双目摄像机复位方法和双目摄像机复位装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种双目摄像机复位方法和一种双目摄像机复位装置，其中双目摄像机复位方法包括：在两个摄像机完成粗调后，分别获取两个摄像机同时拍摄的第一图像和第二图像；根据第一图像的特征点和第二图像的特征点计算出两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度；控制两个摄像机中的一摄像机旋转相对旋转角度，使该摄像机的光轴与另一摄像机的光轴平行，在两个摄像机的光轴平行后，将两个摄像机之间的间距调整为预设距离，以确保两个摄像机处于预设的基准初始位置。本发明能够在发出复位指令后，自动将双目摄像机精确复位至基准初始位置，避免了人工进行复位的误差以及利用传感器判断双目摄像机是否到达基准位置所带来的误差问题。
【专利说明】双目摄像机复位方法和双目摄像机复位装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及立体影像拍摄【技术领域】，具体而言，涉及一种双目摄像机复位方法和一种双目摄像机复位装置。
【背景技术】
[0002]随着立体显示技术的日益成熟，立体电影或视频越来越多的出现在人们的日常生活当中。其中，双目摄像机是拍摄立体电影或视频最常用的拍摄工具。在使用拍摄过程中，摄影师越来越多的使用双目可动摄像机，即左右摄像机可自由旋转或水平移动的摄像机进行拍摄。使用此类摄像机，摄影师可根据拍摄场景对摄像机参数(左右摄像机间距和相对旋转角度)做出相应的调节，以获得理想的立体显示效果。
[0003]在拍摄过程中，双目可动摄像机首先处于一个基准初始位置，然后摄像机参数被经过多次调节并参与立体拍摄。在拍摄结束后，由于摄像机参数经过变化，我们需要将双目摄像机重新复位到之前的基准初始位置，以备下次使用。精确的使摄像机复位到基准初始位置至关重要。这里，处于基准初始位置的双目摄像机至少具备以下特点:左右摄像机是精确对齐且光轴平行的；两者间距为一已知长度。使用此条件下的摄像机所得到的左右图像只存在水平视差。只有当摄像机处于此位置下，摄影师才可依据此位置做出精确的摄像机参数调节。假如双目可移动摄像机不处于基准初始位置，比如左右摄像机不能精确对齐，则拍摄出的电影或视频的视差计算将出现错误，进而降低电影或视频的立体效果。
[0004]目前，直观的复位调节方法有如下两种:
[0005]1、摄影师通过经验手动调节，并判断摄影机是否复位；
[0006]2、记录每一次调节数据，待完成拍摄后，根据所记录数据，反方向实施每一次调节。
[0007]然而上述两种方法均存在不足，前者不能保证调节的精确性而且速度很慢，后者随着每一次调节所积累的误差，实际基准初始位置与准确的基准初始位置的误差将逐渐增大，而且如果遇到外力干扰，如摄像机颠簸，则误差将变得不可控。另外，我们也可使用传感器手段判断摄像机是否处于基准初始位置，然而传感器仍存在较大误差，左右摄像机很难达到精确对齐。
[0008]因此，如何使双目摄像机能够准确复位到基准初始位置成为亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0009]本发明正是基于上述问题中至少之一，提出了一种新的摄像机复位技术，可以利用计算机视觉技术来确定双目摄像机的光轴之间的相对角度差，无需人工调整以及利用传感器来进行检测调整。
[0010]有鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种双目摄像机复位方法，包括:在两个摄像机完成粗调后，分别获取所述两个摄像机同时拍摄的第一图像和第二图像；根据所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点计算出所述两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度；控制所述两个摄像机中的一摄像机旋转所述相对旋转角度，使所述一摄像机的光轴与另一摄像机的光轴平行；在所述两个摄像机的光轴平行后，将所述两个摄像机之间的间距调整为预设距离，以确保确定所述两个摄像机处于预设的基准初始位置。
[0011]在对双目摄像机进行复位时，两个摄像机首先被粗调，粗调的方式可以采用目前的复位调节方法，例如人工调整方式，通过传感器检测方式等，由于摄像机没有到达准确的初始位置，为了避免目前的复位调节方式所带来的误差，因此在上述技术方案中利用计算机视觉技术来获取两个摄像机光轴之间的夹角，基于计算出的该夹角来对双目摄像机的姿态进行调节，以使双目摄像机位于理想的初始位置，此时双目摄像机的姿态和位置，称之为基准初始位置，对于双目摄像机的光轴的旋转角度的调节过程，可称之为细调过程。
[0012]为了使双目摄像机达到准确的基准初始位置，除了使两个摄像机的光轴保持平行之外，还需要使两个摄像机之间的距离为预设距离。这样，双目摄像机拍摄的左右两幅图像之间仅有水平视差，由于避免了人工调节以及传感器检测所带来的误差，因此采用该复位方式可使双目摄像机获得更好的立体视频效果。
[0013]在上述技术方案中，优选的，所述根据所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点计算出所述两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度，包括:分别提取所述第一图像的多个特征点和所述第二图像的多个特征点；将所述第一图像的多个特征点与所述第二图像的多个特征点进行匹配，获取多个特征点匹配对；根据多个所述特征点匹配对计算出所述相对旋转角度。
[0014]本发明采用计算机视觉技术来获取两个摄像机的光轴之间的角度差，计算角度差的方式有多种，在一种优选的实施方式中，提取左右图像的特征点，该特征点的个数可以预先设置，然后将左右图像的特征点进行匹配，得到多个匹配对，利用这些匹配对就可以计算出相对旋转角度，在角度计算过程中没有利用传感器的检测数据，完全利用左右摄像机拍摄的图像来进行分析，因此可以避免传感器带来的误差。
