一種光流測速模塊與測速方法
【專利摘要】一種光流測速模塊包含：攝影機數(shù)組、運算單元以及統(tǒng)計單元。攝影機數(shù)組包含有N×M個攝影機，用以拍攝N×M個周圍環(huán)境影像；運算單元根據(jù)N×M個周圍環(huán)境影像運算出N×M個攝影機速度與N×M個標準差；統(tǒng)計單元根據(jù)N×M個攝影機速度與N×M個標準差運算出一統(tǒng)計運動速度，其中N與M皆為大于1的自然數(shù)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明利用多個攝影機所組成的攝影機數(shù)組拍攝多個影像，以減少因為地面反光或是環(huán)境光源造成影像紋理不易辨識的不利因素，可提升利用光流測速模塊測量速度的可靠性。
【專利說明】
-種光流測速模塊與測速方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種光流測速模塊與測速方法，更明確地說，是關(guān)于一種利用攝影機 數(shù)組拍攝多個影像來測速的光流測速模塊與測速方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光流測速模塊是一套用來運算自身速度的模塊。在現(xiàn)有技術(shù)中，它常裝設(shè)于UAV 上，通過一個對地拍攝的相機，取得地面的影像，并運算影像像素的位移來得到速度的信 息。然而，實務(wù)上，在運算光線的流動時，卻常常容易受到環(huán)境光源或地面材質(zhì)造成光線反 射而影響到運算。
[0003] 運是因為光流測速模塊是通過連續(xù)拍攝地面，比對影像紋理的移動，來運算相對 速度。若是影像的紋理清晰可辨識，則易于通過光流運算法來推算光流測速模塊的速度。但 現(xiàn)有的光流測速模塊通常只搭載一個攝影機，若是拍攝時地面反光相當嚴重或環(huán)境光源過 亮時，都會對光流運算產(chǎn)生影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 對應(yīng)前述問題，本發(fā)明的一范疇在于提供一種光流測速模塊，通過具有多個攝影 機的攝影機數(shù)組，拍攝多組的多個影像，再進行影像分析W運算出每個影像所呈現(xiàn)的速度 與標準差后，再進行統(tǒng)計運算W求取出統(tǒng)計后的光流測速模塊速度。
[0005] 本發(fā)明提供的光流測速模塊，裝設(shè)于機動設(shè)備上用W測量所述機動設(shè)備的運動速 度，包含:攝影機數(shù)組、運算單元W及統(tǒng)計單元。攝影機數(shù)組包含有N X M個攝影機，用W拍攝 而取得機動設(shè)備的多組NXM個周圍環(huán)境影像;運算單元與攝影機數(shù)組電性連接，并根據(jù)多 組N X M個周圍環(huán)境影像運算出N X M個攝影機速度與N X M個標準差;統(tǒng)計單元與運算單元電 性連接，用于根據(jù)NXM個攝影機速度與NXM個周圍環(huán)境影像標準差運算出機動設(shè)備的運動 速度，其中N與M皆為大于1的自然數(shù)。
[0006] 于本發(fā)明的一實施例中，其中所述統(tǒng)計單元W下列公式運算出所述機動設(shè)備的所 述運動速度：
[0007]
[000引其中，K = NXM、Vs為每一所述NXM個攝影機速度、Os為每一所述NXM個標準差、Vcmt 為所述機動設(shè)備的所述運動速度。
[0009] 于本發(fā)明的一實施例中，其中運算單元包含圖像處理單元，用W將多組NXM個周 圍環(huán)境影像的像素與亮度數(shù)值化，并對應(yīng)產(chǎn)生NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果與像素數(shù) 目-亮度分析直方圖。
[0010] 于本發(fā)明的一實施例中，其中運算單元包含速度運算裝置，速度運算裝置根據(jù)N X M個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果，利用光流運算法W運算出NXM個攝影機速度。
