多向双目视觉感知方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于机器视觉技术领域，提供了一种多向双目视觉感知方法、装置及系统。该系统包括依次连接的采集单元、处理单元和供电单元，采集单元包括多组双目相机，且均与处理单元连接，用于获取目标区域的图像数据，处理单元用于生成多个触发信号，根据触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据，进行缓存，计算缓存的数据量，根据缓存的数据量，同步输出双目相机的图像数据，每个触发信号对应一个方向的双目相机，处理单元为FPGA，供电单元用于为处理单元提供电能量。本发明专利技术多向双目视觉感知方法、装置及系统，能够准确、高效地实现多方位视觉感知，灵活调度多路双目相机。

Multidirectional binocular visual perception methods, devices and systems

The invention belongs to the field of machine vision technology, and provides a multi-directional binocular vision perception method, device and system. The system includes the acquisition unit, the processing unit and the power supply unit which are connected in turn. The acquisition unit includes multiple sets of binocular cameras, which are connected to the processing unit to obtain the image data of the target area. The processing unit is used to generate multiple trigger signals and select the map of the binocular camera in the corresponding direction according to the trigger signal. Like data, caching, caching the amount of data, according to the amount of cached data, synchronously output the image data of the binocular camera, each trigger signal corresponds to one direction of the binocular camera, the processing unit is FPGA, and the power supply unit is used to provide the power for the processing unit. The multi-directional binocular vision perception method, device and system of the invention can realize multi-directional visual perception accurately and efficiently, and flexibly schedule multi-channel binocular cameras.

【技术实现步骤摘要】
多向双目视觉感知方法、装置及系统
本专利技术涉及机器视觉
，具体涉及一种多向双目视觉感知方法、装置及系统。
技术介绍
双目立体视觉技术是机器视觉领域的关键技术之一，尤其对于移动机器人而言，快速、准确地获取三维立体信息，对于实现移动机器人的避障、定高、vSLAM、路径规划、导航等具有十分重要的意义。在实际应用过程中，移动机器人的工作环境复杂多变，障碍物的位置是全方位的。为了提高移动机器人工作的可靠性，需要多向乃至全向的双目视觉解决方案。但是，受限于当下移动机器人双目立体视觉的发展现状，以及双目立体视觉运算平台的计算能力限制，现有的双目立体视觉方法仍以单向双目为主，在应用中仍有局限。虽然，现有技术可以采用多个单向双目视觉单元，组成多向双目视觉感知模块。但是，这种方式存在系统复杂、鲁棒性降低、成本成倍提升、多路双目相机之间难以灵活调度等问题。如何准确、高效地实现多方位视觉感知，灵活调度多路双目相机，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种多向双目视觉感知方法、装置及系统，能够准确、高效地实现多方位视觉感知，灵活调度多路双目相机。第一方面，本专利技术提供一种多向双目视觉感知方法，该方法包括：生成多个触发信号，每个触发信号对应一个方向的双目相机；根据触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据；将选中的双目相机的图像数据缓存于缓存区，并计算缓存区的数据量；根据缓存区的数据量，同步输出双目相机的图像数据。进一步地，根据触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据，包括：实时监测各路触发信号，直至存在上升沿或下降沿的触发信号；根据触发信号的上升沿或下降沿，选择对应方向的双目相机的图像数据。进一步地，将选中的双目相机的图像数据缓存于缓存区，并计算缓存区的数据量，包括：根据触发信号的上升沿或下降沿，清空左相机缓存区和右相机缓存区；将选中的左相机的图像数据缓存于清空后的左相机缓存区；将选中的右相机的图像数据缓存于清空后的右相机缓存区，双目相机包括左相机和右相机；计算左相机缓存区和右相机缓存区的数据量。进一步地，同步输出双目相机的图像数据，包括：检测数据量计算结果，直至左相机缓存区的数据量和右相机缓存区的数据量均为非零；按照统一的时钟信号输出左相机缓存区和右相机缓存区的图像数据。基于上述任意多向双目视觉感知方法实施例，进一步地，任意两个触发信号的上升沿之间的时间间隔至少为相机输出一帧图像数据的时间间隔，或任意两个触发信号的下降沿之间的时间间隔至少为相机输出一帧图像数据的时间间隔。第二方面，本专利技术提供一种多向双目视觉感知装置，该装置包括：信号生成模块、数据选择模块、数据缓存模块和同步输出模块，信号生成模块用于生成多个触发信号，每个触发信号对应一个方向的双目相机；数据选择模块用于根据触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据；数据缓存模块用于将选中的双目相机的图像数据缓存于缓存区，并计算缓存区的数据量；同步输出模块用于根据缓存区的数据量，同步输出双目相机的图像数据。进一步地，数据选择模块具体用于：实时监测各路触发信号，直至存在上升沿或下降沿的触发信号；根据触发信号的上升沿或下降沿，选择对应方向的双目相机的图像数据。进一步地，数据缓存模块具体用于：根据触发信号的上升沿或下降沿，清空左相机缓存区和右相机缓存区；将选中的左相机的图像数据缓存于清空后的左相机缓存区；将选中的右相机的图像数据缓存于清空后的右相机缓存区，双目相机包括左相机和右相机；计算左相机缓存区和右相机缓存区的数据量。进一步地，同步输出模块具体用于：检测数据量计算结果，直至左相机缓存区的数据量和右相机缓存区的数据量均为非零；按照统一的时钟信号输出左相机缓存区和右相机缓存区的图像数据。进一步地，信号生成模块为信号生成子单元，数据选择模块为数据选择器，数据缓存模块为缓存区。第三方面，本专利技术提供一种多向双目视觉感知系统，该系统包括：依次连接的采集单元、处理单元和供电单元，采集单元包括多组双目相机，且均与处理单元连接，用于获取目标区域的图像数据，处理单元用于生成多个触发信号，根据触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据，进行缓存，计算缓存的数据量，根据缓存的数据量，同步输出双目相机的图像数据，每个触发信号对应一个方向的双目相机，处理单元为FPGA，供电单元用于为处理单元提供电能量。进一步地，处理单元包括信号生成子单元、数据选择器和缓存区，信号生成子单元分别与数据选择器和缓存区连接，数据选择器还分别与缓存区和每组双目相机连接，信号生成子单元还与供电单元连接，信号生成子单元用于生成多个触发信号并传输至数据选择器和缓存区，数据选择器用于根据触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据，并将选中的双目相机的图像数据缓存于缓存区，缓存区用于根据触发信号，清空缓存区，并缓存数据选择器传输的已选中的双目相机的图像数据，计算缓存区的数据量，根据缓存区的数据量，同步输出双目相机的图像数据。进一步地，双目相机通过MIPI接口或LVDS接口与数据选择器连接，MIPI接口和LVDS接口均用于传输双目相机的图像数据。进一步地，缓存区包括左相机缓存区和右相机缓存区，左相机缓存区用于存储左相机的图像数据，右相机缓存区用于存储右相机的图像数据，双目相机包括左相机和右相机。进一步地，双目相机为CMOS式相机。由上述技术方案可知，本实施例提供的多向双目视觉感知方法、装置及系统，采用触发信号，分时选择不同方向双目相机的图像数据，实现了多向双目相机分时曝光和输出、数据选择与缓存同步，以分时的方式降低后端双目立体视觉、vSLAM等应用算法的实现，可大幅降低运算量，实现多向双目视觉感知，提高多路双目相机调度的灵活性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1示出了本专利技术所提供的一种多向双目视觉感知方法的方法流程图；图2示出了本专利技术所提供的同步数据输出的方法流程图；图3示出了本专利技术所提供的触发信号和图像数据输出的波形图；图4示出了本专利技术所提供的一种多向双目视觉感知装置的连接示意图；图5示出了本专利技术所提供的一种多向双目视觉感知系统的连接示意图；图6示出了本专利技术所提供的数据选择器的连接示意图；图7示出了本专利技术所提供的数据缓存的架构图；图8示出了本专利技术所提供的多向双目视觉感知系统的原理图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。第一方面，本专利技术实施例提供一种多向双目视觉感知方法，结合图1，该方法包括：步骤S1，生成多个触发信号，每个触发信号对应一个方向的双目相机，生成多个触发信号，以分时触发各方向双目相机曝光并输出图像。步骤S2，根据触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据。步骤S3，将选中的双目相机的图像数据缓存于缓存区，并计算缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多向双目视觉感知方法，其特征在于，包括：生成多个触发信号，每个触发信号对应一个方向的双目相机；根据所述触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据；将选中的双目相机的图像数据缓存于缓存区，并计算缓存区的数据量；根据所述缓存区的数据量，同步输出双目相机的图像数据。