[0015]在上述任一技术方案中，优选的，所述分别提取所述第一图像的多个特征点和所述第二图像的多个特征点，包括:针对每一图像，计算图像中每一像素的像素特征分数，选取像素特征分数大于阈值的预定个数的像素作为每一图像的所述多个特征点；所述将所述第一图像的特征点与所述第二图像的特征点进行匹配，包括:将所述第一图像中的每一特征点与其在所述第二图像中的相同位置邻域内的所有特征点进行一一匹配，选取匹配值最高的两个特征点作为一个所述特征点匹配对。
[0016]在提取图像的特征点时，需要计算出图像中的每一像素的像素特征分数，然后选取像素特征分数大于阈值的像素作为一个特征点。即从每一图像中选取较为典型的若干个像素点，这样可以减少后续的计算时间。然后将左右图像中的特征点进行匹配，计算每一匹配对的匹配值(即匹配度)，匹配值越高，两个特征点越相似，选取匹配值较高的匹配对作为后续使用的特征点匹配对，这样同样可以减少后续的计算复杂度和计算时间。
[0017]在上述任一技术方案中，优选的，所述根据多个所述特征点匹配对计算出所述相对旋转角度，包括:每选取N对所述特征点匹配对，计算出所述两个摄像机之间的一个旋转矩阵，所述N为大于等于8的正整数；计算出对应于每一个旋转矩阵的离群匹配对的数目；选取对应于所述离群匹配对的数目最小的旋转矩阵作为最终确定的所述两个摄像机之间的旋转矩阵；根据所述旋转矩阵计算出所述一摄像机相对于另一摄像机在X轴、y轴和Z轴上的旋转角度。
[0018]在确定特征点匹配对之后，在N为八时，用每八对匹配对来计算出两个摄像机之间的一个选择矩阵，若有八十对匹配对，则可以计算出两个摄像机之间的十个旋转矩阵。还可以再次循环，重新从特征点匹配对中随机选取八对特征点匹配对，这样就可以再次得到十个旋转矩阵，不断循环，就可以得到更多的旋转矩阵。然后从中选取出最优的旋转矩阵作为双目摄像机的旋转矩阵，选取方式为计算每一个旋转矩阵的离群匹配对的数目，离群匹配对的数目越小，说明该旋转矩阵越符合双目摄像机之间当前相对旋转角度，因此将离群匹配对数目最小的旋转矩阵作为两个摄像机之间的旋转矩阵，最后基于该旋转矩阵可计算出两个摄像机的光轴在不同方向上的夹角。
[0019]由于本发明将选取出的特征点匹配对进行随机组合，并且根据每一组随机组合的特征点匹配对计算出一个旋转矩阵，最后才从中选取出合适的旋转，因此计算出的旋转矩阵是相对准确的，误差远远小于传感器测量的误差，故采用计算机视觉技术计算出的旋转角度也是相对精确的，比人工复位与传感器测量复位具有更高的测量精度，从而使双目摄像机能够到达准确的基准初始位置。
[0020]在上述技术方案中，优选的，所述将所述两个摄像机之间的间距调整为预设距离，包括:获取所述两个摄像机之间的图像水平视差与所述两个摄像机之间的间距的对应关系；根据所述对应关系和所述两个摄像机之间的当前图像水平视差，确定当前所述两个摄像机之间的间距；判断确定的所述两个摄像机之间的间距是否符合所述两个摄像机的基准初始位置之间的预设距离，若不符合，则调整所述两个摄像机之间的间距。
[0021]在计算出两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度并进行角度调节之后，再调节两个摄像机之间的距离，使其达到预设距离。在进行距离调节时，首先要获取图像水平视差与两个摄像机之间的间距的对应关系，在获取到该对应关系之后，根据两个摄像机之间的当前图像水平视差就能够确定在当前，两个摄像机之间的实际距离。若两个摄像机之间的实际距离没有达到预设距离，则将两个摄像机之间的距离调整为预设距离，否则无需调整。
[0022]通过两个摄像机之间的距离与图像水平视差之间的对应关系，就无需直接测量两个摄像机之间的距离，然后判断两个摄像机之间的距离是否满足要求，而是间接根据图像水平视差来间接确定两个摄像机之间的实际距离，由于图像水平视差是根据两个摄像机拍摄的图像的特征点计算得到，因此该计算结果相对于利用测量工具来测量两个摄像机之间的实际距离将更准确。
[0023]在上述任一技术方案中，优选的，所述获取所述两个摄像机之间的图像水平视差与所述两个摄像机之间的间距的对应关系，包括:在所述两个摄像机的光轴相互平行的第一时刻，使所述两个摄像机分别拍摄左右图像，并计算在所述第一时刻，左右图像之间的第一平均视差；控制其中一摄像机移动一个单位长度的距离，使所述两个摄像机在第二时刻分别拍摄左右图像，并计算在所述第二时刻，左右图像之间的第二平均视差；根据平均视差之差与所述一个单位长度的距离之间的关系，获取所述对应关系，其中，所述平均视差之差为所述第一平均视差与所述第二平均视差之间的差值。
[0024]获取图像水平视差与两个摄像机之间的间距的对应关系有多种方式，可以预先设置，或者实时测量，其中实时测量的方式较为准确，可以去除外界因素干扰，根据两个摄像机的实际工作环境来计算出该对应关系。当两个摄像机处于一个相对位置时，计算此时拍摄的左右图像之间的水平视差，当两个摄像机中的一个摄像机移动单位长度距离之后，计算此时拍摄的左右图像之间的水平视差。接着判断在移动一个单位长度距离之后，左右图像的水平视差的变化量，即一个单位长度距离对应一个水平视差变化量。
[0025]在上述任一技术方案中，优选的，计算所述左右图像之间的平均视差的方法包括:提取在所述第一时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在所述第一时刻的所述第一平均视差，提取在所述第二时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在所述第二时刻的所述第二平均视差。
[0026]同样，计算左右图像之间的水平视差的方式也有多种，其中较优选的方式为与计算摄像机光轴之间的旋转角度的方法类似，提取左右图像的特征点，将左右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，计算出每一匹配对的水平视差，对计算出的多个水平视差进行平均计算，得到平均水平视差。
[0027]在上述任一技术方案中，优选的，在任一所述匹配对中的两个特征点满足以下条件时，确定相应匹配对的视差无误，并根据确定无误的视差计算出所述第一平均视差和所述第二平均视差:在所述第一时刻的左图像的特征点与在所述第二时刻的左图像的特征点匹配，或者在所述第一时刻的右图像的特征点与在所述第二时刻的右图像的特征点匹配。
