CN108616679A - 双目摄像机和控制双目摄像机的方法 - Google Patents

双目摄像机和控制双目摄像机的方法 Download PDF

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Abstract

本公开的目的是提供一种双目摄像机和控制双目摄像机的方法，以解决相关技术中获取场景深度信息不够便捷的问题。所述双目摄像机包括：包括主摄像子模块(111)和从摄像子模块(112)的双目摄像模块(110)，嵌入式影像数据处理模块(120)，影像输出模块(130)；所述嵌入式影像数据处理模块(120)，用于从所述主摄像子模块(111)获取主原始影像，从所述从摄像子模块(112)获取从原始影像，根据所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像；所述影像输出模块(130)，用于按照预设的输出格式输出所述主原始影像和所述从原始影像，所述叠加影像和所述深度影像。

Description

双目摄像机和控制双目摄像机的方法
技术领域
本公开涉及摄像技术领域，具体地，涉及一种双目摄像机和控制双目摄像机的方法。
背景技术
相关技术中，可以通过基于Tof(Time of Flight)技术的深度相机获取场景的深度信息，其原理是通过高亮度的发光器向场景发送光线，并计算光线反射回来的时间，通常情况下，基于ToF技术的深度相机有效测量距离在2米左右，被测目标的表面光学特性及当时的外部环境光照都会对测量结果造成影响，使测量结果不够准确，例如，被测物体表面材质不一致，或者在自然光下测量均会导致严重的测量误差。
此外，相关技术中还有基于红外点云技术的深度相机，由于其需要红外点云作为识别特征，因而该技术的相机无法在室外条件下工作，也无法测量距离较远的目标。
发明内容
本公开的目的是提供一种双目摄像机和控制双目摄像机的方法，以解决相关技术中获取场景深度信息不够便捷的问题。
为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种双目摄像机，所述双目摄像机包括：
双目摄像模块，嵌入式影像数据处理模块，影像输出模块；
所述双目摄像模块包括主摄像子模块和从摄像子模块，其中每一摄像子模块用于从不同的预设视角获取被摄场景的原始影像；
所述嵌入式影像数据处理模块，用于从所述主摄像子模块获取主原始影像，从所述从摄像子模块获取从原始影像，根据所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像；
所述影像输出模块，用于按照预设的输出格式输出所述主原始影像和所述从原始影像，所述叠加影像和所述深度影像。
可选的，所述双目摄像机还包括影像显示模块，用于按照预设的显示样式将所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像显示在同一页面。
可选的，所述显示模块还用于，响应用户发出的查看目标影像的操作，将所述目标影像全屏显示，其中所述目标影像是所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像中的任一。
可选的，所述嵌入式影像数据处理模块包括以下任意一种处理器组合：
FPGA处理器和ARM处理器；
FPGA处理器和DSP处理器；
FPGA处理器和MIPS处理器；
集成有FPGA和ARM的单片SOC处理器。
可选的，所述嵌入式影像数据处理模块包括FPGA处理器和ARM处理器；
所述FPGA处理器分别接于所述主摄像子模块和所述从摄像子模块，以及所述影像输出模块；
所述FPGA处理器，用于从所述主摄像子模块获取主原始影像，从所述从摄像子模块获取从原始影像，并根据所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像，并将所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像传输至所述影像输出模块；
所述ARM处理器分别接于所述主摄像子模块、所述从摄像子模块、所述FPGA处理器以及所述影像输出模块；
所述ARM处理器，用于响应于通信接口收到的外界控制指令，对所述主摄像子模块、所述从摄像子模块、所述FPGA处理器以及所述影像输出模块进行控制操作。
可选的，所述通信接口为RS232通信接口。
可选的，所述双目摄像机包括HDMI和PAL图像输出接口。
第一方面，本公开提供一种控制双目摄像机的方法，所述方法应用于双目摄像机，双目摄像模块，嵌入式影像数据处理模块影像输出模块；所述双目摄像模块包括主摄像子模块和从摄像子模块，其中每一摄像子模块用于从不同的预设视角获取被摄场景的原始影像；
所述方法包括：
通过所述主摄像子模块获取主原始影像，通过所述从摄像子模块获取从原始影像；
通过嵌入式影像数据处理模块对所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像；
按照预设的输出格式同时输出所述主原始影像和所述从原始影像，所述叠加影像和所述深度影像。
