專利名稱：檢測三維距離的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過立體攝像機(jī)檢測三維距離的裝置，更具體地，涉及檢測三維距離 的裝置，它具有圖樣生成裝置，用于在要檢測的對象的選定點(diǎn)未產(chǎn)生視差的情況下生成特 定的圖樣，從而使得距離的精確檢測成為可能。
背景技術(shù)：
信息通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)允許高速處理文字、聲音和圖像的數(shù)字終端提供支持二 維圖像和聲音的多媒體服務(wù)。當(dāng)前正在進(jìn)行用三維立體信息通信服務(wù)呈現(xiàn)立體感的研究。通常，描繪三維圖像的立體圖片是通過兩只眼睛的立體視覺原理來實(shí)現(xiàn)的。呈現(xiàn) 立體感的重要因素是兩只眼睛之間的視差，即，雙眼視差，這是由人的兩只眼睛相隔約65毫 米的事實(shí)所致。因此，左眼和右眼看到不同的二維圖像。當(dāng)這兩個(gè)圖像經(jīng)由視網(wǎng)膜傳遞給大 腦時(shí)，大腦組合這兩個(gè)圖像，重現(xiàn)原始三維圖像的深度和真實(shí)性，這通常被稱為立體畫法。近來，本領(lǐng)域已經(jīng)有人提出能夠檢測到前方對象的距離的立體視覺系統(tǒng)。該立體 視覺系統(tǒng)采用兩個(gè)立體攝像機(jī)，可以通過透視變換將三維空間映射到二維空間，并從立體 攝像機(jī)的幾何位置恢復(fù)三維信息。在如上所述用于獲取距離信息的傳統(tǒng)方法中，使用兩個(gè)攝像機(jī)獲得左圖像數(shù)據(jù)和 右圖像數(shù)據(jù)。然后，對這樣獲得的兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)中的每一個(gè)進(jìn)行邊緣檢測任務(wù)，能夠通過尋 找匹配點(diǎn)來獲得距離信息。然而，在傳統(tǒng)方法中，當(dāng)要檢測的對象是白色壁表面或透明玻璃時(shí)，由于不存在引 起視差的特征點(diǎn)，因此通過簡單地使用立體畫法來精確地檢測距離是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于解決相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供檢測三維 距離的裝置，即使當(dāng)將被檢測距離的對象是不存在引起視差的特征點(diǎn)的白色壁表面或透明 玻璃時(shí)，該檢測三維距離的裝置也能精確地檢測距離。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了三維距離檢測裝置，該三維距 離檢測裝置包括立體視覺攝像機(jī)，被配置為對要檢測的選定點(diǎn)的視差進(jìn)行檢測；圖樣生 成裝置，被配置為當(dāng)選定點(diǎn)是未引起視差的對象時(shí)，生成圖樣并且將圖樣投射到選定點(diǎn)上。


在結(jié)合附圖閱讀以下的詳細(xì)描述之后，上述目標(biāo)和本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變 得更加明顯，其中圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的檢測三維距離的裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，該實(shí)施方式的示例示于附圖中。只要有可能，在整個(gè)附圖和說明書中用相同的標(biāo)號指向相同或類似的部件。圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的檢測三維距離的裝置的示意圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的檢測三維距離的裝置100包括立體視覺攝像機(jī) 110和用于生成可選圖樣125的圖樣生成裝置120。立體視覺攝像機(jī)110包括以預(yù)定距離相對布置的基準(zhǔn)攝像機(jī)110a和比較攝像機(jī) 110b。基準(zhǔn)攝像機(jī)110a和比較攝像機(jī)110b分別包括CMOS圖像傳感器。當(dāng)假定圖像傳感器之間的水平距離為D并且圖像傳感器與基準(zhǔn)攝像機(jī)110a或比 較攝像機(jī)110b的鏡頭之間的垂直距離為H時(shí)，隨著D/H值的增加，深度信息的分辨率增加， 然而，遠(yuǎn)距離對象的深度分割將變成不可能。