專利名稱：仿復(fù)眼視覺的動目標(biāo)快速定位及全景圖同步獲取裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種仿復(fù)眼視覺的動目標(biāo)快速定位及全景圖同步獲取裝置及方法，屬 于視覺系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
能夠?qū)崿F(xiàn)對運動目標(biāo)的測量與跟蹤以及對周邊環(huán)境的快速感知的具有大視野范 圍的相關(guān)裝置研制是機器視覺的基礎(chǔ)，具有廣泛的應(yīng)用前景，尤其在智能機器人研究領(lǐng)域 中具有重大意義。傳統(tǒng)的視覺傳感器研究主要包括單目、雙目視覺系統(tǒng)單目視覺系統(tǒng)普遍 丟失了空間目標(biāo)的三維信息，對于還原的三維空間位置準(zhǔn)確度較低；雙目視覺主要通過視 差來確定目標(biāo)的空間位置，準(zhǔn)確度較高，但是計算量大，實時性較差。但是昆蟲的復(fù)眼視覺 系統(tǒng)具有快速、準(zhǔn)確的確定獵物的方位和速度，并跟蹤攔截的能力，具有靈敏度高、分辨率 高、視場大等特點。復(fù)眼的視覺機制和能力對發(fā)展高速全景的低成本機器視覺具有重要的 啟示作用。2D-復(fù)眼視覺結(jié)構(gòu)已用于信用卡上人臉面部識別系統(tǒng)(Duparre et al.， AppliedOptics, August 2004，pp 4303-4310，vol. 43，No. 22)，通過采用具有平行光軸 的平面透鏡陣列來獲取大視場內(nèi)的外界環(huán)境信息。這樣的設(shè)計結(jié)構(gòu)可以通過多種方式進 行制造(見專禾U US7700904、US7501610、US7453056、US7297926、US6236748、US6967779、 US7106529B2)，但2D-復(fù)眼結(jié)構(gòu)的設(shè)計限制了視覺系統(tǒng)的視野范圍。3D-復(fù)眼視覺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(見專利US7376314、US6140648、US7672058)能夠彌補 2D-復(fù)眼視覺系統(tǒng)視野范圍的不足，可以形成大視角的全景圖，視角甚至可以擴大到360° 范圍；Reininge等(專利US7587109B》依據(jù)復(fù)眼生物學(xué)原理——復(fù)眼的結(jié)構(gòu)可以分為重疊 型復(fù)眼(具有高靈敏度)與并列型復(fù)眼(具有高分辨率)，設(shè)計了 “重疊_并列”型3D-復(fù) 眼結(jié)構(gòu)，以使系統(tǒng)具有高的靈敏度和高分辨率通過在混合光纖的物鏡端安置重疊型和并 列型透鏡陣列，在另一端采用反射板控制使光線通過并列型透鏡陣列聚焦到圖像傳感器 上，獲得單一、大視野范圍內(nèi)的正像；3D-復(fù)眼視覺系統(tǒng)，其視覺特性優(yōu)勢不僅在于能夠獲 得更大視場的環(huán)境信息，更體現(xiàn)在其對視野內(nèi)的動目標(biāo)的快速定位、測速能力——昆蟲并 列型復(fù)眼具有對動目標(biāo)的高靈敏度和圖像重構(gòu)的高分辨率等獨特優(yōu)勢(具體見Luke P. Lee etal.，Science,310(1148-1150))ο但對于空間運動目標(biāo)的快速檢測和定位的方法，在專利CN200710175865中介紹 了通過對多個視角的視頻圖像進行前景檢測，得到二值前景圖像；根據(jù)所述二值前景圖像， 建立空間場模型，在所述空間場模型中進行三維重建，得到運動目標(biāo)的三維重建結(jié)果；對所 述三維重建結(jié)果進行分析，在空間場中檢測并定位運動目標(biāo)，得到運動目標(biāo)的空間位置；根 據(jù)所述運動目標(biāo)的空間位置，向各視角投影，確定多個視角間運動目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，具有處 理遮擋能力強、運算速度快等特點。上述的對空間運動目標(biāo)的快速檢測和定位方法，以上方 法存在著數(shù)字圖像處理量大且計算的實時性差等不足，無法形成具有大視場的全景圖像。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種通過對區(qū)域圖像進行運動檢測，結(jié)合目標(biāo) 定位和圖像拼接算法，就可以快速獲得運動目標(biāo)和大視場背景全景圖的仿復(fù)眼視覺的運動 目標(biāo)高速定位及全景圖同步獲取裝置及方法。