可选的，所述方法还包括：
按照预设的显示样式将所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像显示在同一页面。
可选的，所述方法还包括：响应用户发出的查看目标影像的操作，将所述目标影像全屏显示，其中所述目标影像是所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像中的任一。
通过上述技术方案，至少能够达到以下技术效果：
在通过双目摄像模块获取主原始影像和从原始影像后，由集成于相机内部的嵌入式影像数据处理模块完成影像数据处理，以得到叠加影像和深度影像，并通过影像输出模块直接输出主原始影像、从原始影像、叠加影像以及深度影像，这样，与该双摄像机配合使用的设备能够直接获取到深度影像，使场景深度信息的获取更加便捷。此外，使用嵌入式影像数据处理模块能够减小双目摄像机的体积，减少功耗，提高了影像深度信息处理的可靠性与稳定性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一示例性实施例示出的一种双目摄像机结构示意图。
图2是本公开一示例性实施例示出的一种预设显示样式的示意图。
图3是本公开一示例性实施例示出的另一种预设显示样式的示意图。
图4是本公开一示例性实施例示出的另一种预设显示样式的示意图。
图5是本公开一示例性实施例示出的另一种双目摄像机结构示意图。
图6是本公开一示例性实施例示出的另一种双目摄像机结构示意图。
附图标记说明
双目摄像模块110 嵌入式影像数据处理模块120 影像输出模块130 主摄像子模块111 从摄像子模块112
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是本公开一示例性实施例示出的一种双目摄像机结构示意图，所述双目摄像机包括：
双目摄像模块110，嵌入式影像数据处理模块120，影像输出模块130；
所述双目摄像模块110包括主摄像子模块111和从摄像子模块112，其中每一摄像子模块用于从不同的预设视角获取被摄场景的原始影像。其中，每一摄像子模块包括CMOS图像传感器。
所述嵌入式影像数据处理模块120，用于从所述主摄像子模块111获取主原始影像，从所述从摄像子模块112获取从原始影像，根据所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像。
所述影像输出模块130，用于按照预设的输出格式输出所述主原始影像和所述从原始影像，所述叠加影像和所述深度影像。
叠加影像主要能够体现主原始影像和从原始影像之间的差值。而深度影像(DepthMap)是包含与视点的场景对象的表面的距离有关的信息的影像或影像通道。其中，深度影像类似于灰度图像，只是它的每个像素值是传感器距离物体的实际距离。通常RGB图像和深度影像是配准的，因而像素点之间具有一对一的对应关系。
也就是说，在通过双目摄像模块110获取主原始影像和从原始影像后，由集成于相机内部的嵌入式影像数据处理模块120完成影像数据处理，以得到叠加影像和深度影像，并通过影像输出模块130直接输出主原始影像、从原始影像、叠加影像以及深度影像，这样，与该双摄像机配合使用的设备能够直接获取到深度影像，使场景深度信息的获取更加便捷。此外，使用嵌入式影像数据处理模块120能够减小双目摄像机的体积，减少功耗，提高了影像深度信息处理的可靠性与稳定性。
可选的，所述双目摄像机还包括影像显示模块，用于按照预设的显示样式将所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像显示在同一页面。
图2是本公开一示例性实施例示出的一种预设显示样式的示意图。如图2所示，左上角显示模块显示有主原始影像，右上角显示模块显示有从原始影像，左下角显示模块显示有叠加影像，右下角显示模块显示有深度影像。此外，在具体实施时，还可以根据实际显示效果需要调整各个显示模块的大小和位置。示例地，请参考如图3和图4所示的预设显示样式的示意图。
可选的，所述显示模块还用于，响应用户发出的查看目标影像的操作，将所述目标影像全屏显示，其中所述目标影像是所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像中的任一。例如，当用户选择如图2中所述的叠加影像，则将所述叠加影像全屏显示。这样，可以使用户更加清晰的观看到影像处理的过程。
可选的，所述嵌入式影像数据处理模块120包括以下任意一种处理器组合：FPG(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)处理器和ARM(Advanced RISCMachine)处理器；FPGA处理器和DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)处理器；FPGA处理器和MIPS(Microprocessor without Interlocked Piped Stages)处理器；集成有FPGA和ARM的单片SOC(System on Chip，系统级芯片)处理器。
