[发明专利]基于摄像机阵列的三维实时获取系统

权利要求书

1.一种基于摄像机阵列的三维实时获取系统，其特征在于包括：

视频采集系统，采用摄像机阵列来采集场景的图像信息，并对采集的每一帧图像信息按照时间序列编码，通过信号转发系统传送到数据处理系统；所述视频采集系统包括：多台高分辨率摄像机，采集得到场景的高分辨率图像；一台低分辨率三维摄像机，可以获取较低分辨率的三维数据图像；所述视频采集系统中的所有摄像机可以按需要以不同的阵列形式和姿态方式放置；

数据处理系统，对采集到的信号进行实时立体视觉处理，计算出场景的三维数据信息，通过网络传送到数据融合系统；

信号转发系统，将采集到的图像信息转发到相应的数据处理系统中，并控制视频采集系统的工作状态；

数据融合系统，在已经得到的不同视角场景的三维数据信息的基础上，将这些三维数据融合为唯一确定的全场景的三维数据。

2.如权利要求1所述基于摄像机阵列的三维实时获取系统，其特征在于，所述视频采集系统中的每一台高分辨率摄像机包括：

一个视频采集单元，用于采集场景的图像信息，它采用帧曝光模式，可控制摄像机的分辨率、图像采集速度、单(多)斜率曝光等参数；

一个帧编码控制单元，对得到的每一帧图像按照时间序列编码；

一个串行解串行器，把视频采集单元得到的数据和对视频采集单元的控制信号由并行信号转换成串行信号，与信号转发系统交换信息；

一个外接端口，发送数据到信号转发系统，并接收信号转发系统的控制信号。

3.如权利要求1所述的基于摄像机阵列三维实时获取系统，其特征在于，所述信号转发系统包括：

多个外接端口，每一个外接端口接收视频采集系统中一台高分辨率摄像机发送的数据，并发送控制信号到视频采集系统；

多个信号转发器，其中每台高分辨率摄像机各需要一个信号转发器，将图像数据转发到对应的数据处理系统的处理器中，另外还需要一个信号转发器用来转发控制单元的控制信号到所有高分辨率摄像机中；

一片串行解串行器，恢复出视频采集系统中的并行信号；

一个同步控制单元，在数据处理系统中的一台核心处理器的控制下，同步视频采集系统中的所有高分辨率摄像机；

多个插槽，固定数据处理系统的多台处理器，并接收其中一台核心处理器的控制信息。

所述信号转发系统接受数据处理系统中一台核心处理器的控制，来调整视频采集系统中的摄像机的采集模式和分辨率等信息。并将每一台高分辨率摄像机所采集到的图像信息通过转发器分发到数据处理系统中所对应的多台处理器中。

4.如权利要求1所述的基于摄像机阵列的三维实时获取系统，其特征在于，所述数据处理系统包括：

多台处理器，用于视频数据处理；

一台核心处理器，除与其它处理器一起参与计算外，还要控制信号转发系统中的控制单元；

各台处理器分别处理相关的多台高分辨率摄像机采集的图像信息，并接受较低分辨率三维摄像机所采集的三维图像数据，并通过网络交换相互之间的数据，最后通过计算机视觉原理，计算出所对应区域的场景三维信息。

5.如权利要求4所述的基于摄像机阵列的三维实时获取系统，其特征在于，所述的数据处理系统中的每一台处理器包括：

多片串行解串行器，分别恢复出视频采集系统中相应的各台高分辨率摄像机传送的并行信号；

网口，与其它的处理器交换数据，并接受低分辨率三维摄像机传送的图像信息；

一个处理单元，计算场景对应区域的三维信息。

6.如权利要求2或3或5所述的基于摄像机阵列的三维实时获取系统，其特征在于，所采用的串行解串行器为LVDS。

7.如权利要求1所述的基于摄像机阵列的三维实时获取系统，其特征在于，所述的低分辨率三维摄像机为TOF摄像机。