)光的多模塊360度全景空間深度掃描和定位的3D相機(jī)系統(tǒng)，這樣不但可以正常攝像的同時(shí)，還能對(duì)周?chē)h(huán)境里的物體進(jìn)行深度位置信息掃描和獲取，加上多個(gè)模塊的互相拼接，即可稱(chēng)為360度的全方位成像和空間周?chē)矬w的深度位置采集，利用采集到的深度位置信息，即可進(jìn)行后期的計(jì)算，既能得到物體位置和大小，也能對(duì)舞體進(jìn)行持續(xù)追蹤和用戶(hù)在當(dāng)前空間位置的定位。

然而，一種基于結(jié)構(gòu)光的多模塊360度全景空間深度掃描和定位的3D 相機(jī)尚未見(jiàn)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有VR/AR設(shè)備在深度位置信息和物體追蹤等關(guān)鍵高精度技術(shù)和模塊的不走，提供一種基于結(jié)構(gòu)光的多模塊360 度全景空間深度掃描和定位的3D相機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種基于結(jié)構(gòu)光的多模塊360度空間掃描和定位的3D相機(jī)，由6個(gè)或6個(gè)以上的結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊組成；

所述6個(gè)結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊等距分布在圓柱形主體側(cè)面上，每個(gè)結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊包括陣列激光發(fā)射單元，紅外傳感器檢測(cè)單元和RGB普通攝像頭單元；

利用6個(gè)或以上的結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊分別進(jìn)行成像拍攝和空間深度信息的掃描獲取，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)的特征識(shí)別將所有成像和空間深度信息進(jìn)行匹配和拼接，以此得到周?chē)h(huán)形360度的圖像和圖像內(nèi)物體的深度位置信息，再利用結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊得到的位置信息，實(shí)現(xiàn)圖像的3D合成，識(shí)別成像范圍內(nèi)的物體并且對(duì)其持續(xù)追蹤。

結(jié)構(gòu)光攝像頭模組可以采用整體式或者分體式；

所述陣列激光發(fā)射單元包括陣列激光發(fā)射器、內(nèi)部鏡頭、棱鏡及頂部鏡頭；陣列激光發(fā)射器采用點(diǎn)陣形狀或者陣列形狀，經(jīng)過(guò)內(nèi)部鏡頭、棱鏡將激光陣列由頂部鏡頭投射出去打到目標(biāo)物上；

所述紅外傳感器檢測(cè)單元包括紅外傳感器和成像鏡片，紅外傳感器通過(guò)成像鏡片檢陣列激光測(cè)發(fā)射器投射到目標(biāo)物體上的紅外激光陣列投影的反射影像，得到每個(gè)激光投影在物體上的相應(yīng)部位處的深度信息；

RGB普通攝像頭單元包括RGB像素傳感器和成像鏡頭，RGB像素傳感器通過(guò)成像鏡頭正常拍攝被陣列激光測(cè)發(fā)射器投射的目標(biāo)物體進(jìn)行成像。

本實(shí)用新型的有益效果：

1、實(shí)時(shí)感知周?chē)臻g的位置，距離，以及對(duì)目標(biāo)物的位置，尺寸，運(yùn)動(dòng)等感知功能。

2、可廣泛運(yùn)用于VR，AR，機(jī)器人，無(wú)人機(jī)，無(wú)人駕駛等設(shè)備的視覺(jué)和感知系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2為拼接示意圖。

圖3為結(jié)構(gòu)光攝像頭模組參考設(shè)計(jì)方案。

具體實(shí)施方式

結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖1、2、3及附圖標(biāo)記對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)一步說(shuō)明。

一種基于結(jié)構(gòu)光的多模塊360度空間掃描和定位的3D相機(jī)，由6個(gè)或6個(gè)以上的結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊和圓柱形主體1(現(xiàn)有結(jié)構(gòu))組成；

所述6個(gè)結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊等距分布在圓柱形主體1側(cè)面上，每個(gè)結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊包括陣列激光發(fā)射單元2，紅外傳感器檢測(cè)單元3和RGB 普通攝像頭單元4；

利用6個(gè)或以上的結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊分別進(jìn)行成像拍攝和空間深度信息的掃描獲取，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)的特征識(shí)別將所有成像和空間深度信息進(jìn)行匹配和拼接(公知的拼接方法，列如像全景拍攝一樣，在每個(gè)模塊重合成像部位，找到相似特征，對(duì)重合的部分按照同樣的位置連接起來(lái))，以此得到周?chē)h(huán)形360度的圖像和圖像內(nèi)物體的深度位置信息，再利用結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊得到的位置信息，實(shí)現(xiàn)圖像的3D合成，識(shí)別成像范圍內(nèi)的物體并且對(duì)其持續(xù)追蹤。

結(jié)構(gòu)光攝像頭模組可以采用整體式或者分體式；

所述陣列激光發(fā)射單元包括陣列激光發(fā)射器5、內(nèi)部鏡頭6、棱鏡7及頂部鏡頭8；陣列激光發(fā)射器采用點(diǎn)陣形狀或者陣列形狀，經(jīng)過(guò)內(nèi)部鏡頭、棱鏡將激光陣列由頂部鏡頭投射出去打到目標(biāo)物上；

所述紅外傳感器檢測(cè)單元包括紅外傳感器9和成像鏡片10，紅外傳感器通過(guò)成像鏡片檢陣列激光測(cè)發(fā)射器投射到目標(biāo)物體上的紅外激光陣列投影的反射影像，得到每個(gè)激光投影在物體上的相應(yīng)部位處的深度信息；

RGB普通攝像頭單元包括RGB像素傳感器11和成像鏡頭12，RGB像素傳感器通過(guò)成像鏡頭正常拍攝被陣列激光測(cè)發(fā)射器投射的目標(biāo)物體進(jìn)行成像。

一種基于結(jié)構(gòu)光的多模塊360度空間掃描和定位的3D相機(jī)，采用結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊，會(huì)比傳統(tǒng)的雙攝的深度檢測(cè)精度高很多，高一個(gè)數(shù)量級(jí)，且結(jié)構(gòu)光為陣列激光，可以得到豐富的深度信息；

6組結(jié)構(gòu)光攝像頭模塊；每組首先獨(dú)立工作，獲取每組按設(shè)計(jì)視場(chǎng)角對(duì)應(yīng)空間的深度信息和圖像信息；

然后根據(jù)相鄰組的交叉視場(chǎng)角進(jìn)行特征識(shí)別和圖像拼接，最終將主體上的所有獨(dú)立的結(jié)構(gòu)光的深度數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)拼接成360度的全方位空間 3D圖像和360度的深度位置信息；最后上傳給處理器對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別和持續(xù)追蹤。

結(jié)構(gòu)光攝像頭模組對(duì)對(duì)手指頭的識(shí)別和追蹤，以此判斷手指的動(dòng)作來(lái)對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)操控。