[0028]为了进一步确认计算出的每一匹配对的水平视差是否有误，可采用上述方式来进行判断。如果第一时刻的某一匹配对中的左图像特征点与第二时刻的左图像中的某特征点匹配，且在第二时刻，该匹配对中的左图像特征点也与某一右图像特征点匹配，则确定该匹配对对应的水平视差无误。根据确认无误的水平视差来计算出平均水平视差，提高平均水平视差计算的准确性，从而提高摄像机之间的间距的计算准确度，进而使双目摄像机能处于精确的初始位置。
[0029]在上述任一技术方案中，优选的，所述两个摄像机完成粗调具体包括:在接收到复位命令时，分别驱动所述两个摄像机移动至相应的原点位置；在所述两个摄像机分别到达相应的原点位置后，分别驱动所述两个摄像机旋转预设角度以及反方向移动所述预设距离。
[0030]在粗调过程中，本方案采用自动复位粗调，在发出复位命令时，利用电机驱动两个摄像机完成粗调。当两个摄像机完成粗调之后，采用本发明提出的细调方案，中间过程无需人工参与，用户在触发复位开关之后，就能够使双目摄像机处于精确的基准初始位置，达到一键复位的效果。
[0031]根据本发明的另一方面，还提供了一种双目摄像机复位装置，包括:处理器，连接至控制器，在两个摄像机完成粗调后，分别获取所述两个摄像机同时拍摄的第一图像和第二图像，根据所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点计算出所述两个摄像机之间的相对旋转角度，并向所述控制器发送角度控制指令，以及获取所述两个摄像机之间的间距，并向所述控制器发送距离控制指令；所述控制器，连接至两个驱动单元，在接收到所述角度控制指令时，向两个所述驱动单元发送所述第一控制信号，以及在接收到所述距离控制指令时，向所述两个驱动单元发送第二控制信号；两个驱动单元，分别连接至所述两个摄像机，在接收到第一控制信号时，控制所述两个摄像机中的一摄像机旋转所述相对旋转角度，使所述一摄像机的光轴与另一摄像机的光轴平行，以及，在接收到第二控制信号时，将所述两个摄像机之间的间距调整为预设距离，以确保所述两个摄像机处于预设的基准初始位置。
[0032]在对双目摄像机进行复位时，两个摄像机首先被粗调，粗调的方式可以采用目前的复位调节方法，例如人工调整方式，通过传感器检测方式等，由于摄像机没有到达准确的初始位置，为了避免目前的复位调节方式所带来的误差，因此在上述技术方案中利用计算机视觉技术来获取两个摄像机光轴之间的夹角，基于计算出的该夹角来对双目摄像机的姿态进行调节，以使双目摄像机位于理想的初始位置，此时双目摄像机的姿态和位置，称之为基准初始位置，对于双目摄像机的光轴的旋转角度的调节过程，可称之为细调过程。
[0033]为了使双目摄像机达到基准初始位置，除了使两个摄像机的光轴保持平行之外，还需要使两个摄像机之间的距离为预设距离。这样，双目摄像机拍摄的左右两幅图像之间仅有水平视差，由于避免了人工调节以及传感器检测所带来的误差，因此采用该复位方式可使双目摄像机获得更好的立体视频效果。
[0034]在上述任一技术方案中，优选的，所述处理器包括:特征点提取单元，用于分别提取所述第一图像的多个特征点和所述第二图像的多个特征点；匹配对获取单元，用于将所述第一图像的多个特征点与所述第二图像的多个特征点进行匹配，获取多个特征点匹配对；角度计算单元，用于根据多个所述特征点匹配对计算出所述相对旋转角度。
[0035]本发明采用计算机视觉技术来获取两个摄像机的光轴之间的角度差，计算角度差的方式有多种，在一种优选的实施方式中，提取左右图像的特征点，该特征点的个数可以预先设置，然后将左右图像的特征点进行匹配，得到多个匹配对，利用这些匹配对就可以计算出相对旋转角度，在角度计算过程中没有利用传感器的检测数据，完全利用左右摄像机拍摄的图像来进行分析，因此可以避免传感器带来的误差。
[0036]在上述任一技术方案中，优选的，所述特征点提取单元包括:像素特征分数计算子单元和特征点选取子单元，其中，所述像素特征分数计算子单元用于针对每一图像，计算图像中每一像素的像素特征分数，特征点选取子单元用于选取像素特征分数大于阈值的预定个数的像素作为每一图像的所述多个特征点；所述匹配对获取单元包括匹配子单元，用于将所述第一图像中的每一特征点与其在所述第二图像中的相同位置邻域内的所有特征点进行一一匹配，选取匹配值最高的两个特征点作为一个所述特征点匹配对。
[0037]在提取图像的特征点时，需要计算出图像中的每一像素的像素特征分数，然后选取像素特征分数大于阈值的像素作为一个特征点。即从每一图像中选取较为典型的若干个像素点，这样可以减少后续的计算时间。然后将左右图像中的特征点进行匹配，计算每一匹配对的匹配值(即匹配度)，匹配值越高，两个特征点越相似，选取匹配值较高的匹配对作为后续使用的特征点匹配对，这样同样可以减少后续的计算复杂度和计算时间。
[0038]在上述任一技术方案中，优选的，所述角度计算单元包括:旋转矩阵计算子单元，用于每选取N对所述特征点匹配对，计算出所述两个摄像机之间的一个旋转矩阵，并计算出对应于每一个旋转矩阵的离群匹配对的数目，选取对应于所述离群匹配对的数目最小的旋转矩阵作为最终确定的所述两个摄像机之间的旋转矩阵；旋转角度计算子单元，用于根据所述旋转矩阵计算出所述一摄像机相对于另一摄像机在X轴、y轴和z轴上的旋转角度，其中，所述N为大于等于8的正整数。
[0039]在确定特征点匹配对之后，在N为八时，每八对匹配对来计算出两个摄像机之间的一个选择矩阵，若有八十对匹配对，则可以计算出两个摄像机之间的十个旋转矩阵。还可以再次循环，重新从特征点匹配对中随机选取八对特征点匹配对，这样就可以再次得到十个旋转矩阵，不断循环，就可以得到更多的旋转矩阵。然后从中选取出最优的旋转矩阵作为双目摄像机的旋转矩阵，选取方式为计算每一个旋转矩阵的离群匹配对的数目，离群匹配对的数目越小，说明该旋转矩阵越符合双目摄像机之间当前相对旋转角度，因此将离群匹配对数目最小的旋转矩阵作为两个摄像机之间的旋转矩阵，最后基于该旋转矩阵可计算出两个摄像机的光轴在不同方向上的夹角。
[0040]由于本发明将选取出的特征点匹配对进行随机组合，并且根据每一组随机组合的特征点匹配对计算出一个旋转矩阵，最后才从中选取出合适的旋转，因此计算出的旋转矩阵是相对准确的，误差远远小于传感器测量的误差，故采用计算机视觉技术计算出的旋转角度也是相对精确的，比人工复位与传感器测量复位具有更高的测量精度，从而使双目摄像机能够到达准确的基准初始位置。