[0011] 于本發(fā)明的一實施例中，其中運算單元包含標準差運算裝置，用于根據(jù)每一N XM 個像素數(shù)目-亮度分析直方圖所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，進行每一 N X M個標準差的運算。
[0012] 本發(fā)明的另一范疇在于提供一種光流測速模塊的測速方法，用W測量機動設(shè)備的 運動速度，機動設(shè)備上裝設(shè)有光流測速模塊，光流測速模塊包含有攝影機數(shù)組、運算單元W 及統(tǒng)計單元，其中攝影機數(shù)組包含有NXM個攝影機，而N與M皆為大于1的自然數(shù)，光流測速 模塊的測速方法包含W下步驟:Sl:使用攝影機數(shù)組的N XM個攝影機進行拍攝，取得機動設(shè) 備的多組NXM個周圍環(huán)境影像;S2:使用運算單元根據(jù)多組NXM個周圍環(huán)境影像，運算出N XM個攝影機速度;S3:使用所述運算單元根據(jù)多組NXM個周圍環(huán)境影像，運算出NXM個標 準差；W及S4:使用統(tǒng)計單元根據(jù)NXM個攝影機速度，與NXM個標準差運算出機動設(shè)備的運 動速度。
[0013] 于本發(fā)明的另一實施例中，其中所述統(tǒng)計單元W下列公式運算出所述機動設(shè)備的 所述運動速度：
[0014]
[001引其中，K = NXM、Vs為每一所述NXM個攝影機速度、Os為每一所述NXM個標準差、Vout 為所述機動設(shè)備的所述運動速度。
[0016] 于本發(fā)明的另一實施例中，其中運算單元包含圖像處理單元，光流測速模塊測速 方法進一步包含步驟:使用圖像處理單元將多組NXM個周圍環(huán)境影像的像素與亮度數(shù)值 化，并對應(yīng)產(chǎn)生NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果，W及像素數(shù)目-亮度分析直方圖。
[0017] 于本發(fā)明的另一實施例中，其中運算單元包含速度運算裝置，用于根據(jù)NXM個周 圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果通過光流運算法W運算出N X M個攝影機速度。
[0018] 于本發(fā)明的另一實施例中，其中運算單元包含標準差運算裝置，用于根據(jù)每一像 素數(shù)目-亮度分析直方圖所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，進行每一 N X M個標準差的運算。
[0019] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明利用多個攝影機所組成的攝影機數(shù)組拍攝多個影像，W 減少因為地面反光或是環(huán)境光源造成影像紋理不易辨識的不利因素，可提升利用光流測速 模塊測量速度的可靠性。
【附圖說明】
[0020] 圖1繪示了本發(fā)明一具體實施例的功能方塊示意圖。
[0021 ]圖2繪示了本發(fā)明的攝影機數(shù)組的俯視圖。
[0022] 圖3繪示了本發(fā)明的攝影機數(shù)組的側(cè)視圖。
[0023] 圖4A至4B繪示了本發(fā)明一具體實施例的一周圍環(huán)境影像及與其相應(yīng)的像素數(shù)目- 亮度分析直方圖。
[0024] 圖5A至5B繪示了本發(fā)明一具體實施例的又一周圍環(huán)境影像及與其相應(yīng)的像素數(shù) 目-亮度分析直方圖。
[0025] 圖6A至6B繪示了本發(fā)明一具體實施例的另一周圍環(huán)境影像及與其相應(yīng)的像素數(shù) 目-亮度分析直方圖。
[0026] 圖7繪示了本發(fā)明一具體實施例的周圍環(huán)境影像、相應(yīng)的像素數(shù)目-亮度分析直方 圖W及所述周圍環(huán)境影像代表的權(quán)重的示意圖。
[0027] 圖8繪示了本發(fā)明另一范疇的功能方塊示意圖。
[0028] 【符號說明】
[0029] 1:光流測速模塊
