[发明专利]形状测量设备和方法

说明书

公开了一种形状测量设备和方法。在形状测量设备中，图像处理单元基于所计算的视差导出关于位于公共图像区域中的第一成像对象距形状测量设备的绝对距离信息。图像处理单元基于序列单色图像重建包括第一成像对象和第二成像对象的成像对象中的每一个的3D形状。

技术领域

本公开内容涉及形状测量设备和方法。

背景技术

将被称为公开专利文件的日本专利申请公开第2015-219212号公开了一种包括立体相机系统的距离测量设备；该立体相机系统包括彩色成像装置和单色成像装置。

立体相机系统被配置成获取由单色成像装置和彩色成像装置分别拍摄的成像对象的单色图像和彩色图像，所述单色成像装置和彩色成像装置以预定间隔彼此靠近布置。然后，立体相机系统被配置成执行所拍摄的单色图像和彩色图像的立体匹配，从而测量从立体相机系统到成像对象的距离。

特别地，由这样的单色成像装置拍摄的单色图像具有比由这样的彩色成像装置拍摄的彩色图像高的分辨率。因此，成像对象的单色图像能够使成像对象的形状以较高的准确度被识别。

相比之下，由这样的彩色成像装置拍摄的成像对象的彩色图像包括关于成像对象的颜色信息。基于仅其颜色信息可识别的特定成像对象的彩色图像使得特定成像对象能够被识别。

也就是说，包括彩色成像装置和单色成像装置的立体相机系统获得基于单色图像的优点和基于彩色图像的优点二者。

发明内容

使用具有相对宽视角的广角相机作为车载成像装置有利于识别位于诸如交叉口之类的相对宽区域中的成像对象。相比之下，使用具有相对窄视角的窄角相机作为车载成像装置有利于识别位于距窄角相机较远距离处的诸如交通灯或车辆之类的成像对象。这是因为，由窄角相机拍摄的这样的长距离成像对象的图像包括长距离目标的区域相对于图像的整个区域的较高百分比。

从这些观点来看，本申请的发明人已经考虑了距离测量设备，其每个具有基于单色图像和彩色图像的组合使用的优点以及基于宽视角和窄视角的组合使用的优点二者。

也就是说，本公开内容的一个方面寻求提供形状测量设备和方法，其中的每一个能够有效地使用单色图像和彩色图像的第一特征以及宽视角和窄视角的第二特征。

根据本公开内容的第一示例性方面，提供了一种形状测量设备。该形状测量设备包括具有基于第一视角限定的第一视场的第一成像装置。第一成像装置被配置成基于第一视场拍摄序列单色图像。该形状测量设备包括具有基于第二视角限定的第二视场的第二成像装置。第二成像装置被配置成基于第二视场拍摄彩色图像，第二视角比第一视角窄。第一视场和第二视场具有公共视场。形状测量设备包括图像处理单元，所述图像处理单元被配置成：

(1)计算在单色图像中的选定的一个单色图像的公共图像区域与彩色图像之间的视差，所选定的单色图像与彩色图像基本同步，公共图像区域具有与第二成像装置的第二视场公共的视场，成像对象包括位于公共图像区域中的至少第一成像对象和至少部分地位于公共图像区域之外的第二成像对象；

(2)基于所计算的视差导出关于第一成像对象距形状测量设备的绝对距离信息；

(3)基于序列单色图像重建包括第一成像对象和第二成像对象的成像对象中的每一个的三维形状；

根据本公开内容的第二示例性方面，提供了一种形状测量方法。该形状测量方法包括：

(1)利用具有基于第一视角限定的第一视场的第一成像装置基于第一视场拍摄序列单色图像；

(2)利用具有基于第二视角限定的第二视场的第二成像装置基于第二视场拍摄彩色图像，第二视角比第一视角窄，第一视场和第二视场具有公共视场；