[0041]在上述任一技术方案中，优选的，所述处理器包括:对应关系获取单元，用于获取所述两个摄像机之间的图像水平视差与所述两个摄像机之间的间距的对应关系；距离计算单元，用于根据所述对应关系和所述两个摄像机之间的当前图像水平视差，确定当前所述两个摄像机之间的间距；判断单元，用于判断确定的所述两个摄像机之间的间距是否符合所述两个摄像机的基准初始位置之间的预设距离，若不符合，则调整所述两个摄像机之间的间距。
[0042]在计算出两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度并进行角度调节之后，再调节两个摄像机之间的距离，使其达到预设距离。在进行距离调节时，首先要获取图像水平视差与两个摄像机之间的间距的对应关系，在获取到该对应关系之后，根据两个摄像机之间的当前图像水平视差就能够确定在当前，两个摄像机之间的实际距离。若两个摄像机之间的实际距离没有达到预设距离，则将两个摄像机之间的距离调整为预设距离，否则无需调整。
[0043]在上述任一技术方案中，优选的，所述对应关系获取单元包括:第一平均视差计算子单元，用于在所述两个摄像机的光轴相互平行的第一时刻，使所述两个摄像机分别拍摄左右图像，并计算在所述第一时刻，左右图像之间的第一平均视差；第二平均视差计算子单元，用于控制其中一摄像机移动一个单位长度的距离，使所述两个摄像机在第二时刻分别拍摄左右图像，并计算在所述第二时刻，左右图像之间的第二平均视差；对应关系计算子单元，用于根据平均视差之差与所述一个单位长度的距离之间的关系，获取所述对应关系，其中，所述平均视差之差为所述第一平均视差与所述第二平均视差之间的差值。
[0044]获取图像水平视差与两个摄像机之间的间距的对应关系有多种方式，可以预先设置，或者实时测量，其中实时测量的方式较为准确，可以去除外界因素干扰，根据两个摄像机的实际工作环境来计算出该对应关系。当两个摄像机处于一个相对位置时，计算此时拍摄的左右图像之间的水平视差，当两个摄像机中的一个摄像机移动单位长度距离之后，计算此时拍摄的左右图像之间的水平视差。接着判断在移动一个单位长度距离之后，左右图像的水平视差的变化量，即一个单位长度距离对应一个水平视差变化量。
[0045]在上述任一技术方案中，优选的，所述对应关系获取单元包括:第一视差计算单元，用于提取在所述第一时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在所述第一时刻的所述第一平均视差，第二视差计算单元，用于提取在所述第二时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在所述第二时刻的所述第二平均视差。
[0046]同样，计算左右图像之间的水平视差的方式也有多种，其中较优选的方式为与计算摄像机光轴之间的旋转角度的方法类似，提取左右图像的特征点，将左右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，计算出每一匹配对的水平视差，对计算出的多个水平视差进行平均计算，得到平均水平视差。
[0047]在上述任一技术方案中，优选的，所述处理器还包括:检测单元，用于在任一所述匹配对中的两个特征点满足以下条件时，确定相应匹配对的视差无误，并使所述第一视差计算单元和所述第二视差计算单元根据确定无误的视差计算出所述第一平均视差和所述第二平均视差:在所述第一时刻的左图像的特征点与在所述第二时刻的左图像的特征点匹配，或者在所述第一时刻的右图像的特征点与在所述第二时刻的右图像的特征点匹配。
[0048]为了进一步确认计算出的每一匹配对的水平视差是否有误，可采用上述方式来进行判断。如果第一时刻的某一匹配对中的左图像特征点与第二时刻的左图像中的某特征点匹配，且在第二时刻，该匹配对中的左图像特征点也与某一右图像特征点匹配，则确定该匹配对对应的水平视差无误。根据确认无误的水平视差来计算出平均水平视差，提高平均水平视差计算的准确性，从而提高摄像机之间的间距的计算准确度，进而使双目摄像机能处于精确的初始位置。
[0049]在上述任一技术方案中，优选的，所述处理器还用于在接收到复位开关的触发信号时，向所述控制器发送复位命令；所述控制器还用于在接收到所述复位命令时，向两个所述驱动单元发送第三控制信号；每一所述驱动单元在接收到所述第三控制信号时，还用于驱动相对应的摄像机完成粗调，其中，每一所述驱动单元包括:第一驱动电机，在接收到所述第一控制信号时，分别驱动所述两个摄像机移动至相应的原点位置，以及在所述两个摄像机分别到达相应的原点位置后，分别驱动所述两个摄像机反方向移动所述预设距离，第二驱动电机，在所述两个摄像机分别到达相应的原点位置后，旋转预设角度。
[0050]在粗调过程中，本方案采用自动复位粗调，在发出复位命令时，利用电机驱动两个摄像机完成粗调。当两个摄像机分别完成粗调之后，采用本发明提出的细调方案，中间过程无需人工参与，用户在触发复位开关之后，就能够使双目摄像机处于精确的初始位置，达到一键复位的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1示出了根据本发明的一个实施例的双目摄像机复位方法的流程图；
[0052]图2示出了根据本发明的另一个实施例的双目摄像机复位方法的流程图；
[0053]图3示出了图2中的细调过程的流程图；
[0054]图4示出了根据本发明的实施例的在计算水平视差时确定匹配对的示意图；
[0055]图5A至图5F分别示出了根据本发明的实施例的在复位调整过程中双目摄像机在各步骤中的位置状态示意图；[0056]图6示出了根据本发明的一个实施例的双目摄像机复位装置的示意图；
[0057]图7示出了根据本发明的另一实施例的双目摄像机复位装置的示意图；
[0058]图8A示出了根据本发明的一个实施例的在对双目摄像机进行角度粗调时所涉及的设备的俯视图；
[0059]图SB示出了根据本发明的一个实施例的在对双目摄像机进行角度粗调时所涉及的设备的左视图；
[0060]图SC示出了根据本发明的一个实施例的在对双目摄像机进行角度粗调时所涉及的设备的右视图；
[0061]图8D示出了根据本发明的一个实施例的在对双目摄像机进行水平位移粗调时所涉及的设备的示意图。
【具体实施方式】
[0062]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0063]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
