[实用新型]一种空间拼接系统

说明书

本发明公开了一种空间拼接系统，属于成像技术领域。包括相机，多个所述相机分别位于立体空间内的多个平面上，其中，与均设有一台相机的各平面互为垂直的一个平面上设有第一相机，所述相机的摄像头均朝向所述立体空间外部，所述相机和控制器连接。针对现有技术中存在的多台双目相机数据同步性和空间同步性的技术问题，本发明可以确保数据同步性和空间同步性。

技术领域

本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种空间拼接系统。

背景技术

双目相机的工作原理是利用这台相机上两个摄像头同时拍摄，把得到的两幅图相作比较，会得到两幅图像中相同物体的不同坐标点集合，采用数学模型计算出实际物体到相机的距离，如图2所示。但单台双目相机的图像存在视野范围的局限性，对于360度空间或更大范围空间的深度信息结合在一起没有成套的解决方案。而使用多台同时进行采集和拼接使得采集范围变大，但存在数据的时间同步性和空间同步性无法保证；在同一时间点采集动作存在有些较慢，有些较快；采集到数据后集成到一个三维坐标系下，空间可能会错位。对于多台双目相机同时工作，多角度的拼接成一个三维坐标下的点云图像的数据，有着较高的使用价值，同时也有较高的技术难度。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中存在的多台双目相机数据同步性和空间同步性的技术问题，本发明提供了一种空间拼接系统。可以确保数据同步性和空间同步性。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一方面，本发明提供了一种空间拼接系统，包括相机，多个所述相机分别位于立体空间内的多个平面上，其中，与均设有一台相机的各平面互为垂直的一个平面上设有第一相机，所述相机的摄像头均朝向所述立体空间外部，所述相机和控制器连接。

可选地，所述第一相机法线与四个平面上设置的相机的夹角θ范围为30° -60°，位移为0.5m-3m。

可选地，所述控制器包括采集模块和处理器，所述采集模块与处理器和相机连接。

可选地，所述采集模块通过以太网和处理器连接。

可选地，每台所述相机均与一块独立的采集模块连接，每个所述采集模块均通过以外网路由器与处理器连接。

可选地，所述相机为双目相机。

可选地，所述相机与采集模块通过USB口连接。

可选地，每台所述相机均与一块独立的采集模块连接，每个所述采集模块均通过以外网路由器与处理器连接。

可选地，所述相机数量为4个，所述第一相机的数量为1个，立体空间周围的四个平面上分别设有一个相机，与均设有一台相机的四个平面互为垂直的一个平面上设有第一相机。

另一方面，本发明还提供了一种空间拼接方法，根据以上所述的一种空间拼接系统，包括：所述相机和所述第一相机采集的数据通过采集模块传输到处理器；根据每台相机与第一相机的夹角θ和位移，计算出旋转矩阵和位移矩阵，根据旋转矩阵和位移矩阵将所述相机的坐标系放入到第一相机的坐标系中，得到基于第一相机三维坐标的点云数据。

可选地，所述根据旋转矩阵和位移矩阵将所述相机的坐标系放入到第一相机的坐标系中，进一步为：首先对所述相机采集的数据坐标点x,y,z依次进行绕X轴、Y轴和Z轴的旋转：

其中，R_X(θ)是绕X轴旋转的矩阵；

其中，R_Y(θ)是绕Y轴旋转的矩阵；