—種仿復(fù)眼視覺的運動目標(biāo)高速定位及全景圖同步獲取裝置，其特征在于由半球 型角度定位罩、光纖望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)陣列、鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)、高速攝像機、圖像處理器、數(shù)據(jù)處理器、 顯示器組成；上述半球型角度定位罩上均勻分布著N個用于確定光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)視軸方 向的定位孔，其中半球型定位罩的半徑為L，定位孔的直徑為d，任意兩相鄰定位孔的中心 軸線間的水平夾角為α，垂直方向夾角為Υ ；上述光纖望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)陣列由N個光纖望遠(yuǎn)鏡 單系統(tǒng)構(gòu)成，每個光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)均由安裝于半球型角度定位罩的定位孔中的物鏡、與 物鏡相連的光纖、與光纖相連的目鏡組成；上述物鏡的視角為2 β ；述光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的 視軸方向與定位孔的軸心方向的重合；上述高速攝像機通過鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)與N個目鏡連接， 獲得外界環(huán)境的數(shù)字圖像；將上述高速攝像機獲得的數(shù)字圖像，通過圖像處理器實現(xiàn)對數(shù) 字圖像信息的處理；上述數(shù)據(jù)處理器的輸入端與上述圖像處理器的輸出端相連獲取數(shù)字信 號并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理。以半球型角度定位罩球心為原點，建立球面坐標(biāo)系，上述Y表示以 原點為頂點、Z軸為軸的兩圓錐面(以下稱為錐面)間的夾角，上述α表示過Z軸的半平面 (以下稱為圓周面)上兩光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)間的夾角；上述參數(shù)滿足以下關(guān)系式arctan(d/ L)<a,y<2^< 180°。根據(jù)以上所述的特點，采用光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)陣列來模擬復(fù)眼，與傳統(tǒng)單孔徑攝 像機系統(tǒng)相比較，具有更廣的視角范圍，可按照需要可實現(xiàn)360°視角；通過高速攝像機 CCD同步采集與圖像處理器對圖像信息的運動檢測，來模擬復(fù)眼光感受器的功能，生成具有 “0”、“1”特征的矩陣，減小信息量的傳遞；采用數(shù)字處理器模擬昆蟲對信息處理的大腦的功 能，結(jié)合設(shè)定的位置函數(shù)，實現(xiàn)目標(biāo)的快速定位；本發(fā)明從結(jié)構(gòu)和對信息的處理機制上模擬 昆蟲復(fù)眼結(jié)構(gòu)和神經(jīng)機制，獲得同步性好，數(shù)據(jù)處理量低和實時處理能力強的視覺傳感器 裝置；利用上述裝置的仿復(fù)眼視覺的運動目標(biāo)高速定位及全景圖同步獲取方法，其特征 在于包括以下步驟步驟1 裝置結(jié)構(gòu)內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定步驟1-1 結(jié)構(gòu)中符號名詞的解釋在球面坐標(biāo)系內(nèi)，定義Z軸正方向為零度角；錐面的編號依次從半球型角度定位 罩的頂端從上到下編號；每個錐面上的光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)陣列，從X軸正方向按照逆時針 順序依次編號；將光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)按照以上順序依次記錄在矩陣Sij中，其中i表示光纖 望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)所在的錐面，j表示光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)所在的圓周面中的位置；矩陣中，有 光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的對應(yīng)位置的元素用“_1”表示，其余用“0”表示；矩陣％中所對應(yīng)的光 纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的位置與其在在高速攝像機CXD的成像區(qū)域一一對應(yīng)；Iii表示在錐面i中同時觀察到相同動目標(biāo)的光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的數(shù)目；Pi、qi表示 在錐面i上同時觀察到動目標(biāo)的光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)最小、最大編號；a i表示在錐面i中兩 光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)視軸間夾角；P(D(Qi，β，L，ni，K)，θ (a PPyqi, w，u，K))表示通過錐面i光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)組合方式獲得的目標(biāo)的空間位置；w，U表示同時觀察到相同動目標(biāo)的 錐面的最大層和最小層；Yi表示錐面i與錐面i_l間的夾角；其中i = 1，2，...，1 ;1表示 按照系統(tǒng)的需要設(shè)計的錐面的最大數(shù)；K表示同時觀察到動目標(biāo)的錐面數(shù)，其中0 < K < I ；區(qū)域圖像光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)在所對應(yīng)的CXD區(qū)域上單獨形成的圖像區(qū)域；步驟1-2 通過雙目攝像機標(biāo)定法，獲得錐面i上兩光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)視軸間的夾 角α”兩錐面間的夾角Yi以及光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的內(nèi)參數(shù)；步驟1-3 在光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)以及定位結(jié)構(gòu)確定后，就可以對空間位置區(qū)域在 球面坐標(biāo)系下進行空間劃分；在球面坐標(biāo)系中，由于同時被相同數(shù)量光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)觀察到的區(qū)域只存在角 度上的差別，被不同數(shù)量攝像機觀察到的區(qū)域只存在視軸方向上半徑的差別；且被同時觀 察到的空間區(qū)域可以唯一的通過光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的數(shù)目和不同的組合方式表示；根據(jù)上 述原理，在同一錐面上光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的組合方式唯一的決定了空間中的特定區(qū)域，就 可以通過采用包含光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)組合方式未知量的方程來表示與坐標(biāo)系原點的最近 距離，通過幾何運算，可獲得在球面坐標(biāo)系下與錐面i相關(guān)的目標(biāo)的空間位置
L{sm\{-\)a H 色-IM -風(fēng)⑶啪-恥]I,
{H㈣-恥-對} O^ai, Pl,qt) =
A χ(A + 仏)/2,仏 Kipia1
χ (P1 + qt ~
2π a,
)Ι2Αι>2βΙαι綜合所有錐面中獲得的目標(biāo)空間位置，得到動目標(biāo)在球面坐標(biāo)系下與所有錐面相 關(guān)的空間位置 P (D(、，β，L，ni，K)，θ (Qi,Pi, qi，w，u，K))，其中
D(at, β, L, 足)=去玄 A K，β, L, nr)
Λ ,= ,
去知㈣，凡⑷水平方向上夾角
Σ &垂直方向上的夾角α β，L已知，未知量叫，W, U，K，Pi, Qi可以通過下述步驟3_1中對矩陣的處理
獲得；步驟2 利用光纖望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)陣列結(jié)構(gòu)模擬復(fù)眼的“小眼”陣列，通過高速相機(6) 獲得通過“小眼”成像的圖像序列；步驟3 實現(xiàn)對動目標(biāo)的定位、測速步驟3-1 矩陣aij信號的采集與處理運動檢測采用背景消除法結(jié)合差分運動分析法判斷圖像序列中幀圖像的光纖望 遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)對應(yīng)的區(qū)域圖像中是否有運動目標(biāo)，將檢測到運動的區(qū)域圖像所對應(yīng)矩陣 中對應(yīng)位置元素填“ 1 ”表示，否則為“0” ；