[0030] 10:攝影機數(shù)組
[0031] 102:基座 104:攝影機
[0032] 12:運算單元
[0033] 122:圖像處理裝置 124:速度運算裝置
[0034] 126:標準差運算裝置
[00：35] 14:統(tǒng)計單元
[0036] 2:光流測速模塊的測速方法
[0037] Vs:攝影機速度 Vout:機動設(shè)備的運動速度
[003引 Os:標準差
【具體實施方式】
[0039] 請先參閱圖1至圖3,圖1繪示了本發(fā)明一具體實施例的功能方塊示意圖。圖2繪示 了本發(fā)明的攝影機數(shù)組的俯視圖。圖3繪示了本發(fā)明的攝影機數(shù)組的側(cè)視圖。
[0040] 本發(fā)明提供一種光流測速模塊1，用于裝設(shè)在機動設(shè)備上并運算所述機動設(shè)備的 運動速度，包含:攝影機數(shù)組10、運算單元12W及統(tǒng)計單元14。
[0041] 攝影機數(shù)組10包含有基座102與NXM個攝影機104,用W拍攝而取得機動設(shè)備的多 組NXM個周圍環(huán)境影像;運算單元12與攝影機數(shù)組10電性連接，并根據(jù)NXM個周圍環(huán)境影 像運算出N X M個攝影機速度與N X M個標準差;N X M個標準差表示，針對N X M個攝影機104所 拍攝的NXM個周圍環(huán)境影像，進行計算，一組NXM個周圍環(huán)境影像中的每一個周圍環(huán)境影 像，都對應(yīng)有一個標準差，運些標準差有NXM個，統(tǒng)稱為NXM個標準差。統(tǒng)計單元14與運算 單元12電性連接，用于根據(jù)NXM個攝影機速度與NXM個標準差運算出機動設(shè)備的運動速 度，其中N與M皆為大于1的自然數(shù)。
[0042] 其中關(guān)于影像一詞，被解釋為靜態(tài)影像或動態(tài)影像，只是于本實施例中是W靜態(tài) 影像作解。然「多組」一詞是針對靜態(tài)影像所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可知曉此處是WNXM個 攝影機拍攝到N X M個動態(tài)影像，再將N X M個動態(tài)影像逐格分解成多個的N X M個靜態(tài)影像。 [00創(chuàng)于本實施例中，如圖2所示的攝影機數(shù)組10為一4X4方陣，亦即N = M = 4的攝影機 數(shù)組，然此實施例僅為方便說明，本發(fā)明并不加 W限制攝影機數(shù)組10必須W方陣形成攝影 機數(shù)組，而且，本發(fā)明的攝影機數(shù)組10里的每個攝影機104不W全往同一方向拍攝為限制， 攝影機104往不同的方向拍攝，W進一步減少影響速度測量的環(huán)境因素。
[0044] 本發(fā)明提供的光流測速模塊1所裝設(shè)的機動設(shè)備可為無人飛行機、自行車、機動車 輛等機動設(shè)備，當裝設(shè)有本發(fā)明光流測速模塊1的機動設(shè)備在運動時，攝影機數(shù)組10的NXM 個攝影機104將拍攝機動設(shè)備周圍的多組NXM個周圍環(huán)境影像，W供測速使用。運NXM個周 圍環(huán)境影像再經(jīng)由運算單元12來分別算出NXM個攝影機速度與NXM個標準差。
[0045] 運算單元12包含有圖像處理裝置122、速度運算裝置124W及標準差運算裝置126。 圖像處理裝置122將每一個攝影機104所拍攝的周圍環(huán)境影像進行像素與亮度的分析，來對 應(yīng)產(chǎn)生NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果，再根據(jù)運些數(shù)值化結(jié)果產(chǎn)生NXM個周圍環(huán)境影 像的像素數(shù)目-亮度分析直方圖。
[0046] 請參閱圖4A至圖4B、圖5A至圖5BW及圖6A至圖6B等S組圖組。圖4A至圖4B、圖5A至 圖5BW及圖6A至圖6B分別繪示了本發(fā)明一具體實施例的周圍環(huán)境影像與其相應(yīng)的像素數(shù) 目-亮度分析直方圖。
