[发明专利]一种裸眼3D视觉伪装系统

说明书

本发明提出一种裸眼3D视觉伪装系统，包括3D采集模块、目标检测模块、传感器模块、数据处理模块、控制模块以及3D显示模块。3D采集模块用于采集被待伪装目标遮挡的背景的3D信息，目标检测模块用于识别可见光侦察设备的位姿，传感器模块用于感知周围环境亮度以及解算待伪装目标的姿态，数据处理模块用于合成立体图像，控制模块用于生成针对3D显示模块的显示信息，并调节3D显示模块的亮度，3D显示模块用于重构背景光场，显示背景的3D图像。本发明能够完整获取并真实还原待伪装目标后方背景的3D信息，并根据周围环境光强对3D显示亮度等进行调整，实现与环境的高度融合与匹配，达到自适应的视觉伪装效果，完成对可见光侦察与跟踪的有效干扰。

技术领域

本发明涉及视觉伪装技术，特别涉及一种裸眼三维(3D)视觉伪装系统。

背景技术

伪装是指利用光学、电磁学、热学、声学以及材料等技术手段，通过隐真与示假两种方式，改变目标的特征信息，干扰侦察设备，保护目标的一种技术。常见的视觉伪装包括迷彩伪装、示假伪装、植物伪装、遮障伪装等，能够使目标表面与环境相融合，从而抵挡可见光和目视侦察追踪。但是，这些视觉伪装通常为静态。当目标移动到新的环境时，原有的伪装已无法与新的环境融合，两者的差异导致目标容易暴露。

中国发明专利文件CN 110763084A、CN 105991968A以及CN 109300145A公开了三种自适应的伪装装置/系统，它们均利用显示技术，将采集的后方背景图像动态显示在目标前方的显示设备上，以实现目标全天候、全过程、全时段与周围环境融合的自适应伪装效果。但是，这些伪装装置/系统仅能呈现背景的二维平面信息。当可见光侦察设备从多个角度和方位对目标进行近距离侦察时，由于缺乏3D立体信息，伪装装置/系统与周围环境不能很好地融合，大大影响了视觉伪装效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种裸眼3D视觉伪装系统。所述系统包括3D采集模块、目标检测模块、传感器模块、数据处理模块、控制模块以及3D显示模块。

所述3D采集模块，用于采集被待伪装目标遮挡的背景的3D信息。

所述目标检测模块，用于识别可见光侦察设备的位姿，包括3D空间位置信息、3D姿态角度信息以及3D尺寸信息。

所述传感器模块包括环境光传感器、惯性测量单元(IMU)传感器。其中环境光传感器位于待伪装目标的侧方，用于感知周围环境的亮度以及光强。IMU传感器位于待伪装目标的几何中心，用于解算待伪装目标的姿态，包括俯仰角、横滚角以及方向角。

所述数据处理模块是连接3D采集模块与3D显示模块的桥梁，用于处理采集的背景3D信息，根据3D显示参数以及识别的可见光侦察设备位姿，合成立体图像，用于3D显示。

所述控制模块，用于生成针对3D显示模块的显示信息，并根据环境光传感器感知的周围环境亮度，调节3D显示模块的亮度，实现与周围环境亮度的匹配。

所述3D显示模块包括裸眼3D显示屏，与待伪装目标的表面紧密贴合，用于重构背景光场，显示背景的3D图像。

进一步的，所述3D采集模块可以是双目可见光摄像机、ToF深度摄像机、摄像机阵列或单目可见光摄像机。具体的，双目可见光摄像机采集的3D信息为左右视差图像；ToF深度摄像机采集的3D信息为深度图和彩色图；摄像机阵列采集的3D信息为不同角度的视差图像序列；单目可见光摄像机采集的是特定角度的背景图像。

进一步的，所述3D采集模块的摄像机安装在舵机云台上，可自由调节摄像机的俯仰角、横滚角和方向角。

进一步的，所述目标检测模块可以是单目可见光摄像机、深度摄像机、双目可见光摄像机或激光雷达。