數(shù)據(jù)處理器將矩陣中值為“ 1，，的元素與鄰近元素存在“8-鄰域”關(guān)系的，定義這 些具有“8-鄰域”關(guān)系、值為“1”的元素同屬于一個連通集，即認(rèn)為該系列光纖望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng) 集合中發(fā)現(xiàn)的為同一運動目標(biāo)，否則為不同目標(biāo)；將矩陣通過上述關(guān)系進行處理，將具 有連通集的元素賦值到三維矩陣Maxbx。中，其中矩陣Maxb中包含了某一動目標(biāo)某時刻的空 間位置，C表示該幀圖像中所具有的運動目標(biāo)的數(shù)目；參數(shù)叫，Pi, Qi, w, u，K可以通過對矩 陣Maxbx。的分析獲得；步驟3-2運動目標(biāo)的定位、測速，上述步驟3-1闡述了針對幀圖像中動目標(biāo)信息的處理，通過以上處理可以獲得在 某時刻t目標(biāo)的空間位置；將步驟3-1中獲得未知量I^Pyqi, w，u，K代入P (D(、，β，L， ni;K), θ (QijPijqijW5UjK))中就可以得到動目標(biāo)的徑向分量νη和圓周分量ωη代表的 空間位置；Vn指目標(biāo)為沿視軸方向的運動的徑向分量；ωη指目標(biāo)為沿圓周方向運動的角分
量采用以上對幀圖像中目標(biāo)的定位方法對圖像序列進行處理，就可以獲得目標(biāo)的運 動速度；運動目標(biāo)的速度可分解為沿視軸方向的半徑分量\和沿圓周方向的角分量ωη ；通 過不同時刻獲得的目標(biāo)空間位置，計算出運動目標(biāo)的速度ωη = Δ θ /At = [ θ (t2)_ θ U1)]/At ；νη = ΔΡ/Δ = -[P(t2)-P(t2)]/At ；運動目標(biāo)的角速度、速度為矢量，角速度約定沿逆時針方向運動為正方向，沿順時 針方向運動為負(fù)方向；徑向速度約定沿軸向探測器方向運動為正方向，反之為負(fù)方向；步驟4 利用圖像處理器⑶對獲取的幀圖像中的區(qū)域圖像的矯正、剪切和拼接獲 得大視場的全景圖。根據(jù)上述步驟1-3的描述，由于同時被相同數(shù)量光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)觀察到的區(qū)域 只存在角度上的差別，被不同數(shù)量攝像機觀察到的區(qū)域只存在視軸方向上半徑的差別；且 被同時觀察到的空間區(qū)域可以唯一的通過光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的數(shù)目和不同的組合方式表 示；與以往的雙目視覺對運動目標(biāo)的定位方法比較，該方法在系統(tǒng)硬件確定后，獲得某時刻 動目標(biāo)空間位置的方程式P (D(、，i3，L，ni，K)，θ (、，？1，^，11，1())，并將方程式存儲 在數(shù)字處理器中，在對目標(biāo)進行定位時，只需將權(quán)利要求3步驟3-1中處理得到的未知量代 入方程中，就可以獲得目標(biāo)的空間位置；數(shù)據(jù)處理量小，提高目標(biāo)定位的實時處理速度；根據(jù)步驟3-1的描述，首先通過背景消除法結(jié)合差分運動分析法判斷圖像序列中 每幀圖像區(qū)域中是否有運動目標(biāo)，將檢測到運動的圖像區(qū)域所對應(yīng)矩陣中；其次通過數(shù) 據(jù)處理器，將矩陣aij中元素通過“8-鄰接”連通域方法賦值到三維矩陣Maxbx。中，通過對 矩陣Maxbxc的處理獲得參數(shù)叫，Pi，qi; w，u，K ；通過“8-鄰接”連通域的方法處理矩陣aij來判斷各光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)獲得的目標(biāo) 的相似關(guān)系，避免采用以往的目標(biāo)的顏色、輪廓等相似度特征的數(shù)字圖像處理方法，具有信 息處理量小，運算速度快，且滿足本發(fā)明所需的對運動目標(biāo)是否為同一運動目標(biāo)的判斷的 要求。上述步驟4所述實現(xiàn)對大視場圖像的拼接方法，其特征在于上述步驟2中所述大 視場的全景圖是由以下方法生成的
透鏡的焦距f，目標(biāo)物體與相機的距離D，半球型定位罩的半徑L，單個光纖望遠(yuǎn)鏡 系統(tǒng)在CXD上的成像區(qū)域為WXH像素，W為長，H為寬，透鏡的視角夾角一半β，以及視軸 中心線在水平方向的夾角α"垂直方向的夾角為Yi;通過對區(qū)域圖像的剪切和拼接獲得 大視場全景圖像；在水平方向兩端的剪切量為
權(quán)利要求
