[发明专利]面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统

权利要求书

1.面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统，其特征在于，所述姿态检测系统包括：

头部姿态检测模组、车身姿态检测模块、服务器、云台、头戴显示器、双目摄像机；

头部姿态检测模组用于检测驾驶员头部姿态，车身姿态检测模块用于检测车身的姿态,头部姿态检测模组和车身姿态检测模块将检测到的数据传输至服务器，服务器将两个模块检测到的数据进行比较计算出差值，获得驾驶员头部与车身的相对姿态数据；服务器将获得的相对姿态数据发送至云台，云台基于相对姿态数据进行转动，带动安装在云台上的双目摄像机转动，使双目摄像机相对车身的姿态与驾驶员头部相对于车身的姿态相同；双目摄像机用于采集车身的姿态图像及车身外部场景图像，并将采集的图像信息回传至服务器，服务器将双目摄像机拍摄到图像传输给头戴显示器进行显示。

2.根据权利要求1所述的面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统，其特征在于，头部姿态检测模组具体为头部姿态检测模块，头部姿态检测模块用于检测驾驶员头部姿态数据包括：驾驶员头部相对于地球坐标系俯仰角pitch，驾驶员头部相对于地球坐标系偏航角yaw，驾驶员头部相对于地球坐标系翻滚角roll；车身姿态检测模块用于检测车身的姿态数据，包括：车身相对于地球坐标系俯仰角pitch，车身相对于地球坐标系偏航角yaw，车身相对于地球坐标系翻滚角roll。

3.根据权利要求2所述的面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统，其特征在于，头部姿态检测模块与车身姿态检测模块结构相同，均包括：陀螺仪，地磁计，加速度计三种传感器，每种传感器分别采集X轴，Y轴，Z轴三个方向上的数据，利用采集的数据计算出用于计算最终被测物三轴姿态四元数，利用四元数与欧拉角的转换关系计算出三轴姿态即欧拉角。

4.根据权利要求2所述的面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统，其特征在于，服务器将两个姿态传感器检测到的数据进行比较计算出差值，获得驾驶员头部与车身的相对姿态数据，具体包括：两个姿态检测模块上传的分别是：驾驶员头部俯仰角pitch1，驾驶员头部偏航角yaw1，驾驶员头部翻滚角roll1；车身俯仰角pitch2，车身偏航角yaw2，车身翻滚角roll2；分别将两个俯仰角做差，两个偏航角做差，两个翻滚角做差，从而获得驾驶员头部与车身的相对车身姿态，即是两者间的相对俯仰角pitch，相对偏航角yaw和相对翻滚角roll。

5.根据权利要求2所述的面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统，其特征在于，所述驾驶员头部与车身的相对姿态数据具体为：驾驶员头部相对于车身的左右偏转角度，前后俯仰角度，和左右翻滚角。

6.根据权利要求1所述的面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统，其特征在于，服务器将获得的相对姿态数据发送至控制云台随动系统的云台控制模块，云台控制模块将相对姿态数据转换成控制云台的信号数据并通过串口发送给云台舵机，利用PWM信号控制舵机转至指定角度，带动安装在云台上的双目摄像机，使双目摄像机相对车身的姿态与驾驶员头部相对于车身的姿态相同。

7.根据权利要求6所述的面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统，其特征在于，云台具有水平、俯仰、翻转中的两个或三个自由度，具有两个或三个舵机，分别控制偏转角度和俯仰角度或分别控制偏转角度和俯仰角度和翻滚角度。

8.根据权利要求1所述的面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统，其特征在于，双目摄像机采集车身的姿态图像及车身外部场景图像，并回传至服务器，服务器将双目摄像机拍摄到的有视差的图像合并为有3D效果的立体图像，再传给驾驶员佩戴的头戴显示器进行显示。

9.根据权利要求1所述的面向车载立体视觉系统的头部运动姿态检测系统，其特征在于，头部姿态检测模组安装在头戴显示器上，佩戴在驾驶员头部，车身姿态检测模块与车身固定连接，双目摄像机安装在云台上，服务器放置在车身内部。