本發(fā)明涉及一種3D傳感器技術(shù)，特別涉及一種基于雙目與雙激光測距模塊的3D傳感器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

最近幾年，智能機(jī)器取得了很大的發(fā)展。例如可自主導(dǎo)航的汽車、可自主行動(dòng)的機(jī)器人以及能夠智能避障的機(jī)器人等等。這些機(jī)器設(shè)備都離不開3D傳感器系統(tǒng)。3D傳感器對(duì)于智能機(jī)械設(shè)備就像眼睛對(duì)于人類。因此高精度的3D傳感器具有廣闊的應(yīng)用市場。

而在實(shí)際設(shè)計(jì)中，基于雙目的3D傳感器技術(shù)較為成熟，但誤差較大。如果單純依靠提高攝像頭的精度來減小誤差，其經(jīng)濟(jì)成本就提高了很多，同樣若采用激光雷達(dá)等技術(shù)，也受限于成本因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于雙目與雙激光測距模塊的3D傳感器系統(tǒng)，并通過成本較低的激光測距模塊獲得的高精度測距數(shù)據(jù)，修正深度信息和點(diǎn)與點(diǎn)之間的相對(duì)位置信息從而實(shí)現(xiàn)降低誤差的效果。

發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于雙目與雙激光測距模塊的3D傳感器系統(tǒng)，包括雙目左攝像頭、雙目右攝像頭、左側(cè)激光測距模塊、右側(cè)激光測距模塊和信息處理單元，所述雙目左攝像頭和左側(cè)激光測距模塊分布于信息處理單元左側(cè)且與信息處理單元信號(hào)連接，所述雙目右攝像頭和右側(cè)激光測距模塊分布于信息處理單元右側(cè)且與信息處理單元信號(hào)連接。

作為改進(jìn)，所述雙目左攝像頭和雙目右攝像頭的控制電路引腳相連且與信息處理單元的控制管腳連接。

作為改進(jìn)，所述左側(cè)激光測距模塊、右側(cè)激光測距模塊的控制電路引腳相連且與信息處理單元的控制管腳連接。

發(fā)明的有益效果是，發(fā)明的信息處理單元包括數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)采集模塊核心芯片為Xilinx公司的spartan-3系列FPGA芯片，數(shù)據(jù)處理模塊采用NVIDIA公司TK1處理器。FPGA使用同樣的引腳控制兩個(gè)攝像頭，使用同樣的引腳控制激光測距模塊。TK1運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)，因在系統(tǒng)中使用廉價(jià)而精度較高的雙激光測距模塊，因此可以修正雙目設(shè)備獲得的3D數(shù)據(jù)，在沒有增加多少成本的情況下，提高數(shù)據(jù)精度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的基于雙目與雙激光測距模塊的3D傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1、雙目左攝像頭，2、雙目右攝像頭，3、左側(cè)激光測距模塊；4、右側(cè)激光測距模塊；5、信息處理單元。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

一種基于雙目與雙激光測距模塊的3D傳感器系統(tǒng)，包括雙目左攝像頭1、雙目右攝像頭2、左側(cè)激光測距模塊3、右側(cè)激光測距模塊4和信息處理單元5，所述雙目左攝像頭1和左側(cè)激光測距模塊3分布于信息處理單元5左側(cè)且與信息處理單元5信號(hào)連接，所述雙目右攝像頭2和右側(cè)激光測距模塊4分布于信息處理單元5右側(cè)且與信息處理單元5信號(hào)連接。

所述雙目左攝像頭1和雙目右攝像頭2的控制電路引腳相連且與信息處理單元5的控制管腳連接。

所述左側(cè)激光測距模塊3、右側(cè)激光測距模塊4的控制電路引腳相連且與信息處理單元5的控制管腳連接。

在具體實(shí)施時(shí)，雙目左攝像頭1和雙目右攝像頭2均采用含OV7670芯片的攝像頭，含有芯片的雙目左攝像頭1和雙目右攝像頭2共同構(gòu)成雙目模塊。左側(cè)激光測距模塊3、右側(cè)激光測距模塊4可以選擇市面上的專有模塊也可以自行設(shè)置相關(guān)電路。在本實(shí)施例中，選擇的是市面上常見的激光測距模塊。

信息處理單元包括數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)采集模塊核心芯片為Xilinx公司的spartan-3系列FPGA芯片，數(shù)據(jù)處理模塊采用NVIDIA公司TK1處理器。FPGA使用同樣的引腳控制兩個(gè)攝像頭，使用同樣的引腳控制激光測距模塊。TK1運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)。

FPGA得到數(shù)據(jù)采集指令后，利用其并行處理能力，同時(shí)采集雙目左攝像頭1、雙目右攝像頭2、左側(cè)激光測距模塊3、右側(cè)激光測距模塊4的數(shù)據(jù)與并組成幀發(fā)送到TK1上。TK1內(nèi)的處理程序首先確實(shí)能夠激光點(diǎn)在圖像中的位置，從而快速實(shí)現(xiàn)特征匹配，之后利用相關(guān)算法修正雙目模塊得出的深度信息。一種典型帶動(dòng)方式是采用兩個(gè)激光點(diǎn)得到的得到誤差補(bǔ)償函數(shù)，進(jìn)而修正各個(gè)點(diǎn)的深度誤差。在深度信息確定后，利用激光測距模塊安裝夾角固定的特征，可以計(jì)算出點(diǎn)與點(diǎn)精確距離，與雙目模塊得出的數(shù)據(jù)比較，可以修正系統(tǒng)中點(diǎn)與點(diǎn)之間的誤差。

根據(jù)本發(fā)明的基于雙目與雙激光測距模塊的3D傳感器系統(tǒng)，因在系統(tǒng)中使用廉價(jià)而精度較高的雙激光測距模塊，因此可以修正雙目設(shè)備獲得的3D數(shù)據(jù)，在沒有增加多少成本的情況下，提高數(shù)據(jù)精度。

以上述依據(jù)發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。