[0064]图1示出了根据本发明的一个实施例的双目摄像机复位方法的流程图。
[0065]如图1所示，根据本发明的实施例的双目摄像机复位方法可以包括以下步骤:
[0066]步骤102，在两个摄像机完成粗调后，分别获取两个摄像机同时拍摄的第一图像和
第二图像。
[0067]步骤104，根据第一图像的特征点和第二图像的特征点计算出两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度；其中，一个特征点是指图像中与其周围像素之间灰度差异较大的一个像素。
[0068]步骤106，控制两个摄像机中的一摄像机旋转相对旋转角度，使该摄像机的光轴与另一摄像机的光轴保持平行。
[0069]步骤108，在两个摄像机的光轴保持平行后，将两个摄像机之间的间距调整为预设距离，以确保两个摄像机处于预设的基准初始位置。
[0070]在对双目摄像机进行复位时，两个摄像机首先被粗调，粗调的方式可以采用目前的复位调节方法，例如人工调整方式，通过传感器检测方式等，由于摄像机没有到达准确的初始位置，为了避免目前的复位调节方式所带来的误差，因此在上述技术方案中利用计算机视觉技术来获取两个摄像机光轴之间的夹角，基于计算出的该夹角来对双目摄像机的姿态进行调节，以使双目摄像机位于理想的初始位置，此时双目摄像机的姿态和位置，称之为基准初始位置，对于双目摄像机的光轴的旋转角度的调节过程，可称之为细调过程。
[0071]为了使双目摄像机达到基准初始位置，除了使两个摄像机的光轴保持平行之外，还需要使两个摄像机之间的距离为预设距离。因此，在两个摄像机的光轴保持平行后，将两个摄像机之间的间距调整为预设距离。这样，双目摄像机拍摄的左右两幅图像之间仅有水平视差，由于避免了人工调节以及传感器检测所带来的误差，因此采用该复位方式可使双目摄像机获得更好的立体视频效果。
[0072]在上述任一技术方案中，优选的，步骤104具体包括:分别提取所述第一图像的多个特征点和所述第二图像的多个特征点；将所述第一图像的多个特征点与所述第二图像的多个特征点进行匹配，获取多个特征点匹配对；根据多个所述特征点匹配对计算出所述相对旋转角度。
[0073]本发明采用计算机视觉技术来获取两个摄像机的光轴之间的角度差，计算角度差的方式有多种，在一种优选的实施方式中，提取左右图像的特征点，该特征点的个数可以预先设置，然后将左右图像的特征点进行匹配，得到多个匹配对，利用这些匹配对就可以计算出相对旋转角度，在角度计算过程中没有利用传感器的检测数据，完全利用左右摄像机拍摄的图像来进行分析，因此可以避免传感器带来的误差。
[0074]在上述任一技术方案中，优选的，在步骤104中，所述分别提取所述第一图像的多个特征点和所述第二图像的多个特征点，具体可以包括:针对每一图像，计算图像中每一像素的像素特征分数，选取像素特征分数大于阈值的预定个数的像素作为每一图像的所述多个特征点。以及所述将所述第一图像的特征点与所述第二图像的特征点进行匹配，具体可以包括:将所述第一图像中的每一特征点与其在所述第二图像中的相同位置邻域内的所有特征点进行一一匹配，选取匹配值最高的两个特征点作为一个所述特征点匹配对。
[0075]在提取图像的特征点时，需要计算出图像中的每一像素的像素特征分数，然后选取像素特征分数大于阈值的像素作为一个特征点。即从每一图像中选取较为典型的若干个像素点，这样可以减少后续的计算时间。然后将左右图像中的特征点进行匹配，计算每一匹配对的匹配值(即匹配度)，匹配值越高，两个特征点越相似，选取匹配值较高的匹配对作为后续使用的特征点匹配对，这样同样可以减少后续的计算复杂度和计算时间，从而提高处理效率。
[0076]在上述任一技术方案中，优选的，在步骤104中，根据多个特征点匹配对计算出相对旋转角度，具体可以包括:每选取N (N为大于等于8的正整数)对特征点匹配对，计算出两个摄像机之间的一个旋转矩阵；计算出对应于每一个旋转矩阵的离群匹配对的数目；选取对应于离群匹配对的数目最小的旋转矩阵作为最终确定的两个摄像机之间的旋转矩阵；根据旋转矩阵计算出一摄像机相对于另一摄像机在X轴、y轴和z轴上的旋转角度。
[0077]在确定特征点匹配对之后，在N为八时，每八对匹配对来计算出两个摄像机之间的一个旋转矩阵，若有八十对匹配对，则可以计算出两个摄像机之间的十个旋转矩阵。还可以再次循环，重新从特征点匹配对中随机选取八对特征点匹配对，这样就可以再次得到十个旋转矩阵，不断循环，就可以得到更多的旋转矩阵。然后从中选取出最优的旋转矩阵作为双目摄像机的旋转矩阵，选取方式为计算每一个旋转矩阵的离群匹配对的数目，离群匹配对的数目越小，说明该旋转矩阵越符合双目摄像机之间当前相对旋转角度，因此将离群匹配对数目最小的旋转矩阵作为两个摄像机之间的旋转矩阵，最后基于该旋转矩阵可计算出两个摄像机的光轴在不同方向上的夹角。
[0078]由于本发明将选取出的特征点匹配对进行随机组合，并且根据每一组随机组合的特征点匹配对计算出一个旋转矩阵，最后才从中选取出合适的旋转矩阵，因此计算出的旋转矩阵是相对准确的，误差远远小于传感器测量的误差，故采用计算机视觉技术计算出的旋转角度也是相对精确的，比人工复位与传感器测量复位具有更高的测量精度，从而使双目摄像机能够到达准确的基准初始位置。
[0079]在上述任一技术方案中，优选的，将两个摄像机之间的间距调整为预设距离，具体包括:获取两个摄像机之间的图像水平视差与两个摄像机之间的间距的对应关系；根据对应关系和两个摄像机之间的当前图像水平视差，确定当前两个摄像机之间的间距；判断确定的两个摄像机之间的间距是否符合两个摄像机的基准初始位置之间的预设距离，若不符合，则调整两个摄像机之间的间距。
[0080]在计算出两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度并进行角度调节之后，再调节两个摄像机之间的距离，使其达到预设距离。在进行距离调节时，首先要获取图像水平视差与两个摄像机之间的间距的对应关系，在获取到该对应关系之后，根据两个摄像机之间的当前图像水平视差就能够确定在当前，两个摄像机之间的实际距离。若两个摄像机之间的实际距离没有达到预设距离，则将两个摄像机之间的距离调整为预设距离，否则无需调整。
