[发明专利]一种远程随动立体视觉系统

权利要求书

1.一种远程随动立体视觉系统，由部署于视频信号采集现场的从动端和部署于用户所在现场的主动端构成，其特征在于：从动端由双目摄像机、视频处理模块、高速云台、云台控制模块和信号传输模块组成；主动端由头戴显示器、头部姿态跟踪模块、数据处理模块和信号传输模块组成；从动端通过双目摄像机采集的立体视频，传输到主动端后，经过尺度变化后在头戴显示器上进行显示；主动端采集到的用户头部运动状态传输到从动端后，用于控制云台上的双目摄像机产生同步运动；

所述从动端中，双目摄像机与视频处理模块之间使用采用USB2.0接口连接；云台控制模块与高速云台通过水平舵机数据接口与垂直方向舵机接口连接；视频处理模块与信号传输模块通过RJ45网口连接，云台控制模块与信号处理模块通过串口连接；

所述主动端中，头部姿态跟踪模块通过USB2.0接口与数据处理模块连接，头戴显示器通过USB2.0接口与HDMI接口与数据处理模块连接，数据处理模块与信号传输模块通过RJ45网口连接；

其中，主动端的头戴显示器通过以下步骤显示从动端传输过来的远程视频：

步骤一：通过摄像机立体标定获取双目摄像机在某分辨率情况下的像素焦距：其分别表示双目摄像机的左摄像头在成像仪X轴方向上、Y轴方向上的像素焦距，同理，获取右摄像头的两个像素焦距

步骤二：通过测量获取头戴显示器屏幕参数d_StoM，其中分别表示头戴显示器屏幕在其X轴方向上、Y轴方向上的像素密度，d_StoM为头戴显示器屏幕到主透镜的距离；

步骤三：按下式(1)对视频图像进行尺度变换，然后在头戴显示器中显示：

其中，分别表示双目摄像机左摄像头在头戴显示器屏幕X轴方向上、Y轴方向上的放缩尺度；分别表示双目摄像机右摄像头在头戴显示器屏幕X轴方向上、Y轴方向上的放缩尺度。

2.根据权利要求1所述的远程随动立体视觉系统，其特征在于系统工作流程如下：

步骤一：从动端的双目摄像机拍摄从动端的场景并生成实时视频信号，视频信号由视频处理模块编码压缩并通过信号传输模块传输至主动端；

步骤二：视频信号由主动端的数据处理模块解码并在头戴显示器上立体成像、实时显示；

步骤三：用户在主动端佩戴头戴显示器后，其头部的运动能够被头部姿态跟踪设备所检测并通过数据处理模块解析成标准的姿态角数据；

步骤四：姿态角数据通过主动端的信号传输模块传输至云台控制模块，并控制高速云台的运动；从而将用户头部的运动“映射”为高速云台的同步运动，进而带动云台上的双目摄像机同步运动。