[0047] 其中圖4A是經(jīng)由攝影機數(shù)組10的攝影機104所拍攝的在一般環(huán)境亮度下的周圍環(huán) 境實驗影像，圖5A是在高環(huán)境亮度下由攝影機104拍攝的周圍環(huán)境實驗影像，圖6A是在低環(huán) 境亮度下由攝影機104拍攝的周圍環(huán)境實驗影像。而圖4B、圖5BW及圖6B則分別是將圖4A、 圖5AW及圖6A經(jīng)由圖像處理裝置122W計算機視覺處理后的數(shù)值化結(jié)果，再將統(tǒng)計像素數(shù) 目-亮度之間關(guān)系而產(chǎn)生的周圍環(huán)境實驗影像的像素數(shù)目-亮度分析直方圖。
[0048] 請先參閱圖4A至圖4B，在一般環(huán)境亮度的背景下，可W明顯看出圖4A中圖像的紋 理，而其相對應(yīng)的圖4B中能看出圖4A有相當部分的像素 W高亮度呈現(xiàn)，但也有一定數(shù)量的 像素分布在中、低亮度的部分。呈現(xiàn)出影像亮度分布平均而標準差較高的傾向。
[0049] 接著請參閱圖5A至圖5B，在較高環(huán)境亮度的背景下，圖5A中大約只剩一半的圖像 紋理部分依然可見，而其相對應(yīng)的圖5B中能看出圖5A極大部分的像素都W高亮度呈現(xiàn)，而 鮮少有像素分布至中、低亮度的部分。呈現(xiàn)出影像亮度集中區(qū)域偏高亮度而標準差較低，平 均亮度值高的傾向。
[0050] 最后請參閱圖6A至圖6B，在較低環(huán)境亮度的背景下，圖6A中大部分的圖像紋理部 分幾乎不易可見，而其相對應(yīng)的圖6B中能看出圖6A極大部分的像素都W低亮度呈現(xiàn)，而鮮 少有像素分布至中、高亮度的部分。呈現(xiàn)出影像亮度集中區(qū)域偏低亮度而標準差較低，平均 亮度值低的傾向。
[0051] 接著，NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果被輸出至速度運算裝置124,速度運算裝 置124根據(jù)NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果，通過光流運算法來算出每一個攝影機104所 拍攝到的NXM個周圍環(huán)境影像所包含的運動速度，而NXM個周圍環(huán)境影像的像素數(shù)目-亮 度分析直方圖則被傳送到標準差運算裝置126，W根據(jù)像素數(shù)目-亮度分析直方圖所呈現(xiàn)的 數(shù)據(jù)運算出每一個周圍環(huán)境影像的標準差。
[0052] 請參閱圖7,圖7繪示了本發(fā)明一具體實施例的周圍環(huán)境影像、相應(yīng)的像素數(shù)目-亮 度分析直方圖W及所述周圍環(huán)境影像代表的權(quán)重的示意圖。需了解的是，若是有一周圍環(huán) 境影像的像素數(shù)目-亮度分析直方圖表現(xiàn)出亮度分布都集中在高亮度區(qū)間，且其標準差值 和/或權(quán)重值偏低時，如圖7(C)所示，則代表所述周圍環(huán)境影像受到光折射的影響過大，導 致過曝光，無法提供足夠的影像紋理來判斷速度。相反的，若是有周圍環(huán)境影像的像素數(shù) 目-亮度分析直方圖表現(xiàn)出亮度分布都集中在低亮度區(qū)間，且其標準差值和/或權(quán)重值偏低 時，如圖7(A)所示，則代表所述周圍環(huán)境影像曝光不足，過暗，同樣無法提供足夠的影像紋 理來判斷速度。而若周圍環(huán)境影像的像素數(shù)目-亮度分析直方圖表現(xiàn)出各個亮度區(qū)間都有 像素分布，且其標準差值和/或權(quán)重值不至偏低時，如圖7(B)所示，則代表所述周圍環(huán)境影 像幾乎未受到光折射的影響，沒有過曝光的問題，應(yīng)可提供足夠的影像紋理來判斷速度。
[0053] 而前述關(guān)于影像的數(shù)值化處理、利用光流運算法求取影像速度W及標準差計算的 方法應(yīng)屬現(xiàn)有技術(shù)，所屬技術(shù)領(lǐng)域具通常知識者在閱讀本說明書時應(yīng)可自然知曉相關(guān)技術(shù) 內(nèi)容。