1.一種仿復(fù)眼視覺的運動目標(biāo)高速定位及全景圖同步獲取裝置，其特征在于 由半球型角度定位罩(1)、光纖望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)陣列、鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)(5)、高速攝像機(6)、圖像處理器(8)、數(shù)據(jù)處理器(9)、顯示器(10)組成；上述半球型角度定位罩(1)上均勻分布著N個定位孔，其中半球型定位罩的半徑為L， 定位孔的直徑為d，任意兩相鄰定位孔的中心軸線間的水平夾角為α，垂直方向夾角為γ ； 上述光纖望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)陣列由N個光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)構(gòu)成，每個光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)均由 安裝于半球型角度定位罩(1)的定位孔中的物鏡O)、與物鏡相連的光纖(3)、與光纖相連 的目鏡(4)組成；上述物鏡( 的視角為2 β ；上述光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的視軸方向與定位孔 的軸心方向的重合；上述高速攝像機(6)通過鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)( 與N個目鏡(4)連接，獲得外界環(huán)境的數(shù)字 圖像；將上述高速攝像機(6)獲得的數(shù)字圖像，通過圖像處理器(8)實現(xiàn)對數(shù)字圖像信息的 處理；上述數(shù)據(jù)處理器(9)的輸入端與上述圖像處理器(8)的輸出端相連獲取數(shù)字信號并 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理；以半球型角度定位罩球心為原點，建立球面坐標(biāo)系，上述Y表示以原點為頂點、Z軸為 軸的兩圓錐面(以下稱為錐面)間的夾角，上述α表示過Z軸的半平面(以下稱為圓周面) 上兩光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)間的夾角；上述參數(shù)滿足以下關(guān)系式arctan(d/L) < α, γ <2β < 180° 。
2.根據(jù)權(quán)利要求1仿復(fù)眼視覺的運動目標(biāo)高速定位及全景圖同步獲取裝置的仿復(fù)眼 視覺的運動目標(biāo)高速定位及全景圖同步獲取方法，其特征在于包括以下步驟步驟1 裝置結(jié)構(gòu)內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定 步驟1-1 結(jié)構(gòu)中符號名詞的解釋在球面坐標(biāo)系內(nèi)，定義Z軸正方向為零度角；錐面的編號依次從半球型角度定位罩的 頂端從上到下編號；每個錐面上的光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)陣列，從X軸正方向按照逆時針順序 依次編號；將光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)按照以上順序依次記錄在矩陣中，其中i表示光纖望遠(yuǎn) 鏡單系統(tǒng)所在的錐面，j表示光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)所在的圓周面中的位置；矩陣^^中，有光纖 望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的對應(yīng)位置的元素用“_1”表示，其余用“0”表示；矩陣中的元素位置根據(jù) 所對應(yīng)的光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的關(guān)系與其在高速攝像機CCD的成像區(qū)域一一對應(yīng)；Hi表示在錐面i中同時觀察到相同動目標(biāo)的光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的數(shù)目；Pi、qi表示在錐 面i上同時觀察到動目標(biāo)的光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)最小、最大編號；α i表示在錐面i中兩光纖 望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)視軸間夾角；P(D(ai，β , L, ni; K), θ (ai7 Pi, Qi, w, u, K))表示通過錐面i 光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)組合方式獲得的目標(biāo)的空間位置；w，u表示同時觀察到相同動目標(biāo)的錐 面的最大層和最小層；Yi表示錐面i與錐面i_l間的夾角；其中i = 1，2，...