[发明专利]全向单目视觉装置、全向双目视觉装置及跟踪方法

说明书

本发明公开了全向单目视觉装置、全向双目视觉装置及跟踪方法，全向单目视觉装置包括：上转镜模组、下转镜模组以及相机模组；其中，上转镜模组包括上转镜，下转镜模组包括下转镜；上转镜模组中的上转镜的旋转范围在0‑360度之间，用于通过旋转上转镜的角度，将入射光反射进入下转镜模组；下转镜模组用于通过偏转下转镜的角度，将入射光反射进入相机模组，以使相机模组对目标物体成像。本发明相机始终保持不动，从而减少了机械运动产生的振动对图像的影响。相机光轴的变化由上下两转镜切换，实现了高速自由灵活切换相机视角，实现了对高动态目标的连续追踪。

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，具体涉及全向单目视觉装置、全向双目视觉装置及跟踪方法。

背景技术

在智能机器人领域中，视觉设备是智能机器人感知外界环境的主要组成部分。智能机器人的视觉感知分为被动感知与主动感知两种，其中被动感知是指视觉设备静止不动，被动接受外界环境光线，进而对所拍摄到的外界环境进行识别确认；主动感知是指通过视觉设备的主动调节来实现对外界环境的主动搜索与识别确认。

现有的视觉系统通常被设计为固定式或云台运动式两种形式，其中固定式是指视觉系统相对于运动平台本身静止不动，其对目标的全向识别、跟踪、测量只能依靠运动平台本身的运动来实现。云台运动式是指视觉系统与一个多自由度云台相固连，其对目标的全向识别、跟踪、测量可以通过云台运动来实现，机器人或移动平台本身可以静止不动。然而，无论是固定式还是云台运动式，其共同特点均是运动惯量大，动态响应性能低，无法实现对高机动目标的持续全向识别、跟踪、测量功能。

综上，目前亟需一种视觉跟踪的方法，用于解决上述现有技术存在的问题。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明提出全向单目视觉装置、全向双目视觉装置及跟踪方法。

第一方面，本发明提供了一种全向单目视觉装置，包括：上转镜模组、下转镜模组以及相机模组；其中，所述上转镜模组包括上转镜，所述下转镜模组包括下转镜；

所述上转镜模组中的上转镜的旋转范围在0-360度之间，用于通过旋转所述上转镜的角度，将入射光反射进入所述下转镜模组；

所述下转镜模组用于通过偏转所述下转镜的角度，将所述入射光反射进入所述相机模组，以使所述相机模组对目标物体成像。

进一步地，所述上转镜模组还包括旋转伺服电机；所述下转镜模组还包括摆动伺服电机；

所述旋转伺服电机用于驱动所述上转镜进行360度旋转；

所述摆动伺服电机用于驱动所述下转镜偏转。

进一步地，所述摆动伺服电机用于驱动所述下转镜偏转的角度范围在0-25度之间。

进一步地，所述相机模组包括相机镜头以及相机微调模块；

所述相机镜头与所述相机微调模块固定连接；

所述相机镜头用于对所述目标物体成像；

所述相机微调模块用于调节所述相机镜头距所述下转镜的距离。

第二方面，本发明提供了一种基于上述第一方面的全向单目视觉跟踪的方法，包括：

上转镜以及下转镜按照预设规律转动；

通过识别采集到的图像，搜索到目标物体；

在搜索到所述目标物体后，所述上转镜以及所述下转镜根据预设的视觉伺服算法跟随所述目标物体的运动而转动。

第三方面，本发明提供了一种基于上述第一方面的全向单目视觉跟踪的方法，包括：

上转镜以及下转镜按照预设规律转动；