[0054]算得每一攝影機104的運動速度Vs與每一周圍環(huán)境影像的標準差之后，統(tǒng)計單元 14則根據(jù)運動速度與每一周圍環(huán)境影像的標準差，W下列式一進行安裝有攝影機數(shù)組10的 機動設(shè)備的運動速度的計算。
[0化5] 式一；
[0化6]
[0化7] 其中，K = NXM、Vs為每一所述NXM個攝影機速度、Os為每一所述NXM個標準差、Vout 為所述機動設(shè)備的所述運動速度。而在式一中，標準差Os代表權(quán)重，標準差Os值較高者，代表 與所述標準差值對應(yīng)的周圍環(huán)境影像能提供較足夠的影像紋理，而拍攝下所述周圍環(huán)境影 像的攝影機速度具有較高的參考價值;相反的，標準差Os值較低者，代表與所述標準差值對 應(yīng)的周圍環(huán)境影像不能提供較足夠的影像紋理，而拍攝下所述周圍環(huán)境影像的攝影機速度 具有較低的參考價值。標準差Os有NXM個，統(tǒng)稱為NXM個標準差，分別對應(yīng)NXM個攝影機所 拍攝的一組NXM個周圍環(huán)境影像中的每一個周圍環(huán)境影像。
[005引經(jīng)過統(tǒng)計單元14的運算，即可獲得除去地面反光或環(huán)境光源過亮或是環(huán)境光源不 足等不利因素的，可靠的機動設(shè)備速度測量值。
[0059] 接著請參閱圖8,圖8繪示了本發(fā)明另一范疇的功能方塊示意圖。本發(fā)明的另一范 疇在于提供一種光流測速模塊的測速方法，用W測量機動設(shè)備的運動速度，機動設(shè)備上裝 設(shè)有光流測速模塊，光流測速模塊包含有攝影機數(shù)組10、運算單元12W及統(tǒng)計單元14,其中 攝影機數(shù)組10包含有基座102與NXM個攝影機104,而N與M皆為大于1的自然數(shù)，光流測速模 塊的測速方法包含W下步驟:S1:使用攝影機數(shù)組的NXM個攝影機進行拍攝，取得機動設(shè)備 的多組N X M個周圍環(huán)境影像;S2:使用運算單元根據(jù)多組N X M個周圍環(huán)境影像，運算出N X M 個攝影機速度；S3:使用所述運算單元根據(jù)多組NXM個周圍環(huán)境影像，運算出NXM個標準 差；W及S4:利用統(tǒng)計單元根據(jù)NXM個攝影機速度，與NXM個標準差運算出機動設(shè)備的運動 速度。
[0060] 于步驟Sl中，使用裝設(shè)于機動設(shè)備，例如無人飛行機上的具有NXM個攝影機的攝 影機數(shù)組拍攝機動設(shè)備周圍的多組NXM個周圍環(huán)境影像。其中，本發(fā)明的攝影機數(shù)組10里 的每個攝影機104不W全往同一方向拍攝為限制，攝影機104往不同的方向拍攝，W進一步 減少影響速度測量的環(huán)境因素。
[0061] 接著在步驟S2中，運算單元12將根據(jù)多組NXM個周圍環(huán)境影像運算出每一個攝影 機104的速度。首先，運算單元12包含有圖像處理裝置122、速度運算裝置124W及標準差運 算裝置126。圖像處理裝置122先將每一個攝影機104所拍攝的周圍環(huán)境影像進行像素與亮 度的分析，藉W對應(yīng)產(chǎn)生NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果，并再根據(jù)那些數(shù)值化結(jié)果產(chǎn) 生NXM個周圍環(huán)境影像的像素數(shù)目-亮度分析直方圖。故在步驟Sl與S2之間，進一步包含步 驟S15:使用圖像處理單元將NXM個周圍環(huán)境影像的像素與亮度數(shù)值化，并對應(yīng)產(chǎn)生NXM個 周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果，W及像素數(shù)目-亮度分析直方圖。
[0062] 而在NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果產(chǎn)生之后，速度運算裝置124執(zhí)行步驟S2， 通過光流運算法來算出每一個攝影機104所拍攝到的周圍環(huán)境影像所包含的運動速度。