在一种可能的实现方式中，所述嵌入式影像数据处理模块120包括FPGA处理器和DSP处理器，因DSP处理器实现成本较低，可以被配置为负担较大比重的运算量，而FPGA被配置为辅助运算。
在另一种可能的实现方式中，所述嵌入式影像数据处理模块120包括FPGA处理器和ARM处理器；
所述FPGA处理器分别接于所述主摄像子模块111和所述从摄像子模块112，以及所述影像输出模块130。
如图5中实线箭头所示，所述FPGA处理器，用于从所述主摄像子模块111获取主原始影像，从所述从摄像子模块112获取从原始影像，并根据所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像，并将所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像传输至所述影像输出模块130。
所述ARM处理器分别接于所述主摄像子模块111、所述从摄像子模块112、所述FPGA处理器以及所述影像输出模块130。
如图5中虚线箭头所示，所述ARM处理器，用于响应于通信接口收到的外界控制指令，对所述主摄像子模块111、所述从摄像子模块112、所述FPGA处理器以及所述影像输出模块130进行控制操作。
也就是说，FPGA处理器负担了影像数据处理的运算业务，而ARM处理器负担了控制以及效果呈现的运算业务。
其中，所述通信接口可以用于双目摄像机与外部设备进行数据通信的接口，以实现双目摄像机与外部设备的交互。优选的，所述通信接口为RS232通信接口。
此外，所述双目摄像机包括HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)和PAL(电视广播制式)图像输出接口。外部设备连接上述图像输出接口后，可以获取所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像。
本公开一示例性实施例示出的一种控制双目摄像机的方法，所述方法应用于双目摄像机，双目摄像模块，嵌入式影像数据处理模块影像输出模块；所述双目摄像模块包括主摄像子模块和从摄像子模块，其中每一摄像子模块用于从不同的预设视角获取被摄场景的原始影像；所述方法包括：通过所述主摄像子模块获取主原始影像，通过所述从摄像子模块获取从原始影像；通过嵌入式影像数据处理模块对所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像；按照预设的输出格式同时输出所述主原始影像和所述从原始影像，所述叠加影像和所述深度影像。
也就是说，在通过双目摄像模块获取主原始影像和从原始影像后，由集成于相机内部的嵌入式影像数据处理模块完成影像数据处理，以得到叠加影像和深度影像，并通过影像输出模块直接输出主原始影像、从原始影像、叠加影像以及深度影像，这样，与该双摄像机配合使用的设备能够直接获取到深度影像。此外，使用嵌入式影像数据处理模块能够减小双目摄像机的体积，减少功耗，提高了影像深度信息处理的可靠性与稳定性。
可选的，所述方法还包括：按照预设的显示样式将所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像显示在同一页面。
可选的，所述方法还包括：响应用户发出的查看目标影像的操作，将所述目标影像全屏显示，其中所述目标影像是所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像中的任一。
图6是根据一示例性实施例示出的一种双目摄像机600的结构示意图。如图6所示，该双目摄像机600可以包括：处理器601，存储器602。该双目摄像机600还可以包括多媒体组件603，输入/输出(I/O)接口604，以及通信组件605中的一者或多者。
其中，处理器601用于控制该双目摄像机600的整体操作，以完成上述的控制双目摄像机的方法中的全部或部分步骤。存储器602用于存储各种类型的数据以支持在该双目摄像机600的操作，这些数据例如可以包括用于在该双目摄像机600上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器602可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件603可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器602或通过通信组件605发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口604为处理器601和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件605用于该双目摄像机600与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G或6G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件605可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。
