[发明专利]快速全景立体摄像测量装置

摘要

一种快速全景立体摄像测量装置，包括全方位视觉传感器、全景彩色调制光发生器以及用于对全方位图像进行三维立体摄像测量的微处理器，所述全方位视觉传感器与所述全景彩色调制光发生器配置在同一根轴心线上，所述全方位视觉传感器与所述微处理器连接；所述全方位视觉传感器包括摄像单元和第一双曲面折反射单元；所述全景彩色调制光发生器包括圆形波长可变滤光片、光源固定框、白色光发光单元和第二双曲面折反射单元，所述第一双曲面镜面和第二双曲面镜面具有相同成像参数；所述微处理器包括：视频图像读取模块、空间信息计算模块和三维图像重构模块。本发明能够减少计算机资源消耗、快速完成测量、实时性好、实用性强。

主权项

1、一种快速全景立体摄像测量装置，其特征在于：所述快速全景立体摄像测量装置包括全方位视觉传感器、全景彩色调制光发生器以及用于对全方位图像进行三维立体摄像测量的微处理器，所述全方位视觉传感器与所述全景彩色调制光发生器配置在同一根轴心线上，所述全方位视觉传感器与所述微处理器连接；所述全方位视觉传感器包括摄像单元和第一双曲面折反射单元；所述的第一双曲面折反射单元包括第一双曲面镜面、第一上盖、第一支撑杆、透明玻璃面和附加镜头框，所述第一双曲面镜面的上部与第一上盖连接，所述第一双曲面镜的底部中央与第一支撑杆上端连接，所述第一支撑杆下端与透明玻璃面连接，所述透明玻璃面安装在附加镜头框的上部，所述摄像单元安装在所述附加镜头框的下部；所述全景彩色调制光发生器包括圆形波长可变滤光片、光源固定框、白色光发光单元和第二双曲面折反射单元，所述白色光发光单元连接供电单元，所述的第二双曲面折反射单元包括第二双曲面镜面、第二上盖和第二支撑杆，所述第二双曲面镜面的上部与第二上盖连接，所述第二双曲面镜的底部中央与第二支撑杆上端连接，所述第二支撑杆下端与所述圆形波长可变滤光片连接，所述圆形波长可变滤光片安装在所述光源固定框的上部，所述白色光发光单元安装在所述光源固定框的下部；所述第一双曲面镜面和第二双曲面镜面具有相同成像参数；所述微处理器包括：视频图像读取模块，用于读取全方位视觉传感器的视频图像，并保存在指定的存储设备中，其输出与空间信息计算模块连接；空间信息计算模块，用于计算空间上的物点到立体视觉测量装置中心点的距离及入射角，分别计算空间物点与全方位视觉传感器的实焦点Om的距离R1、空间物点与全景彩色光编码调制单元的实焦点Op的距离R2、空间物点与中央眼的距离R以及空间物点的入射角Φ；其输出与三维图像重构模块连接；三维图像重构模块，用于将在全方位视觉传感器中所获取的全景图像进行柱状展开运算，展开图中横坐标表示方位角，纵坐标表示入射角；在展开全方位图像时需要将该中心部分的图像单独分离出来，然后对全方位图像进行展开，展开算法中水平方向的计算步长为，Δβ＝2π/l，式中1为水平展开幅度；垂直方向的计算步长为Δm＝(αo-max-αo-min)/m；式中，αo-max为全景原图最大有效半径Rmax对应的场景光线入射角，αo-min为全景原图最小有效半径Rmin对应的场景光线入射角；与用极坐标表示的全景原图中的原像点A(Φ，β)对应的球面展开方式中的A点坐标分别为：x＝β/Δβ，y＝(αo-αo-min)/Δm　　　　　(15)式中：Δβ为水平方向的计算步长，β为方位角，Δm为垂直方向的计算步长，αo全景原图有效半径R对应的场景光线入射角，αo-min为全景原图最小有效半径Rmin对应的场景光线入射角。