[发明专利]自适应相机控制和动态聚焦校准

权利要求书

1.一种用于创建对象(12)的三维(3D)重建的相机视觉系统(10)，所述相机视觉系统包括：

相机(14)，具有相机控制器(40)；

距离传感器(16)，与所述相机(14)具有固定的空间关系；

固有参数数据库(50)，所述固有参数数据库(50)存储多个相机聚焦状态和所述多个相机聚焦状态中的每一个的对应的相机固有参数值，其中，所述相机固有参数是用于将对象的捕获图像数据转换为对象的3D重建的信息；以及

系统控制器(18)，可操作地连接到所述相机控制器(40)、所述距离传感器(16)和所述固有参数数据库，所述系统控制器(18)被编程为：

从所述距离传感器(16)接收距离传感器信号，其中，所述距离传感器信号指示从所述距离传感器(16)到所述对象(12)的传感器到对象的距离(Dso)，

基于所述传感器到对象的距离(Dso)确定从所述相机(14)到所述对象(12)的相机到对象的距离(Dco)以及所述相机到对象的距离(Dco)的相应相机聚焦状态，

向所述相机控制器(40)发送相机聚焦状态控制信号以使所述相机控制器(40)将所述相机(14)调整为所述相应相机聚焦状态，

从所述固有参数数据库中检索对应于所述相应相机聚焦状态的所述相机(14)的相机固有参数值，

向所述相机控制器(40)发送图像捕获控制信号以使所述相机(14)捕获所述对象(12)的对象图像，

从所述相机控制器(40)接收与由所述相机(14)捕获的对象图像相对应的对象图像数据，

将所述对象图像数据、捕获所述图像数据所处的所述相应相机聚焦状态和用于所述相应相机聚焦状态的相应的相机固有参数值存储在图像数据库(52)中，以及

根据存储在所述图像数据库中的所存储的对象图像数据和用于所述相应相机聚焦状态的相机固有参数值来执行对象的3D重建。

2.根据权利要求1所述的相机视觉系统(10)，其中，所述相机(14)包括可操作地连接到所述相机控制器(40)的相机镜头致动器(42)，其中，所述系统控制器(18)被编程为：将所述相机到对象的距离(Dco)转换为与所述相应相机聚焦状态相对应的相机镜头致动器位置，并且其中，所述相机聚焦状态控制信号包括所述相机镜头致动器位置。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的相机视觉系统(10)，其中，所述系统控制器(18)被编程为：

基于所述距离传感器信号检测从所述距离传感器(16)到所述对象(12)的所述传感器到对象的距离(Dso)到第二传感器到对象的距离(Dso2)的变化；并且

基于所述第二传感器到对象的距离(Dso2)确定从所述相机(14)到所述对象(12)的第二相机到对象的距离(Dco2)以及所述第二相机到对象的距离(Dco2)的对应的第二相机到对象的聚焦状态。

4.根据权利要求1至2中的任一项所述的相机视觉系统(10)，包括具有第二相机控制器(40)的第二相机(22)，其中，所述第二相机(22)与所述距离传感器(16)具有第二固定的空间关系，其中，所述系统控制器(18)可操作地连接到所述第二相机控制器(40)，并且其中，所述系统控制器(18)被编程为：

基于所述传感器到对象的距离(Dso)确定从所述第二相机(22)到所述对象(12)的第二相机到对象的距离(Dco2)以及所述第二相机到对象的距离(Dco2)的对应的第二相机聚焦状态，

向所述第二相机控制器(40)发送第二相机聚焦状态控制信号以使所述第二相机控制器(40)将所述第二相机(22)调整为所述第二相机聚焦状态，

检索对应于所述第二相机聚焦状态的所述第二相机(22)的第二相机固有参数值，

向所述第二相机控制器(40)发送图像捕获控制信号，以使所述第二相机(22)捕获所述对象(12)的第二对象图像，

从所述第二相机控制器(40)接收与由所述第二相机(22)捕获的所述第二对象图像相对应的第二对象图像数据，并且

将所述第二对象图像数据和所述第二相机固有参数值存储在所述图像数据库中(52)。