本發(fā)明涉及攝像裝置，更具體地說是指全方位立體攝像裝置及包括該攝像裝置的系統(tǒng)和該系統(tǒng)的攝像方法。

背景技術(shù)：

無人駕駛汽車是一種智能汽車，也可以稱之為輪式移動(dòng)機(jī)器人，主要依靠車內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實(shí)現(xiàn)無人駕駛。為了實(shí)現(xiàn)包含轉(zhuǎn)向等的智能無人駕駛，也需要在智能汽車的側(cè)方和后方裝有實(shí)時(shí)監(jiān)視的傳感器，監(jiān)視行人，自行車等并防止突然碰撞。

為了實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)視的功能需要在汽車的周圍設(shè)置多個(gè)傳感器，并且成本價(jià)格非常高，另外還需要把所有傳感器的信息需要快速整合，現(xiàn)有的技術(shù)是利用十二臺(tái)立體相機(jī)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行全方立體攝像系統(tǒng)及一臺(tái)可移動(dòng)的立體攝像系統(tǒng)有類似的解決全方位監(jiān)視的方案，可是用十二臺(tái)立體相機(jī)安裝在汽車的周圍，成本高，另外用一臺(tái)立體相機(jī)，讓它在汽車周圍移動(dòng)移動(dòng)的方式拍攝圖像，如果不移動(dòng)也無法獲得圖像信息。

中國專利201120186346.7公開了一種具有全方位攝像功能的車載云臺(tái)攝像機(jī)，主要由攝像機(jī)、云臺(tái)以及底座組成，所述攝像機(jī)通過云臺(tái)與底座連接；其特征在于：所述攝像機(jī)有至少四個(gè)，這四個(gè)攝像機(jī)中，第一攝像機(jī)的鏡頭和第二攝像機(jī)的鏡頭在平行于第一軸向的方向上相背設(shè)置，第三攝像機(jī)的鏡頭和第四攝像機(jī)的鏡頭在平行于第二軸向的方向上相背設(shè)置， 且所述第一軸向與第二軸向相互垂直。

上述的專利中，通過至少四個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，并且必須結(jié)合云臺(tái)的動(dòng)作，才能實(shí)現(xiàn)全方位的拍攝，成本高，并且精度低。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種攝像裝置，實(shí)現(xiàn)全方位、精度高以及成本低的拍攝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供全方位立體攝像裝置及其系統(tǒng)和方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：全方位立體攝像裝置，包括若干個(gè)攝像機(jī)以及用于反射所述攝像機(jī)的發(fā)射線的全方位鏡面，所述攝像機(jī)的正上方連接有所述全方位鏡面，且若干個(gè)所述攝像機(jī)呈三角形布置。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述全方位鏡面通過連接架與所述攝像機(jī)。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述連接架包括若干個(gè)連接桿以及底座，所述全方位鏡面連接在所述連接桿的上端，所述連接桿的下端連接在所述底座上，所述攝像機(jī)位于所述底座上，若干個(gè)所述連接桿呈三角形布置。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述攝像機(jī)的個(gè)數(shù)為三個(gè)。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：相鄰的所述攝像機(jī)的夾角為120°。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述全方位鏡面的凸面朝向所述攝像機(jī)布置。

本發(fā)明還提供了全方位立體攝像系統(tǒng)，包括上述的全方位立體攝像裝置以及圖像識(shí)別系統(tǒng)，所述圖像識(shí)別系統(tǒng)包括分析模塊以及處理模塊，所述立體相機(jī)模塊與所述分析模塊連接，所述分析模塊與所述處理模塊連接。

本發(fā)明還提供了全方位立體攝像系統(tǒng)的攝像方法，具體步驟如下：

步驟一、建立從出發(fā)地到目的地的地圖；

步驟二、若干個(gè)攝像機(jī)同時(shí)拍攝周圍各個(gè)方位的立體圖像，并自動(dòng)截取與之相鄰的攝像機(jī)所拍攝的立體圖像重合120°的圖像，作為視差圖像，將視差圖像結(jié)合在一起，便可生成全方位的立體的視差圖像；

步驟三、結(jié)合步驟一所建立的地圖，得出當(dāng)前所處的位置的環(huán)境，同時(shí)分析所得的視差圖像后，發(fā)送對(duì)應(yīng)的處理信號(hào)至處理模塊；

步驟四、當(dāng)分析模塊分析視差圖像后得出有障礙物時(shí)，處理模塊及時(shí)獲取該障礙物的相對(duì)速度和距離信號(hào)，并發(fā)送該信號(hào)給相關(guān)的裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)向、后退或其他動(dòng)作；當(dāng)分析模塊分析視差圖像后得出無障礙物時(shí)，相關(guān)的裝置保持原來狀態(tài)。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：在所述步驟三中，以兩個(gè)攝像機(jī)為一組，需要對(duì)每組的每個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行補(bǔ)正及校準(zhǔn)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：本發(fā)明的全方位立體攝像裝置，通過設(shè)置若干個(gè)攝像機(jī)，在攝像機(jī)上設(shè)置全方位鏡面，攝像機(jī)所發(fā)射的射線經(jīng)過全方位鏡面反射后，拍攝240°的立體圖像，該立體圖像與相鄰的攝像機(jī)所拍攝的立體圖像會(huì)有120°重合，自動(dòng)截取重合的120°的立體圖像作為視差圖像，每兩個(gè)攝像機(jī)為一組，每組截取120°的視差圖像，將視差圖像結(jié)合在一起，便可生成全方位的立體視差圖像，實(shí)現(xiàn)全方位、精度高以及成本低的拍攝。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例提供的全方位立體攝像裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例提供的全方位立體攝像裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖

附圖標(biāo)記

10 攝像機(jī) 20 底座

30 連接桿 40 全方位鏡面

具體實(shí)施方式

為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步介紹和說明，但不局限于此。

如圖1～2所示的具體實(shí)施例，本實(shí)施例提供的全方位立體攝像裝置，可以運(yùn)用在無人駕駛汽車中，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車前后左右等全方位的智能監(jiān)測，防止突然碰撞；或者運(yùn)用在其他無人駕駛的設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)全方位立體的拍攝。

全方位立體攝像裝置，包括若干個(gè)攝像機(jī)10以及用于反射攝像機(jī)10的發(fā)射線的全方位鏡面40，所述攝像機(jī)10的正上方連接有所述全方位鏡面40，且若干個(gè)所述攝像機(jī)10呈三角形布置。

上述的全方位立體攝像裝置，通過設(shè)置若干個(gè)攝像機(jī)10，在攝像機(jī)10上設(shè)置全方位鏡面40，攝像機(jī)10所發(fā)射的射線經(jīng)過全方位鏡面40反射后，拍攝240°的立體圖像，該立體圖像與相鄰的攝像機(jī)10所拍攝的立體圖像會(huì)有120°重合，自動(dòng)截取重合的120°的立體圖像作為視差圖像，每兩個(gè)攝像機(jī)10為一組，每組截取120°的視差圖像，將視差圖像結(jié)合在一起，便可 生成全方位的立體視差圖像，實(shí)現(xiàn)全方位、精度高以及成本低的拍攝。

更進(jìn)一步的，所述全方位鏡面40通過連接架與所述攝像機(jī)10。

具體的，所述連接架包括若干個(gè)連接桿30以及底座20，所述全方位鏡面40連接在連接桿30的上端，連接桿30的下端連接在底座20上，所述攝像機(jī)10位于底座20上，若干個(gè)連接桿30呈三角形布置，這樣，將若干個(gè)連接架拼接在一塊，進(jìn)而將攝像機(jī)10拼接成三角形布置。

最優(yōu)選的，所述攝像機(jī)10的個(gè)數(shù)為三個(gè)；當(dāng)然，于其他實(shí)施例，上述的攝像機(jī)10的個(gè)數(shù)可以為四個(gè)以上。

最優(yōu)選的，相鄰的攝像機(jī)10的夾角為120°，當(dāng)然，于其他實(shí)施例，相鄰的攝像機(jī)10的夾角可以為其他角度，只要滿足所有的夾角之和為360°即可。

所述全方位鏡面40的凸面朝向所述攝像機(jī)10布置，這樣，全方位鏡面40才能將攝像機(jī)10的發(fā)射線反射。

本實(shí)施例還提供的全方位立體攝像系統(tǒng)，包括上述的全方位立體攝像裝置以及圖像識(shí)別系統(tǒng)，圖像識(shí)別系統(tǒng)包括分析模塊以及處理模塊，所述立體相機(jī)模塊與分析模塊連接，分析模塊與處理模塊連接。

全方位立體攝像系統(tǒng)的攝像方法，具體步驟如下：

步驟一、建立從出發(fā)地到目的地的地圖；

步驟二、若干個(gè)攝像機(jī)10同時(shí)拍攝周圍各個(gè)方位的立體圖像，并自動(dòng)截取與之相鄰的攝像機(jī)10所拍攝的立體圖像重合120°的圖像，作為視差圖像，將視差圖像結(jié)合在一起，便可生成全方位的立體的視差圖像；

步驟三、結(jié)合步驟一所建立的地圖，得出當(dāng)前所處的位置的環(huán)境，同時(shí)分析所得的視差圖像后，發(fā)送對(duì)應(yīng)的處理信號(hào)至處理模塊；

步驟四、當(dāng)分析模塊分析視差圖像后得出有障礙物時(shí)，處理模塊及時(shí)獲取該障礙物的相對(duì)速度和距離信號(hào)，并發(fā)送該信號(hào)給相關(guān)的裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)向、后退或其他動(dòng)作；當(dāng)分析模塊分析視差圖像后得出無障礙物時(shí)，相關(guān)的裝置保持原來狀態(tài)。

另外，在上述步驟三中，以兩個(gè)攝像機(jī)10為一組，需要對(duì)每組的每個(gè)攝像機(jī)10進(jìn)行補(bǔ)正及校準(zhǔn)。

一般的鏡頭以0.1畫素的精度，使左右輔助線的高度一致，攝像機(jī)10的視差圖像為類似圓弧狀的格子圖像，格子畫素有很大的回轉(zhuǎn)，視野端的格子的間隔是中央格子間隔的1/2,即使同一般廣角的鏡頭比較也沒有變小，事實(shí)來看，采用全方位鏡面40結(jié)合攝像機(jī)10的方式，在120°的視角的情況下，視差圖像左右兩端格子的間隔為中央的1/2，用全方位鏡面40集合攝像機(jī)10也達(dá)到同樣的0.1畫素的精度。

上述僅以實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以便于讀者更容易理解，但不代表本發(fā)明的實(shí)施方式僅限于此，任何依本發(fā)明所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造，均受本發(fā)明的保護(hù)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。