[0081]在上述任一技术方案中，优选的，获取两个摄像机之间的图像水平视差与两个摄像机之间的间距的对应关系，具体可以包括以下处理过程:
[0082]在两个摄像机的光轴相互平行的第一时刻，使两个摄像机分别拍摄左右图像，并计算在第一时刻，左右图像之间的第一平均视差；控制其中一摄像机移动一个单位长度的距离，使两个摄像机在第二时刻分别拍摄左右图像，并计算在第二时刻，左右图像之间的第二平均视差；根据平均视差之差与一个单位长度的距离之间的关系，获取对应关系，其中，平均视差之差为第一平均视差与第二平均视差之间的差值。
[0083]获取图像水平视差与两个摄像机之间的间距的对应关系有多种方式，可以预先设置，或者实时测量，其中实时测量的方式较为准确，可以去除外界因素干扰，根据两个摄像机的实际工作环境来计算出该对应关系。当两个摄像机处于一个相对位置时，计算此时拍摄的左右图像之间的水平视差，当两个摄像机中的一个摄像机移动单位长度距离之后，计算此时拍摄的左右图像之间的水平视差。接着判断在移动一个单位长度距离之后，左右图像的水平视差的变化量，即一个单位长度距离对应一个水平视差变化量。
[0084]通过两个摄像机之间的距离与图像水平视差之间的对应关系，就无需直接测量两个摄像机之间的距离，然后判断两个摄像机之间的距离是否满足要求，而是间接根据图像水平视差来间接确定两个摄像机之间的实际距离，由于图像水平视差是根据两个摄像机拍摄的图像的特征点计算得到，因此该计算结果相对于利用测量工具来测量两个摄像机之间的实际距离将更准确。
[0085]需说明的是，在其中一摄像机移动一个单位长度的距离之后，若计算出的平均视差之差(即第一平均视差与第二平均视差之间的差值)为正值，则说明被移动的摄像机的移动方向是正确的，那么在调整两个摄像机之间的距离时，仍将之前移动的摄像机沿原来移动的方向继续移动；若计算出的平均视差之差是负值时，则说明被移动的摄像机是偏离另一个摄像机的，并且使两个摄像机之间的实际距离偏离预设距离，其移动方向是错误的，那么在调整两个摄像机之间的距离时，将该摄像机需沿反方向移动。因此，根据平均视差之差可以自动判断摄像机的准确移动方向，从而能够使两个摄像机之间的实际距离趋向于预设距离，提高了双目摄像机复位的智能性。
[0086]在上述任一技术方案中，优选的，计算左右图像之间的平均视差的方法具体可以包括:[0087]提取在第一时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在第一时刻的第一平均视差，提取在第二时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在第二时刻的第二平均视差。
[0088]同样，计算左右图像之间的水平视差的方式也有多种，其中较优选的方式为与计算摄像机光轴之间的旋转角度的方法类似，提取左右图像的特征点，将左右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，计算出每一匹配对的水平视差，对计算出的多个水平视差进行平均计算，得到平均水平视差。
[0089]在上述任一技术方案中，优选的，在任一匹配对中的两个特征点满足以下条件时，确定相应匹配对的视差无误，并根据确定无误的视差计算出第一平均视差和第二平均视差:在第一时刻的左图像的特征点与在第二时刻的左图像的特征点匹配，在第一时刻的右图像的特征点与在第二时刻的右图像的特征点匹配。
[0090]为了进一步确认计算出的每一匹配对的水平视差是否有误，可采用上述方式来进行判断。如果第一时刻的某一匹配对中的左图像特征点与第二时刻的左图像中的某特征点匹配，且在第二时刻，该匹配对中的左图像特征点也与某一右图像特征点匹配，则确定该匹配对对应的水平视差无误。根据确认无误的水平视差来计算出平均水平视差，提高平均水平视差计算的准确性，从而提高摄像机之间的间距的计算准确度，进而使双目摄像机能处于精确的初始位置。
[0091 ] 在上述任一技术方案中，优选的，所述两个摄像机完成粗调具体可以包括:在接收到复位命令时，分别驱动两个摄像机移动至相应的原点位置；在两个摄像机分别到达相应的原点位置后，分别驱动两个摄像机旋转预设角度以及反方向移动预设距离，以使两个摄像机分别到达基准初始位置。
[0092]在粗调过程中，本方案采用自动复位粗调，在发出复位命令时，利用电机驱动两个摄像机完成粗调。当两个摄像机分别完成粗调之后，采用本发明提出的细调方案，中间过程无需人工参与，用户在触发复位开关之后，就能够使双目摄像机处于精确的初始位置，达到一键复位的效果。
[0093]图2示出了根据本发明的另一个实施例的双目摄像机复位方法的流程图。
[0094]在初次使用之前，设定基准初始位置，即每次自动复位后，双目摄像机所处的位置。
[0095]如图2所示，在本实施例中，根据本发明的双目摄像机复位方法主要包括粗调部分和细调部分。
[0096]步骤202，判断是否接收到复位命令进行摄像机归位，如果是，则进入步骤204，否则继续监听是否接收到复位命令。
[0097]步骤204，在接收到复位命令后，驱动电机使左右两个摄像机完成粗调，此过程为复位的粗调部分。其中，在粗调过程中包括摄像机的水平位移的粗调以及光轴角度的粗调。具体过程可以为首先驱动两个摄像机分别到达原点传感器所处的位置，称之为原点位置。然后水平移动摄像机一个已知的距离，以及旋转摄像机一个已知的角度，该已知的距离和角度是原点位置与基准初始位置之间的水平距离和旋转角度。
[0098]步骤206，然后进行复位的细调部分，包括:1)使用计算机视觉技术，计算对齐左右摄像机所需的旋转角度，并驱动电机旋转其中一个摄像机使之与另一摄像机对齐；2)使用计算机视觉技术配合自动化技术，计算左右摄像机到达基准初始位置所需的水平位移，驱动电机使其中一个摄像机移动所需距离，完成自动复位。
[0099]下面结合图3详细说明双目摄像机自动复位的细调过程。
[0100]步骤302，在两个摄像机分别到达粗调位置之后，使用左右摄像机同时拍摄两幅图像。
[0101]步骤304，计算两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度。
[0102]在本实施例中使用了计算机视觉领域的一些经典算法，如随机抽样一致算法RANSAC (RANdom Sample Consensus),稀疏集束调整(Bundle Adjustment)等。概括的讲，首先对左右图像分别进行特征点提取，并将左图特征点与右图特征点进行匹配，然后不断使用不同匹配对计算两摄像机光轴之间的旋转角度，并选取其中鲁棒性最高的结果。