，1 ;1表示按 照系統(tǒng)的需要設(shè)計的錐面的最大數(shù)；K表示同時觀察到動目標(biāo)的錐面數(shù)，其中0 < K < I ； 區(qū)域圖像光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)在所對應(yīng)的CXD區(qū)域上單獨形成的圖像區(qū)域； 步驟1-2 通過雙目攝像機標(biāo)定法，獲得錐面i上兩光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)視軸間的夾角 a i，兩錐面間的夾角Yi以及光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的內(nèi)參數(shù)；步驟1-3 在光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)以及定位結(jié)構(gòu)確定后，就可以對空間位置區(qū)域在球面 坐標(biāo)系下進行空間劃分；在球面坐標(biāo)系中，由于同時被相同數(shù)量光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)觀察到的區(qū)域只存在角度上的差別，被不同數(shù)量攝像機觀察到的區(qū)域只存在視軸方向上半徑的差別；且被同時觀察到 的空間區(qū)域可以唯一的通過光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的數(shù)目和不同的組合方式表示；根據(jù)上述原 理，在同一錐面上光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)的組合方式唯一的決定了空間中的特定區(qū)域，就可以 通過采用包含光纖望遠(yuǎn)鏡單系統(tǒng)組合方式未知量的方程來表示與坐標(biāo)系原點的最近距離，通過幾何運算，可獲得在球面坐標(biāo)系下與錐面i相關(guān)的目標(biāo)的空間位置 DM β ^ni)=D= !(1[他 ~1)a' _lM]+sin[4-W^2 | 嚴(yán)1 噸 ]-[敘-H -^cosU -駟]})2
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述仿復(fù)眼視覺的運動目標(biāo)高速定位及全景圖同步獲取方法，其特 征在于上述步驟4中所述大視場的全景圖是由以下方法生成的透鏡的焦距f，目標(biāo)物體與相機的距離D，半球型定位罩的半徑L，單個光纖望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng) 在CXD上的成像區(qū)域為WXH像素，W為長，H為寬，透鏡的視角夾角一半β，以及視軸中心 線在水平方向的夾角α”垂直方向的夾角為Yi;通過對區(qū)域圖像的剪切和拼接獲得大視 場全景圖像；在水平方向兩端的剪切量為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種仿復(fù)眼視覺的動目標(biāo)快速定位及全景圖同步獲取裝置及方法，屬于視覺系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。該視覺傳感器設(shè)備主要包括半球型角度定位罩，光纖望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，高速攝像機、圖像處理器以及數(shù)字處理器。半球型角度定位罩用于控制光纖傳像束物鏡端視軸中心線之間的夾角；光線經(jīng)過物鏡、光纖束、目鏡，在高速攝像機CCD上成像；利用圖像處理器對圖像中各區(qū)域圖像進行運動檢測及全景圖的拼接；利用數(shù)字處理器處理矩陣M并結(jié)合位置函數(shù)獲得動目標(biāo)的空間位置；最后綜合上述方法處理攝像機獲得圖像序列，得到大視場全景連續(xù)圖像以及大視場中動目標(biāo)的實時空間位置和運動速度。此發(fā)明具有視場大、實時定位能力強等優(yōu)點，在視覺導(dǎo)航領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。
文檔編號G01C11/00GK102081296SQ201010567489
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者戴振東, 邢強 申請人:南京航空航天大學(xué)