相反地，隨著D/H值的減小，深度信息的分辨 率減小，然而，遠(yuǎn)距離對象的深度分割將變成可能。圖樣生成裝置120包括光源121和用于生成可選圖樣125的驅(qū)動(dòng)單元123。光源 121采用激光器或發(fā)光二極管(LED)，并且將波長為700納米到1，000納米的紅外線投射到 要檢測的對象上。這里，采用上述波長的紅外線的原因在于人不能感知在單色平面上引 起視差以便能夠自然地進(jìn)行距離檢測的特征點(diǎn)，而且上述波長的紅外線具有它從透明對象 (例如，玻璃)上反射的性質(zhì)。驅(qū)動(dòng)單元123操作以生成可選圖樣125。例如，驅(qū)動(dòng)單元123可生成例如網(wǎng)格、點(diǎn)、 圓和矩形的圖樣。同樣，驅(qū)動(dòng)單元123不僅能夠控制圖樣的形狀，還能夠控制一個(gè)或多個(gè)圖 樣的大小、數(shù)量和間隔。然后，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明在單個(gè)表面150上對要檢測的選定點(diǎn)的位置P進(jìn)行 檢測的方法。在整個(gè)圖像是單色壁表面(例如，白色壁)的情況下，由于在兩圖像之間未引起視 差，因此不能適當(dāng)?shù)貦z測距離。在這種情況下，通過本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元123生成可選圖樣 125。因此，通過光源121的激光器或發(fā)光二極管(LED)將波長為700納米到1，000納米的 紅外線投射到單一平面上，產(chǎn)生其上形成有例如網(wǎng)格、點(diǎn)等的圖樣的特征點(diǎn)，而且可以用立 體視覺攝像機(jī)110檢測距離。在透明對象(例如，玻璃)的情況下，通過所述波長的紅外線從玻璃上反射的性 質(zhì)，可以以與白色壁表面上的距離檢測類似的方法進(jìn)行距離檢測。如果要檢測的對象具有特征點(diǎn)從而能夠引起視差，那么就沒有必要操作驅(qū)動(dòng)單元 123，在這種情況下，可以僅使用立體視覺攝像機(jī)檢測對象的距離。從上面的描述明顯可見，本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是即使當(dāng)要檢測的對象是單色壁表 面或透明玻璃時(shí)，也能夠精確地識別要檢測的選定點(diǎn)的距離。盡管為了說明目的，描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì) 知道在不脫離所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改 進(jìn)、添加和替換。
權(quán)利要求
一種三維距離檢測裝置，包括立體視覺攝像機(jī)，被配置為對要檢測的選定點(diǎn)的視差進(jìn)行檢測；以及圖樣生成裝置，被配置為當(dāng)所述選定點(diǎn)是未引起視差的對象時(shí)，生成圖樣并且將所述圖樣投射到所述選定點(diǎn)上。
2.如權(quán)利要求1所述的三維距離檢測裝置，其中，所述圖樣生成裝置包括光源和用于 生成所述圖樣的驅(qū)動(dòng)單元。
3.如權(quán)利要求2所述的三維距離檢測裝置，其中，所述光源通過激光器或發(fā)光二極管 發(fā)射波長為700納米到1，000納米的光。
4.如權(quán)利要求2所述的三維距離檢測裝置，其中，所述圖樣包括網(wǎng)格、點(diǎn)、圓和矩形中 的任一種。
5.如權(quán)利要求2所述的三維距離檢測裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)單元控制一個(gè)或多個(gè)圖樣 的形狀、大小、數(shù)量和間隔。
6.如權(quán)利要求1所述的三維距離檢測裝置，其中，所述立體視覺攝像機(jī)包括基準(zhǔn)攝像 機(jī)和比較攝像機(jī)，所述基準(zhǔn)攝像機(jī)和比較攝像機(jī)中的每一個(gè)包括CMOS圖像傳感器。
7.如權(quán)利要求1所述的三維距離檢測裝置，其中，所述對象是單色壁表面或透明對象。
全文摘要
一種三維距離檢測裝置，包括立體視覺攝像機(jī)，被配置為對要檢測的選定點(diǎn)的視差進(jìn)行檢測；以及圖樣生成裝置，被配置為當(dāng)選定點(diǎn)是未引起視差的對象時(shí)，產(chǎn)生圖樣并且將該圖樣投射到選定點(diǎn)上。
文檔編號G01B11/02GK101858732SQ20101014605
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者李炳洙 申請人:(株)賽麗康