[发明专利]面向重大案事件现场的快速的基于线阵CCD的数字全景装置

摘要

本发明公开了一种面向重大案事件现场的快速的基于线阵CCD的数字全景装置，主要包括：机械单元、图像采集单元、控制驱动与反馈单元、通信及上位机单元。该装置运用图像采集单元实现线阵图像的采集；控制驱动与反馈单元控制线阵相机绕垂直轴旋转，实现事故现场全周匀速扫描，通过上位机自动感知全景图像采集的起始节点，从而得到事故现场的360度原始图像，并完成鱼眼镜头的校正、全景图象畸变校正、全景三维空间的信息提取及全境漫游功能。系统具有快速真实全面记录事故现场信息、现场全景图像的测量分析及事故现场漫游等功能，为事故现场快速处理及案事件现场真实再现提供强有力的支持，具有广阔的应用前景。

主权项

一种面向重大案事件现场的快速的基于线阵CCD的数字全景装置，其特征在于，包括：机械单元(1)、图像采集单元(2)、控制驱动与反馈单元(3)、通信及上位机单元(4)，其中：机械单元(1)，用于连接图像数据图像采集单元(2)与云台(6)，实现图像数据的图像采集单元(2)的垂直方向扫描；利用连接装置(8)将旋转变压器(7)与云台(6)固定实现同步运动；并通过三脚架(9)的升降杆(10)与连接装置(8)相连；升降杆(10)带有外螺纹，三脚架(8)带有内螺纹的法兰，通过摇柄(11)，可实现图像采集单元的升降；图像数据图像采集单元(2)，由线阵图像传感器(13)、镜头(14)及图像采集卡(5)组成，可实时获取场景的线状图像，在云台(6)的带动下，对事故现场进行全景扫描，并将获得的图像信息通过图像采集卡传递给通信及上位机单元(4)；控制驱动与反馈单元(3)，控制驱动与反馈单元(3)包括驱动器(16)，驱动器控制云台(6)，带动图像采集单元(2)实现垂直匀速扫描，通过旋转变压器(7)实时获取各个扫描位置的角度信息，通过驱动器(16)和RS232转USB接口(15)传递给通信及上位机单元(4)；同时为及时感知云台是否垂直旋转覆盖一周而无重复，云台上安装了位置传感器(12)；通信及上位机单元(4)，图像采集卡(5)将图像数据图像采集单元(2)获取的场景线状图像、旋转变压器(7)获得的角度信息实时传送到通信及上位机单元(4)，通过通信及上位机单元(4)控制云台匀速转动，得到事故现场全景图像，并通过全景空间点三维信息获取、全景图像畸变校正及漫游功能，满足事故现场勘查与信息提取的基本需求；所述通信及上位机单元(4)中的控制软件实现过程如下：步骤1)、图像采集单元(2)与控制驱动及反馈单元(3)初始化：系统上电后，云台(6)按驱动器(16)的设置自动找到零位，系统启动成功；步骤2)、通信及上位机单元(4)初始化，设置步距角、驱动器细分、云台转速、设置串口通信端口；设置采集的单帧线数、设定全景图像分辨率、Cameralink虚拟串口操作；步骤3)、启动采集按钮，图像采集单元(2)和控制驱动及反馈单元(3)实时将获取的线状图像信息和角度信息，通过驱动器(16)、及RS232转USB接口(15)传给上位机做进一步处理；步骤4)、选择全景采集命令后，上位机控制云台匀速转动，同时将实时采集的线状图像在软件中显示出来；在云台旋转360°后，上位机自动感知全景图像采集完成，结束云台转动，关闭采集线程，同时弹出消息框提醒用户全景采集结束；用户回车确定后，云台自行回转一圈到起始采集位置，手柄转动，带动升降杆运动到不能升降的位置，重复步骤5)的过程再获取一幅全景图像；步骤5)、上位机(4)对采集的图像信息进行处理，进行鱼眼镜头的精确校正，全景系统鱼眼镜头光学中心标定，通过全景空间点三维信息获取，全景图像同名点的自动匹配，实现线阵全景图像空间点三维信息获取与测量、全景图像畸变校正及漫游功能，满足案事件现场勘查与信息提取的基本需求。