[0103]需要说明的是，为增加特征点匹配的准确性和鲁棒性，摄像机所拍摄的场景可以是纹理较丰富的场景，也可以是含有专门用于标定摄像机参数的棋盘格的场景。
[0104]下面针对各个步骤进行详细说明。
[0105]图像特征点提取和匹配:特征点的提取可以是简单的角点提取。计算图像中每一个像素特征分数。每一个像素特征分数可以是其灰度的Laplacian-of-Gaussian(LoG),或是鲁棒性更高的Harris分数,或Harris Affine分数等。然后,再全局或分区局部选取分数最高的一定数目(例如500)的像素为特征点。
[0106]接下来，将在左图中提取出的特征点和在右图中提取的特征点进行匹配，也就是对于左图的每一个特征点，寻找其在右图对应同一个空间点的特征点。具体方法是，对左图的每一个特征点，寻找其在右图相同位置邻域内的所有特征点，并依据一定的匹配原则逐一计算匹配值，并选取匹配值最高的特征点作为其在右图的匹配特征点。其中，匹配原则可以是计算这两个特征点的邻域像素平方和(Sum of Squared Differences)或邻域零均值归一互相关和(Zero-mean Normalized Cross Correlation)等。最后，选取匹配值高过一定阀值的匹配特征点对(即得到多对匹配对)，作为此步骤的最终结果。
[0107]计算旋转角度:通过一组匹配特征点对求解两个摄像机光轴之间的旋转角度有多种方法，本实施例列出其中的一种。
[0108]在此，假定左摄像机为基准摄像机，需要计算右摄像机相对左摄像机的旋转角度。对于任意一对匹配特征点对M= {Pl，p2}, P1和P2分别为同一空间点在左右摄像机图像上投影坐标的齐次表示，因而在理想情况下，有如下关系:
[0109](Ks1P2)tE 1 P1 = O
[0110]K1为已知的左摄像机的内参矩阵，K2为已知的右摄像机的内参矩阵，E是一个3X3矩阵，被称为本质矩阵。假设左摄像机到右摄像机的旋转矩阵为:
R11 R12 R13[οι 11] R — R21 R22 R23-R31 R32 R33-[0112]平移向量为
【权利要求】
1.一种双目摄像机复位方法，其特征在于，包括: 在两个摄像机完成粗调后，分别获取所述两个摄像机同时拍摄的第一图像和第二图像； 根据所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点计算出所述两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度； 控制所述两个摄像机中的一摄像机旋转所述相对旋转角度，使所述摄像机的光轴与另一摄像机的光轴平行； 在所述两个摄像机的光轴平行后，将所述两个摄像机之间的间距调整为预设距离，以确保所述两个摄像机处于预设的基准初始位置。
2.根据权利要求1所述的双 目摄像机复位方法，其特征在于，所述根据所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点计算出所述两个摄像机的光轴之间的相对旋转角度，包括: 分别提取所述第一图像的多个特征点和所述第二图像的多个特征点； 将所述第一图像的多个特征点与所述第二图像的多个特征点进行匹配，获取多个特征点匹配对； 根据多个所述特征点匹配对计算出所述相对旋转角度。
3.根据权利要求2所述的双目摄像机复位方法，其特征在于，所述分别提取所述第一图像的多个特征点和所述第二图像的多个特征点，包括: 针对每一图像，计算图像中每一像素的像素特征分数， 选取像素特征分数大于阈值的预定个数的像素作为每一图像的所述多个特征点； 所述将所述第一图像的特征点与所述第二图像的特征点进行匹配，包括: 将所述第一图像中的每一特征点与其在所述第二图像中的相同位置邻域内的所有特征点进行一一匹配， 选取匹配值最高的两个特征点作为一个所述特征点匹配对。
4.根据权利要求2所述的双目摄像机复位方法，其特征在于，所述根据多个所述特征点匹配对计算出所述相对旋转角度，包括: 每选取N对所述特征点匹配对，计算出所述两个摄像机之间的一个旋转矩阵，所述N为大于等于8的正整数； 计算出对应于每一个旋转矩阵的离群匹配对的数目；选取对应于所述离群匹配对的数目最小的旋转矩阵作为最终确定的所述两个摄像机之间的旋转矩阵； 根据所述旋转矩阵计算出所述摄像机相对于所述另一摄像机在X轴、y轴和z轴上的旋转角度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的双目摄像机复位方法，其特征在于，所述将所述两个摄像机之间的间距调整为预设距离，包括: 获取所述两个摄像机之间的图像水平视差与所述两个摄像机之间的间距的对应关系; 根据所述对应关系和所述两个摄像机之间的当前图像水平视差，确定当前所述两个摄像机之间的间距； 判断确定的所述两个摄像机之间的间距是否符合所述两个摄像机的基准初始位置之间的预设距离，若不符合，则调整所述两个摄像机之间的间距。
6.根据权利要求5所述的双目摄像机复位方法，其特征在于，所述获取所述两个摄像机之间的图像水平视差与所述两个摄像机之间的间距的对应关系，包括: 在所述两个摄像机的光轴相互平行的第一时刻，使所述两个摄像机分别拍摄左右图像，并计算在所述第一时刻，左右图像之间的第一平均视差； 控制其中一摄像机移动一个单位长度的距离，使所述两个摄像机在第二时刻分别拍摄左右图像，并计算在所述第二时刻，左右图像之间的第二平均视差； 根据平均视差之差与所述一个单位长度的距离之间的关系，获取所述对应关系，其中，所述平均视差之差为所述第一平均视差与所述第二平均视差之间的差值。
