CN105578173A - 一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统 - Google Patents

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Shenzhen Jingyuan Power Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统，包括多个投影采集模块和处理模块，且投影采集模块均与处理模块相连接；所述投影采集模块由投影模组和摄像头模组构成，处理模块由投影图像与摄像头图像处理单元、景物识别与路径识别单元、路径选择与运动控制单元和3D图像建模单元构成，本发明将投影技术和数字摄像技术结合起来，利用数字摄像头拍摄投影投射到3D场景中产生的畸变方格图像，减少了数据采集量，利用方格畸变进行空间场景识别，减少了计算难度，提高了3D建模速度，同时可以用于快速运动设备的3D空间及景物识别，特别适合无人机、无人驾驶设备、机器人的运动路径分析，也适合运动物体的3D识别。

Description

一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统
技术领域
本发明涉及三维快速建模系统，具体是一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统。
背景技术
目前的三维空间设别系统，采用摄像头拍摄、激光扫描或超声波检测的方式进行实施，摄像头本身对物体的识别属于平面型的。两只摄像头，虽然也可以产生进行3D识别，但由于成像效果与光线、聚焦、景深等因素相关，获取的数据建模计算数据量和难度较大；激光扫描方式，3D扫描速度慢，建模时间长，超声波设备复杂，扫描速度慢，建模时间长。本发明就是要降低3D识别的难度，提高3D识别的速度，可用于智能运动设备，在运动过程中获取和识别3D场景，快速选择运动方向和道路，进行物体识别和障碍物的躲避，也适合运动物体的3D识别。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统，包括多个投影采集模块和处理模块，且投影采集模块均与处理模块相连接；所述投影采集模块由投影模组和摄像头模组构成，处理模块由投影图像与摄像头图像处理单元、景物识别与路径识别单元、路径选择与运动控制单元和3D图像建模单元构成。
一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统的工作流程，其具体包括以下步骤：
1）投影模组将方格图像投影到3D场景中，此时方格图像投射到3D场景后，在各个3D实物上呈现不同的几何畸变图形；
2）利用摄像头模组采集获取几何畸变图形；
3）摄像头模组将采集到的图像反馈给投影图像与摄像头图像处理单元；
4）投影图像与摄像头图像处理单元将处理后的图形反馈给3D图像建模单元，通过3D图像建模单元进行3D建模；
5）景物识别与路径识别单元对步骤4中的3D建模图形进行识别；
6）路径选择与运动控制单元进行判断选择相应的路径。
作为本发明进一步的方案：所述投影模组采用DLP投影装置。
作为本发明再进一步的方案：所述投影采集模块的数量为2-10组。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将投影技术和数字摄像技术结合起来，利用数字摄像头拍摄投影投射到3D场景中产生的畸变方格图像，减少了数据采集量，利用方格畸变进行空间场景识别，减少了计算难度，提高了3D建模速度，同时可以快速用于运动设备的3D空间及景物识别，特别适合无人机、无人驾驶设备、机器人的运动路径分析，也适合运动物体的3D识别。
附图说明
图1为本发明一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统，包括多个投影采集模块3和处理模块8，且投影采集模块3均与处理模块8相连接；所述投影采集模块3由投影模组1和摄像头模组2构成，处理模块8由投影图像与摄像头图像处理单元4、景物识别与路径识别单元6、路径选择与运动控制单元7和3D图像建模单元5构成。
一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统的工作流程，其具体包括以下步骤：
1）投影模组1将方格图像投影到3D场景中，此时方格图像投射到3D场景后，在各个3D实物上呈现不同的几何畸变图形；
2）利用摄像头模组2采集获取几何畸变图形；
3）摄像头模组2将采集到的图像反馈给投影图像与摄像头图像处理单元4；
4）投影图像与摄像头图像处理单元4将处理后的图形反馈给3D图像建模单元5，通过3D图像建模单元5进行3D建模；
5）景物识别与路径识别单元6对步骤4中的3D建模图形进行识别；
6）路径选择与运动控制单元7进行判断选择相应的路径。
所述投影模组1采用DLP投影装置。
所述投影采集模块3的数量为2-10组。
本发明的工作原理是：将投影技术和数字摄像技术结合起来，采用投射标准方格图像，相当于将一把空间测量的尺子投射到3D场景中进行测量，利用数字摄像头拍摄投影投射到3D场景中产生的畸变方格图像，减少了数据采集量，利用方格畸变进行空间场景识别，减少了计算难度，提高了3D建模速度，使其可用于运动设备的3D空间及景物识别，也适合运动物体的3D识别。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种快速三维空间投影摄像视觉识别系统，其特征在于，包括多个投影采集模块（3）和处理模块（8），且投影采集模块（3）均与处理模块（8）相连接；所述投影采集模块（3）由投影模组（1）和摄像头模组（2）构成，处理模块（8）由投影图像与摄像头图像处理单元（4）、景物识别与路径识别单元（6）、路径选择与运动控制单元（7）和3D图像建模单元（5）构成。
2.根据权利要求1所述的快速三维空间投影摄像视觉识别系统的工作流程，其特征在于，其具体包括以下步骤：
1）投影模组（1）将方格图像投影到3D场景中，此时方格图像投射到3D场景后，在各个3D实物上呈现不同的几何畸变图形；
2）利用摄像头模组（2）采集获取几何畸变图形；
3）摄像头模组（2）将采集到的图像反馈给投影图像与摄像头图像处理单元（4）；
4）投影图像与摄像头图像处理单元（4）将处理后的图形反馈给3D图像建模单元（5），通过3D图像建模单元（5）进行3D建模；
5）景物识别与路径识别单元（6）对步骤4中的3D建模图形进行识别；
6）路径选择与运动控制单元（7）进行判断选择相应的路径。
3.根据权利要求1所述的快速三维空间投影摄像视觉识别系统，其特征在于，所述投影模组（1）采用DLP投影装置。
4.根据权利要求1所述的快速三维空间投影摄像视觉识别系统，其特征在于，所述投影采集模块（3）的数量为2-10组。
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