[0063] 接著，NXM個周圍環(huán)境影像的像素數(shù)目-亮度分析直方圖則被傳送到標準差運算 裝置126,而標準差運算裝置126將執(zhí)行步驟S3W根據(jù)像素數(shù)目-亮度分析直方圖呈現(xiàn)的數(shù) 據(jù)運算出每一個周圍環(huán)境影像的標準差。
[0064]最后在步驟S4中，統(tǒng)計單元14根據(jù)經(jīng)由步驟S2算得的每一個攝影機的運動速度， W及經(jīng)由步驟S3算得的每一個周圍環(huán)境影像的標準差，W下列公式進行安裝有攝影機數(shù)組 10的機動設(shè)備的運動速度的計算。
[00化]式一；
[0066]
[0067] 其中，K = NXM、Vs為每一所述NXM個攝影機速度、Os為每一所述NXM個標準差、Vout 為所述機動設(shè)備的所述運動速度。而于式一中，標準差Os代表權(quán)重，標準差Os值較高者，代表 與所述標準差值對應(yīng)的周圍環(huán)境影像能提供較足夠的影像紋理，而拍攝下所述周圍環(huán)境影 像的攝影機速度具有較高的參考價值;相對的，標準差Os值較低者，代表與所述標準差值對 應(yīng)的周圍環(huán)境影像不能提供較足夠的影像紋理，而拍攝下所述周圍環(huán)境影像的攝影機速度 具有較低的參考價值。
[0068] 通過上述步驟使用本發(fā)明的光流測速模塊1，即可獲得除去地面反光或環(huán)境光源 過亮或是環(huán)境光源不足等不利因素的，可靠的機動設(shè)備速度測量值。
[0069] 綜上所述，本發(fā)明提供一種光流測速模塊與其測速方法，光流測速模塊包含攝影 機數(shù)組、運算單元與統(tǒng)計單元。攝影機數(shù)組包含NXM個攝影機，用W拍攝一機動設(shè)備的多組 NXM個周圍環(huán)境影像，運算單元根據(jù)多組NXM個周圍環(huán)境影像分別算出NXM個周圍環(huán)境影 像所代表的攝影機速度與其標準差，統(tǒng)計單元再根據(jù)N X M個攝影機速度與N X M個標準差運 算出機動設(shè)備的運動速度。
[0070] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明利用多個攝影機所組成的攝影機數(shù)組拍攝多個影像，W 減少因為地面反光或是環(huán)境光源造成影像紋理不易辨識的不利因素，可提升利用光流測速 模塊測量速度的可靠性。
[0071] 通過W上較佳具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而 并非W上述所掲露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加 W限制。相反地，其目的是希望 能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范圍的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明 所申請的專利范圍的范疇應(yīng)所述根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，W致使其涵蓋所有可能 的改變W及具相等性的安排。
【主權(quán)項】
1. 一種光流測速模塊，裝設(shè)于機動設(shè)備上用以測量所述機動設(shè)備的運動速度，其特征 在于，所述光流測速模塊包含： 攝影機數(shù)組，所述攝影機數(shù)組包含有多組N X Μ個攝影機，用以拍攝而取得所述機動設(shè) 備的多組Ν X Μ個周圍環(huán)境影像； 運算單元，與所述攝影機數(shù)組電性連接，并根據(jù)所述多組ΝΧΜ個周圍環(huán)境影像運算出Ν XΜ個攝影機速度與ΝXΜ個標準差；以及 統(tǒng)計單元，與所述運算單元電性連接，用于根據(jù)所述Ν X Μ個攝影機速度與所述Ν X Μ個 標準差運算出所述機動設(shè)備的所述運動速度； 其中Ν與Μ皆為大于1的自然數(shù)。2. 