7.根据权利要求6所述的双目摄像机复位方法，其特征在于，计算所述左右图像之间的平均视差的方法包括: 提取在所述第一时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在所述第一时刻的所述第一平均视差； 提取在所述第二时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在所述第二时刻的所述第二平均视差； 其中，在任一所述匹配对中的两个特征点满足以下条件时，确定相应匹配对的视差无误，并根据确定无误的视差计算出所述第一平均视差和所述第二平均视差: 在所述第一时刻的左图像的特征点与在所述第二时刻的左图像的特征点匹配，在所述第一时刻的右图像的特征点与在所述第`二时刻的右图像的特征点匹配。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的双目摄像机复位方法，其特征在于，所述两个摄像机完成粗调具体包括: 在接收到复位命令时，分别驱动所述两个摄像机移动至相应的原点位置； 在所述两个摄像机分别到达相应的原点位置后，分别驱动所述两个摄像机旋转预设角度以及反方向移动所述预设距离。
9.一种双目摄像机复位装置，其特征在于，包括: 处理器，连接至控制器，在两个摄像机完成粗调后，分别获取所述两个摄像机同时拍摄的第一图像和第二图像，根据所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点计算出所述两个摄像机之间的相对旋转角度，并向所述控制器发送角度控制指令，以及获取所述两个摄像机之间的间距，并向所述控制器发送距离控制指令； 所述控制器，连接至两个驱动单元，在接收到所述角度控制指令时，向两个所述驱动单元发送所述第一控制信号，以及在接收到所述距离控制指令时，向所述两个驱动单元发送第二控制信号； 两个驱动单元，分别连接至所述两个摄像机，在接收到第一控制信号时，控制所述两个摄像机中的一摄像机旋转所述相对旋转角度，使所述摄像机的光轴与另一摄像机的光轴平行，以及在接收到第二控制信号时，将所述两个摄像机之间的间距调整为预设距离，以确保所述两个摄像机处于预设的基准初始位置。
10.根据权利要求9所述的双目摄像机复位装置，其特征在于，所述处理器包括:特征点提取单元，用于分别提取所述第一图像的多个特征点和所述第二图像的多个特征点； 匹配对获取单元，用于将所述第一图像的多个特征点与所述第二图像的多个特征点进行匹配，获取多个特征点匹配对； 角度计算单元，用于根据多个所述特征点匹配对计算出所述相对旋转角度。
11.根据权利要求10所述的双目摄像机复位装置，其特征在于，所述特征点提取单元包括:像素特征分数计算子单元和特征点选取子单元，其中，所述像素特征分数计算子单元用于针对每一图像，计算图像中每一像素的像素特征分数，所述特征点选取子单元用于选取像素特征分数大于阈值的预定个数的像素作为每一图像的所述多个特征点； 所述匹配对获取单元包括匹配子单元，用于将所述第一图像中的每一特征点与其在所述第二图像中的相同位置邻域内的所有特征点进行一一匹配，选取匹配值最高的两个特征点作为一个所述特征点匹配对。
12.根据权利要求10所述的双目摄像机复位装置，其特征在于，所述角度计算单元包括: 旋转矩阵计算子单元，用于每选取N对所述特征点匹配对，计算出所述两个摄像机之间的一个旋转矩阵，并计算出对应于每一个旋转矩阵的离群匹配对的数目，选取对应于所述离群匹配对的数目最小的 旋转矩阵作为最终确定的所述两个摄像机之间的旋转矩阵； 旋转角度计算子单元，用于根据所述旋转矩阵计算出所述一摄像机相对于另一摄像机在X轴、y轴和z轴上的旋转角度，其中，所述N为大于等于8的正整数。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的双目摄像机复位装置，其特征在于，所述处理器包括: 对应关系获取单元，用于获取所述两个摄像机之间的图像水平视差与所述两个摄像机之间的间距的对应关系； 距离计算单元，用于根据所述对应关系和所述两个摄像机之间的当前图像水平视差，确定当前所述两个摄像机之间的间距； 判断单元，用于判断确定的所述两个摄像机之间的间距是否符合所述两个摄像机的基准初始位置之间的预设距离，若不符合，则调整所述两个摄像机之间的间距。
14.根据权利要求13所述的双目摄像机复位装置，其特征在于，所述对应关系获取单元包括: 第一平均视差计算子单元，用于在所述两个摄像机的光轴相互平行的第一时刻，使所述两个摄像机分别拍摄左右图像，并计算在所述第一时刻，左右图像之间的第一平均视差; 第二平均视差计算子单元，用于控制其中一摄像机移动一个单位长度的距离，使所述两个摄像机在第二时刻分别拍摄左右图像，并计算在所述第二时刻，左右图像之间的第二平均视差； 对应关系计算子单元，用于根据平均视差之差与所述一个单位长度的距离之间的关系，获取所述对应关系，其中，所述平均视差之差为所述第一平均视差与所述第二平均视差之间的差值。
15.根据权利要求14所述的双目摄像机复位装置，其特征在于，所述对应关系获取单元包括: 第一视差计算单元，用于提取在所述第一时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在所述第一时刻的所述第一平均视差； 第二视差计算单元，用于提取在所述第二时刻的左右图像的特征点，将左图像的特征点与右图像的特征点进行匹配，得到多对匹配对，并计算出每一匹配对的视差，获取在所述第二时刻的所述第二平均视差； 所述处理器还包括:检测单元，用于在任一所述匹配对中的两个特征点满足以下条件时，确定相应匹配对的视差无误，并使所述第一视差计算单元和所述第二视差计算单元根据确定无误的视差计算出所述第一平均视差和所述第二平均视差: 在所述第一时刻的左图像的特征点与在所述第二时刻的左图像的特征点匹配，在所述第一时刻的右图像的特征点与在所述第二时刻的右图像的特征点匹配。
16.根据权利要求9至12中任一项所述的双目摄像机复位装置，其特征在于，所述处理器还用于在接收到复位开关的触发信号时，向所述控制器发送复位命令； 所述控制器还用于在接收到所述复位命令时，向两个所述驱动单元发送第三控制信号; 每一所述驱动单元在接收到所述第三控制信号时，还用于驱动相对应的摄像机完成粗调， 其中，每一所述驱动单元包括: 第一驱动电机，在接收到所述第一控制信号时，分别驱动所述两个摄像机移动至相应的原点位置，以及在所述两个摄像机分别到达相应的原点位置后，分别驱动所述两个摄像机反方向移动所述预设距离， 第二驱动电机，在所述两个摄像机分别到达相应的原点位置后，旋转预设角度。
【文档编号】H04N13/02GK103731658SQ201310728399
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】郁树达, 王锐 申请人:深圳市墨克瑞光电子研究院, 深圳超多维光电子有限公司