一种虚拟现实场景生成装置、机器人及无人驾驶装置制造方法及图纸

技术编号:15624363 阅读:109 留言:0更新日期:2017-06-14 05:56
一种虚拟现实场景生成装置,由光学成像单元、图像感应与处理单元、控制单元及存储单元组成,各个单元依次相连;光学成像单元包括第一超广角负透镜模组和第二超广角负透镜模组,共用转向模组,第一转向模组和第二转向模组以及合像模组;所述第一超广角负透镜模组和所述第二超广角负透镜模组用于获取场景图片,在转向模组、第一转向模组、第二转向模组的配合下,将获取场景图片发送至所述合像模组进行合像处理。提供了一种成本低廉,体积小,可手持,360度视场无死角采集的虚拟现实场景生成装置。本实用新型专利技术还提供了一种机器人及无人驾驶装置。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟现实场景生成装置、机器人及无人驾驶装置
本技术涉及虚拟现实场景生成
,尤其涉及的是一种超广视场的虚拟现实场景生成装置、机器人及无人驾驶装置。
技术介绍
虚拟现实系统在城市规划、模拟训练、宣传展示、娱乐等领域得到了广泛应用。相对于虚拟现实场景的应用而言,虚拟现实场景的构建通常采用计算机建模的方式生成三维图像,往往需要耗费大量人力物力,时间周期也较长,成本巨大,制约了市场的发展。目前,采用光学设备进行全景图像采集构建虚拟现实场景,具有效率高,成本低的诸多优点越来越受到重视。其中单镜头全景光学设备采用一个广角镜头配合一个成像器件进行图像采集,体积小且成本低,占据了较大的市场份额,但由于镜头视场有限,只能生成近似全景图像,因此不能做到真正意义上的360度视场无死角的虚拟现实场景。而采用双镜头或多镜头的全景光学设备,采用双镜头或多镜头配合多个成像器件进行图像采集,再通过软件拼接成全景图像,可以做到360度视场无死角的虚拟现实场景,但由于采用的器件较多,相应的处理电路也较复杂,设备体积大,成本也较高。因此,对现有技术进行改进,提供一种结构紧凑,体积较小,成本低,360度视场无死角,可用于手持设备的虚拟现实场景生成装置和方法实有必要。
技术实现思路
为克服上述现有技术中的一种缺陷(不足),提供成本低廉,体积小,可手持,360度视场无死角采集的虚拟现实场景生成装置和方法。本技术解决技术问题所采用的技术方案如下:一种虚拟现实场景生成装置,由光学成像单元,图像感应与处理单元,控制单元,存储单元组成。控制单元与图像感应与处理单元和存储单元相连。图像感应与处理单元包括图像感应器和相应的数据处理电路。光学成像单元包括2个超广角负透镜模组,转向模组,合像模组,其中超广角负透镜模组所能采集的图像视场范围大于180度,2个超广角负透镜模组共轴设置在能采集完整360度视角的位置。转向模组包括一个共用转向模组和2个独立转向模组,其中共用转向模组设置在两个超广角负透镜模组中间能完整接收图像的位置,两个独立转向模组分别设置在对应的超广角负透镜模组一侧,合像模组设置在转向模组与图像感应器之间并且能让图像感应器完整接收2个超广角负透镜模组所采集图像的位置。图像感应器所采集的数据通过数据处理电路进行拼接、矫正处理之后传送至存储单元保存。与上述装置相对应的一种虚拟现实场景生成方法,包括如下步骤:1.控制单元发出开始指令。2.图像感应与处理单元中的图像感应器采集图像。3.数据处理电路对采集的图像进行矫正,去除严重失真部分。4.数据处理电路对矫正后的图像根据特征点进行拼接,生成完整全景图像。5.存储图像到存储单元。6.重复步骤2到5直到控制单元发出停止指令。与现有技术相比,本技术技术方案的有益效果是:本技术提供一种虚拟现实场景生成装置及方法,通过由两组分离的超广角负透镜模组,以及转向模组,合像模组构成的光学成像单元,将360度全景图像同时成像在图像传感器不同位置,在控制单元的协调下经过数据处理电路完成图像矫正、拼接,并将最终图像保存到存储单元。由于360度全景图像是由同一个传感器接收,因此只使用一个传感器及数据处理电路就能实现全景图像的采集与处理,不需要使用2个图像传感器对两个方向的图像分别接收,有效减少系统体积尺寸和制作成本,使整个装置小巧紧凑,可以用在手持设备,也可用于个人信息终端。附图说明图1是本技术所述虚拟现实场景生成装置的结构示意图;图2是本技术所述虚拟现实场景生成装置采集图像位置示意图;图3是本技术所述虚拟现实场景生成方法流程示意图。具体实施方式以下结合其中的较佳实施方式对本技术方案进行详细阐述。附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。如图1所示,是本技术虚拟现实场景生成装置结构示意图,由光学成像单元1,图像感应与处理单元2,控制单元3,存储单元4组成。控制单元3与图像感应与处理单元2和存储单元4相连。光学成像单元1包括第一超广角负透镜模组11和第二超广角负透镜模组12,共用转向模组13,第一独立转向模组14和第二独立转向模组15,合像模组16。其中第一超广角负透镜模组11和第二超广角负透镜模组12是采用光学玻璃制作的能采集的图像视场范围大于180度的光学镜片或镜片组,可以共轴设置在能采集完整360度视角的位置。共用转向模组13可以采用棱镜,也可以采用平面镜组合的形式设置在两个超广角负透镜模组中间能完整接收图像的位置。第一独立转向模组14和第二独立转向模组15采用一个或多个平面镜,也可采用棱镜或具有高反射特性的二次曲面元件。其中第一独立转向模组14设置在第一超广角负透镜模组11一侧,第二独立转向模组15设置在第二超广角负透镜模组12一侧。合像模组16采用摄像镜头或具有成像功能的镜片组,设置在第一独立转向模组14、第二独立转向模组15与图像感应器21之间,并且能让图像感应器21完整接收2个超广角负透镜模组所采集图像的位置。图像感应与处理单元2包括图像感应器21和数据处理电路22,其中图像感应器21可以是CCD(电荷耦合器件),也可以是CMOS(互补金属氧化物半导体)器件,数据处理电路22包含集成电路芯片且能完成图像矫正、拼接功能。图像感应与处理单元2和存储单元4在控制单元3的协调下工作,图像感应器21所采集的数据通过数据处理电路22进行矫正、拼接处理之后传送至存储单元4保存。图2是本技术虚拟现实场景生成装置采集图像位置示意图,其中201是图像感应器21接收第一超广角负透镜模组11所采集图像的区域位置,202是图像感应器21接收第二超广角负透镜模组12所采集图像的区域位置。图像感应器21同时接收两个大于180度视场图像,在控制单元3的协调控制下,数据处理电路22对图像进行矫正,包括依照透视关系进行畸变矫正,去除图像严重失真部分;再依据两部分图像共有的特征点进行图像拼接,最后将完成的360度视场图像存储到存储单元4。整个360度全景图像的采集与处理通过单个图像感应与处理单元完成,有效减少系统体积尺寸和制作成本,使整个装置小巧紧凑,可以用在手持设备,也可用于个人信息终端。图3是虚拟现实场景生成方法流程示意图。依上所述,虚拟现实场景生成包括如下步骤:S101:使用各项参数已知的物品,在上面标出至少一个位置点作为特征点(特征点的选取可按直线或设计好的曲线随意选取)S102:获取第一超广角负透镜模组11和第二超广角负透镜模组12采集第一场景图像及第二场景图像;所述第一场景图像及第二场景图像均为大于180度的视场图像。采集第一场景图像及第二场景图像的过程包括:通过分别获取第一超广角负透镜模组11和第二超广角负透镜模组12周围超过180度的视场图像,再用共用转向模组13完整接受第一超广角负透镜模组和第二超广角负透镜模组的图像,并分别发给第一独立转向模组14、第二独立转向模组(15)进行再次转向;最后发送给合像模组;S103:对所述第一场图像片及第二场景图像进行矫正,去除严重失真部分本文档来自技高网...
一种虚拟现实场景生成装置、机器人及无人驾驶装置