如權(quán)利要求1所述的光流測速模塊，其特征在于，所述統(tǒng)計單元以下列公式運算出所 述機動設(shè)備的所述運動速度：其中，Κ = Ν X M、Vs為每一所述Ν X Μ個攝影機速度、〇s為每一所述Ν X Μ個標準差、Vcmt為所 述機動設(shè)備的所述運動速度。3. 如權(quán)利要求1所述的光流測速模塊，其特征在于，所述運算單元包含圖像處理單元， 用以將所述多組NXM個周圍環(huán)境影像的像素與亮度數(shù)值化，并對應(yīng)產(chǎn)生NXM個周圍環(huán)境影 像的數(shù)值化結(jié)果，與像素數(shù)目-亮度分析直方圖。4. 如權(quán)利要求3所述的光流測速模塊，其特征在于，所述運算單元包含速度運算裝置， 所述速度運算裝置根據(jù)所述NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果，利用一光流運算法以運算 出所述Ν X Μ個攝影機速度。5. 如權(quán)利要求3所述的光流測速模塊，其特征在于，所述運算單元包含一標準差運算裝 置，用于根據(jù)每一所述多組ΝΧΜ個周圍環(huán)境影像的所述ΝΧΜ個像素數(shù)目-亮度分析直方圖 所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，進行每一所述Ν X Μ個標準差的運算。6. -種光流測速模塊的測速方法，用以測量機動設(shè)備的運動速度，所述機動設(shè)備上裝 設(shè)有光流測速模塊，所述光流測速模塊包含有攝影機數(shù)組、運算單元以及統(tǒng)計單元，其中所 述攝影機數(shù)組包含有Ν XΜ個攝影機，而Ν與Μ皆為大于1的自然數(shù)，其特征在于，所述光流測 速模塊的測速方法包含以下步驟： 使用所述攝影機數(shù)組的所述ΝΧΜ個攝影機進行拍攝，取得所述機動設(shè)備的多組ΝΧΜ個 周圍環(huán)境影像； 使用所述運算單元根據(jù)所述多組ΝΧΜ個周圍環(huán)境影像，運算出ΝΧΜ個攝影機速度； 使用所述運算單元根據(jù)任一組所述ΝΧΜ個周圍環(huán)境影像，運算出所述任一組的所述Ν XΜ個周圍環(huán)境影像所對應(yīng)的ΝXΜ個標準差；以及 使用所述統(tǒng)計單元根據(jù)所述ΝΧΜ個攝影機速度，與所述ΝΧΜ個標準差，運算出所述機 動設(shè)備的所述運動速度。7. 如權(quán)利要求6所述的光流測速模塊測速方法，其特征在于，所述統(tǒng)計單元以下列公式 運算出所述機動設(shè)備的所述運動速度：其中，K = N X M、Vs為每一所述N X Μ個攝影機速度、〇s為每一所述N X Μ個標準差、Vcmt為所 述機動設(shè)備的所述運動速度。8. 如權(quán)利要求6所述的光流測速模塊測速方法，其特征在于，所述運算單元包含圖像處 理單元，所述光流測速模塊測速方法進一步包含步驟:使用所述圖像處理單元將所述多組N XM個周圍環(huán)境影像的像素與亮度數(shù)值化，并對應(yīng)產(chǎn)生NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果， 以及像素數(shù)目-亮度分析直方圖。9. 如權(quán)利要求8所述的光流測速模塊測速方法，其特征在于，所述運算單元包含速度運 算裝置，用于根據(jù)所述多組NXM個周圍環(huán)境影像的數(shù)值化結(jié)果通過一光流運算法以運算出 所述NX Μ個攝影機速度。10. 如權(quán)利要求8所述的光流測速模塊測速方法，其特征在于，所述運算單元包含標準 差運算裝置，用于根據(jù)每一所述像素數(shù)目-亮度分析直方圖所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，進行每一所述Ν X Μ個標準差的運算。
【文檔編號】G06T7/20GK105954536SQ201610493464
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】張彥杰
【申請人】英華達（上海）科技有限公司, 英華達股份有限公司, 英華達(上海)電子有限公司