[发明专利]利用双鱼眼图像计算所摄物体坐标的方法及图像获取装置

权利要求书

1.一种利用双鱼眼图像计算所摄物体坐标的方法，适用于具有第一鱼眼镜头及第二鱼眼镜头的图像获取装置，其特征在于，所述第一鱼眼镜头及所述第二鱼眼镜头之间具有基线距离，所述方法包括下列步骤：

利用所述第一鱼眼镜头及所述第二鱼眼镜头分别获取包括一物体的第一鱼眼图像及第二鱼眼图像；

检测所述物体在所述第一鱼眼图像及所述第二鱼眼图像中的第一坐标及第二坐标；

根据所述第一坐标及所述第二坐标，计算所述物体在所述第一鱼眼镜头及所述第二鱼眼镜头的图像传感器平面上相对于所述第一鱼眼图像及所述第二鱼眼图像的鱼眼中心的第一方位角及第二方位角；

利用所述第一鱼眼镜头及所述第二鱼眼镜头的镜头曲线，分别将所述第一坐标与所述第一鱼眼图像的鱼眼中心的第一距离以及所述第二坐标与所述第二鱼眼图像的鱼眼中心的第二距离转换为第一入射角及第二入射角；以及

根据所述第一方位角、所述第二方位角、所述第一入射角、所述第二入射角以及所述基线距离，利用三角函数计算所述物体的三维坐标，

其中假设所述第一方位角为所述第二方位角为所述第一入射角为θ_l、所述第二入射角为θ_r以及所述基线距离为B，所述物体的三维坐标为(x,y,z)，其中

以及

或

2.根据权利要求1所述的利用双鱼眼图像计算所摄物体坐标的方法，其特征在于，所述物体包括发光装置，而检测所述物体在所述第一鱼眼图像及所述第二鱼眼图像中的所述第一坐标及所述第二坐标的步骤包括：

分别检测所述第一鱼眼图像及所述第二鱼眼图像中亮度或颜色分量大于预设值的多个像素，而以所述像素所形成区域的中心或重心在所述第一鱼眼图像及所述第二鱼眼图像中的坐标作为所述第一坐标及所述第二坐标。

3.根据权利要求2所述的利用双鱼眼图像计算所摄物体坐标的方法，其特征在于，所述物体所发出的光在所述第一鱼眼镜头上的入射角与所述光在所述第一鱼眼镜头的图像传感器上的投影半径呈正比，以及所述物体所发出的光在所述第二鱼眼镜头上的入射角与所述光在所述第二鱼眼镜头的图像传感器上的投影半径呈正比。

4.根据权利要求1所述的利用双鱼眼图像计算所摄物体坐标的方法，其特征在于，所述第一鱼眼镜头的光轴及所述第二鱼眼镜头的光轴具有一夹角，使得所述第一鱼眼镜头的视野与所述第二鱼眼镜头的视野包括重叠区域及非重叠区域，其中

当所述物体出现在所述重叠区域时，根据所述第一方位角、所述第二方位角、所述第一入射角、所述第二入射角以及所述基线距离，利用三角函数计算所述物体的所述三维坐标；以及

当所述物体出现在所述非重叠区域时，根据所述第一方位角、所述第二方位角、所述第一入射角、所述第二入射角以及所述基线距离，利用三角函数计算所述物体的二维坐标。

5.一种图像获取装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，利用第一鱼眼镜头及第二鱼眼镜头分别获取包括一物体的第一鱼眼图像及第二鱼眼图像；

物体检测模块，检测所述物体在所述第一鱼眼图像及所述第二鱼眼图像中的第一坐标及第二坐标；

方位角计算模块，根据所述第一坐标及所述第二坐标，计算所述物体在所述第一鱼眼镜头及所述第二鱼眼镜头的图像传感器平面上相对于所述第一鱼眼图像及所述第二鱼眼图像的鱼眼中心的第一方位角及第二方位角；

入射角计算模块，利用所述第一鱼眼镜头及所述第二鱼眼镜头的镜头曲线，分别将所述第一坐标与所述第一鱼眼图像的鱼眼中心的第一距离以及所述第二坐标与所述第二鱼眼图像的鱼眼中心的第二距离转换为第一入射角及第二入射角；以及

坐标计算模块，根据所述第一方位角、所述第二方位角、所述第一入射角、所述第二入射角以及所述第一鱼眼镜头及所述第二鱼眼镜头之间基线距离，利用三角函数计算所述物体的三维坐标，

其中假设所述第一方位角为所述第二方位角为所述第一入射角为θ_l、所述第二入射角为θ_r以及所述基线距离为B，所述物体的三维坐标为(x,y,z)，其中

以及

或