[发明专利]一种双目仿生眼免标定三维立体定位方法

说明书

本发明公开了一种双目仿生眼免标定三维立体定位方法。使用本发明能够有效实现目标的三维定位，视野范围广，效率高。本发明中，左仿生眼和右仿生眼分别独立运动，并对同一目标进行跟踪，使得目标位于左仿生眼和右仿生眼的摄像头的成像中心，然后根据左、右仿生眼摄像头的光轴矢量即可求得目标的坐标。本发明不需要进行预先标定，定位过程简单，效率高，且两仿生眼独立运动，相对位置可实时改变，视野范围广。

技术领域

本发明涉及仿生机器人视觉技术领域，具体涉及一种双目仿生眼免标定三维立体定位方法。

背景技术

随着机器人视觉技术的不断发展，用户对仿生眼机器人的获取外部信息能力的要求也逐渐提高，要求仿生眼能获取视野范围内的深度信息。现有双目仿生眼眼球机构相对固定，其运动多为联动模式，自由度少，视野范围小，其对目标的三维立体定位方法大多需要预标定，定标流程繁琐、效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双目仿生眼免标定三维立体定位方法，能够有效实现目标的三维定位，且不需要进行预先标定，定位过程简单，效率高，两仿生眼独立运动，相对位置可实时改变，视野范围广。

本发明的双目仿生眼免标定三维立体定位方法，左仿生眼和右仿生眼分别独立运动，并对同一目标进行跟踪，使得目标位于左仿生眼和右仿生眼的摄像头的成像中心，左、右仿生眼摄像头光轴的交汇点的坐标即为目标的坐标。

进一步的，若左、右仿生眼摄像头光轴的不交汇，则求取左、右仿生眼摄像头光轴之间的最短距离矢量，所述最短距离矢量的中心点的坐标为目标的坐标。

有益效果：

本发明可在双目仿生眼不需要预先标定的情况下计算出目标点的深度信息，简化了繁琐的摄像头标定流程，提高了定位效率，而且两眼球相对位置可实时改变，视野范围广。

附图说明

图1为本发明双目仿生眼的初始状态示意图。

图2为本发明双目仿生眼工作状态示意图。

其中，1-左眼球，2-左摄像头，3-左光轴，4-右眼球，5-右摄像头，6-右光轴，7-目标点。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种双目仿生眼免标定三维立体定位方法，左、右眼球各自独立运动，分别对目标进行识别跟踪，使目标始终位于左、右眼球的光轴线上，然后基于两光轴的空间矢量，对目标的空间坐标进行求解。

如图1所示，双目仿生眼包括具有独立自由度的左眼球1和右眼球4；其中，左眼球1独立拥有俯仰、偏航、翻滚三个方向上的自由度；右眼球4同样也独立拥有俯仰、偏航、翻滚三个方向上的自由度；但本发明不限于上述的6自由度，只要左、右眼分别独立运动即可。左摄像头2固定安装在左眼球1中心，右摄像头5固定安装在右眼球4中心。

在进行目标定位时，分别控制左、右眼球的伺服系统，对同一目标进行识别跟踪，使得目标始终位于左摄像头2以及右摄像头5的成像中心，即使目标始终位于左、右摄像头的光轴上，则左摄像头2的光轴3和右摄像头的光轴6的交汇处即为目标的坐标，如图2所示。通过左眼球1的伺服系统驱动电机的码盘反馈信息可以得出左光轴3在空间的矢量表示，通过右眼球4的伺服系统驱动电机的码盘反馈信息可以得出右光轴6在空间的矢量表示，则可通过两条空间矢量计算得到其交汇点即目标点7的空间位置坐标，即得出了目标点7的深度信息。

考虑到机械结构误差、伺服系统驱动误差、跟踪算法误差等方面的误差，左、右光轴可能并不会交汇，此时，计算左、右光轴空间矢量之间的最短距离矢量，最短距离矢量的中心点的坐标位置即为目标点的坐标位置。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。