【技术特征摘要】
1.一种多向双目视觉感知方法，其特征在于，包括：生成多个触发信号，每个触发信号对应一个方向的双目相机；根据所述触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据；将选中的双目相机的图像数据缓存于缓存区，并计算缓存区的数据量；根据所述缓存区的数据量，同步输出双目相机的图像数据。2.根据权利要求1所述多向双目视觉感知方法，其特征在于，根据所述触发信号，分时选择对应方向的双目相机的图像数据，包括：实时监测各路触发信号，直至存在上升沿或下降沿的触发信号；根据所述触发信号的上升沿或下降沿，选择对应方向的双目相机的图像数据。3.根据权利要求2所述多向双目视觉感知方法，其特征在于，将选中的双目相机的图像数据缓存于缓存区，并计算缓存区的数据量，包括：根据触发信号的上升沿或下降沿，清空左相机缓存区和右相机缓存区；将选中的左相机的图像数据缓存于清空后的左相机缓存区；将选中的右相机的图像数据缓存于清空后的右相机缓存区，所述双目相机包括左相机和右相机；计算所述左相机缓存区和所述右相机缓存区的数据量。4.根据权利要求3所述多向双目视觉感知方法，其特征在于，同步输出双目相机的图像数据，包括：检测数据量计算结果，直至所述左相机缓存区的数据量和所述右相机缓存区的数据量均为非零；按照统一的时钟信号输出所述左相机缓存区和所述右相机缓存区的图像数据。5.根据权利要求1所述多向双目视觉感知方法，其特征在于，任意两个触发信号的上升沿之间的时间间隔至少为相机输出一帧图像数据的时间间隔，或任意两个触发信号的下降沿之间的时间间隔至少为相机输出一帧图像数据的时间间隔。6.一种多向双目视觉感知装置，其特征在于，包括：信号生成模块，用于生成多个触发信号，每个触发信号对应一个方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，杨光，吴超，丁荣涛，黄文强，朱海洋，张丙达，窦仁银，李嘉俊，杨俊锋，孙海洋，
申请(专利权)人：人加智能机器人技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11