[实用新型]一种场景生成装置、机器人及无人驾驶装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实场景生成技术领域，尤其涉及的是一种超广视场的场景生成装置、机器人及无人驾驶装置。

背景技术

虚拟现实系统在城市规划、模拟训练、宣传展示、娱乐等领域得到了广泛应用。相对于虚拟现实场景的应用而言，虚拟现实场景的构建通常采用计算机建模的方式生成三维图像，往往需要耗费大量人力物力，时间周期也较长，成本巨大，制约了市场的发展。目前，采用光学设备进行全景图像采集构建虚拟现实场景，具有效率高，成本低的诸多优点越来越受到重视。其中单镜头全景光学设备采用一个广角镜头配合一个成像器件进行图像采集，体积小且成本低，占据了较大的市场份额，但由于镜头视场有限，只能生成近似全景图像，因此不能做到真正意义上的360度视场无死角的虚拟现实场景。而采用双镜头或多镜头的全景光学设备，采用双镜头或多镜头配合多个成像器件进行图像采集，再通过软件拼接成全景图像，可以做到360度视场无死角的虚拟现实场景，但由于采用的器件较多，相应的处理电路也较复杂，设备体积大，成本也较高。

因此，对现有技术进行改进，提供一种结构紧凑，体积较小，成本低，360度视场无死角，可用于手持设备的虚拟现实场景生成装置和方法实有必要。

实用新型内容

为克服上述现有技术中的一种缺陷（不足），提供成本低廉，体积小，可手持，360度视场无死角采集的场景生成装置。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种场景生成装置，由2个超广角负透镜模组，2个转向模组，2个开关模组，中继模组，成像模组，图像感应器，数据处理电路，控制单元，存储单元组成。控制单元与开关模组、数据处理电路和存储单元相连。其中超广角负透镜模组所能采集的图像视场范围大于180度，2个超广角负透镜模组共轴设置在能采集完整360度视角的位置。转向模组设置在超广角负透镜模组之后能完整接收图像的位置，开关模组设置在超广角负透镜与合像模组之间可以阻断光路的任意位置，中继模组设置在转向模组之后能完整接收两个超广角负透镜模组采集图像的位置，成像模组设置在中继模组与图像感应器之间并且能让图像感应器完整接收两个超广角负透镜模组所采集图像的位置。控制单元控制开关模组的开启与关闭，使得各自光路的光交替进入成像模组和图像感应器。数据处理电路对图像感应器采集图像进行矫正，并在控制单元的协调控制下将相邻周期内的两幅图像数据进行拼接，生成一幅完整的360度全景图像后传送至存储单元保存。

与上述装置相对应的一种场景生成方法，包括如下步骤：

1.控制单元发出开始指令。

2.开启A光路开关，同时关闭B光路开关，使A光路图像进入成像模组，图像感应器采集A光路图像。

3.开启B光路开关，同时关闭A光路开关，使B光路图像进入成像模组，图像感应器采集B光路图像。

4.数据处理电路对采集的图像进行矫正，去除严重失真部分。

5.数据处理电路对相邻周期的一幅A光路图像和一幅B光路图像根据特征点进行拼接，生成完整全景图像。

6.将完整图像保存到存储单元。

7.重复步骤2到6直到控制单元发出停止指令。

本实用新型还提供了一种在头部安装该虚拟现实场景生成装置的机器人，主要用于监控或巡逻。

本实用新型还提供了一种在车辆顶部安装该虚拟现实场景生成装置无人驾驶装置；用于自动驾驶时更好地获取周围环境的信息，并辅助驾驶系统根据获取的全景图片进行适当地处理。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供一种虚拟现实场景生成装置，通过两组分离的超广角负透镜模组以及转向模组，开关模组，中继模组，成像模组，将360度全景图像分时成像在同一图像传感器，在控制单元的协调下经过数据处理电路完成图像矫正、拼接，并将最终图像保存到存储单元。由于360度全景图像是由同一个传感器接收，因此只使用一个传感器及数据处理电路就能实现全景图像的采集与处理，有效减少系统体积尺寸和制作成本，使整个装置小巧紧凑，可以用在手持设备，也可用于个人信息终端。

附图说明

图1是本发明一种场景生成装置的结构示意图。

图2是本发明一种场景生成装置采集与合成图像示意图。

图3是本发明一种场景生成方法流程示意图。

具体实施方式