在一示例性实施例中，双目摄像机600可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的控制双目摄像机的方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的控制双目摄像机的方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器602，上述程序指令可由双目摄像机600的处理器601执行以完成上述的控制双目摄像机的方法。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种双目摄像机，其特征在于，所述双目摄像机包括：
双目摄像模块(110)，嵌入式影像数据处理模块(120)，影像输出模块(130)；
所述双目摄像模块(110)包括主摄像子模块(111)和从摄像子模块(112)，其中每一摄像子模块用于从不同的预设视角获取被摄场景的原始影像；
所述嵌入式影像数据处理模块(120)，用于从所述主摄像子模块(111)获取主原始影像，从所述从摄像子模块(112)获取从原始影像，根据所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像；
所述影像输出模块(130)，用于按照预设的输出格式输出所述主原始影像和所述从原始影像，所述叠加影像和所述深度影像。
2.根据权利要求1所述的双目摄像机，其特征在于，所述双目摄像机还包括影像显示模块，用于按照预设的显示样式将所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像显示在同一页面。
3.根据权利要求2所述的双目摄像机，其特征在于，所述显示模块还用于，响应用户发出的查看目标影像的操作，将所述目标影像全屏显示，其中所述目标影像是所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像中的任一。
4.根据权利要求1-3任一项所述的双目摄像机，其特征在于，所述嵌入式影像数据处理模块(120)包括以下任意一种处理器组合：
FPGA处理器和ARM处理器；
FPGA处理器和DSP处理器；
FPGA处理器和MIPS处理器；
集成有FPGA和ARM的单片SOC处理器。
5.根据权利要求1-3任一项所述的双目摄像机，其特征在于，所述嵌入式影像数据处理模块(120)包括FPGA处理器和ARM处理器；
所述FPGA处理器分别接于所述主摄像子模块(111)和所述从摄像子模块(112)，以及所述影像输出模块(130)；
所述FPGA处理器，用于从所述主摄像子模块(111)获取主原始影像，从所述从摄像子模块(112)获取从原始影像，并根据所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像，并将所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像传输至所述影像输出模块(130)；
所述ARM处理器分别接于所述主摄像子模块(111)、所述从摄像子模块(112)、所述FPGA处理器以及所述影像输出模块(130)；
所述ARM处理器，用于响应于通信接口收到的外界控制指令，对所述主摄像子模块(111)、所述从摄像子模块(112)、所述FPGA处理器以及所述影像输出模块(130)进行控制操作。
6.根据权利要求5所述的双目摄像机，其特征在于，所述通信接口为RS232通信接口。
7.根据权利要求1-3任一项所述的双目摄像机，其特征在于，所述双目摄像机包括HDMI和PAL图像输出接口。
8.一种控制双目摄像机的方法，其特征在于，所述方法应用于双目摄像机，双目摄像模块，嵌入式影像数据处理模块影像输出模块；所述双目摄像模块包括主摄像子模块和从摄像子模块，其中每一摄像子模块用于从不同的预设视角获取被摄场景的原始影像；
所述方法包括：
通过所述主摄像子模块获取主原始影像，通过所述从摄像子模块获取从原始影像；
通过嵌入式影像数据处理模块对所述主原始影像和所述从原始影像进行数据处理得到叠加影像和深度影像；
按照预设的输出格式同时输出所述主原始影像和所述从原始影像，所述叠加影像和所述深度影像。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
按照预设的显示样式将所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像显示在同一页面。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：响应用户发出的查看目标影像的操作，将所述目标影像全屏显示，其中所述目标影像是所述主原始影像、所述从原始影像、所述叠加影像和所述深度影像中的任一。
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