【技术保护点】
一种虚拟现实场景生成装置,由光学成像单元(1)、图像感应与处理单元(2)、控制单元(3)及存储单元(4)组成,各个单元依次相连;其特征在于,所述光学成像单元(1)包括第一超广角负透镜模组(11)和第二超广角负透镜模组(12),共用转向模组(13),第一转向模组(14)和第二转向模组(15)以及合像模组(16);所述第一超广角负透镜模组(11)和所述第二超广角负透镜模组(12)用于获取场景图片,所述共用转向模组(13)形式设置在两个超广角负透镜模组中间能完整接收图像的位置;第一独立转向模组(14)设置在第一超广角负透镜模组(11)一侧,第二独立转向模组(15)设置在第二超广角负透镜模组(12)一侧;在所述转向模组(13)、第一转向模组(14)、第二转向模组(15)的配合下,将获取场景图片发送至所述合像模组(16)进行合像处理。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实场景生成装置,由光学成像单元(1)、图像感应与处理单元(2)、控制单元(3)及存储单元(4)组成,各个单元依次相连;其特征在于,所述光学成像单元(1)包括第一超广角负透镜模组(11)和第二超广角负透镜模组(12),共用转向模组(13),第一转向模组(14)和第二转向模组(15)以及合像模组(16);所述第一超广角负透镜模组(11)和所述第二超广角负透镜模组(12)用于获取场景图片,所述共用转向模组(13)形式设置在两个超广角负透镜模组中间能完整接收图像的位置;第一独立转向模组(14)设置在第一超广角负透镜模组(11)一侧,第二独立转向模组(15)设置在第二超广角负透镜模组(12)一侧;在所述转向模组(13)、第一转向模组(14)、第二转向模组...

【专利技术属性】
技术研发人员:李军明周昭筠
申请(专利权)人:广州市沃希信息科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东,44

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