图像采集设备、3D信息比对装置、配套物生成装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种图像采集设备、3D信息比对装置、配套物生成装置，其中，图像采集设备包括：视频数据提供装置，用于提供包括目标物的视频数据；视频处理装置，用于处理所述视频数据，从而从所述视频数据中获得多个图像；处理单元，用于根据多个图像中的至少3个得到目标物的3D信息；测量装置，根据目标物的3D信息测量目标物的几何尺寸。首次注意到并提出通过相机拍摄图片的方式合成3D并不适用于某些易动、易变形的目标物和图像采集设备已经固定的场合。并提出利用视频数据进行3D合成，提高采集速度，避免目标物在拍摄时间内易动和变形。同时，充分利用视频采集的硬件资源，避免重复安装带来的成本提高。

【技术实现步骤摘要】
图像采集设备、3D信息比对装置、配套物生成装置
本技术涉及物体测量
，特别涉及利用视频进行目标物3D采集和长度等几何尺寸测量

技术介绍
目前3D采集/测量设备主要利用相机围绕物体转动采集物体多张照片，从而合成物体的3D图像，并利用3D点云数据进行物体长度、轮廓等测量。在这个过程中，要求物体姿态相对固定。如果拍摄过程中，物体移动，或发生形变，则会导致拍摄的多张照片难以合成3D图像。这个要求在通常情况下比较容易实现的。然而，例如进行虹膜的3D采集及测量，通常采用微距镜头拍摄，相机在拍摄不同照片时需要围绕虹膜在不同位置拍摄，但位置的变化导致微距镜头每次换个位置都要手动对焦。这样会导致整个拍摄时间变长。但在这个过程中，由于时间较长，眼睛很容易转动，导致拍摄的多张图片并不是虹膜同一姿态下的，从而影响3D合成。也就是说，在拍摄一些易动，易变形的物体时，传统方式难以准确3D合成，从而影响了合成效果和测量精度。另外，目前很多场合摄像机更为普遍，例如在门禁系统中、安检监控中、在银行ATM柜员机中、在交通违法监控等，均采用摄像机通过视频的方式记录目标物。因此，如果想要在这些场合进行3D采集、测量、识别和比对则需要额外安装相机，造成较大成本。通常情况下，3D采集和测量技术主要针对固定的静物，这种应用上的局限阻碍了上述技术问题的发现，更没有试图解决该技术问题的动机。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于视频数据的图像采集设备。本技术提供了一种基于视频数据的图像采集设备，包括视频数据提供装置，用于提供包括目标物的视频数据；视频处理装置，用于处理所述视频数据，从而从所述视频数据中获得多个图像；处理单元，用于根据多个图像中的至少3个得到目标物的3D信息；测量装置，用于根据所述目标物的3D信息测量目标物的几何尺寸。本技术还提供了一种基于视频数据的图像采集设备，包括视频数据提供装置，用于提供包括目标物的视频数据；视频处理装置，用于处理所述视频数据，从而从所述视频数据中获得多个图像。本技术还提供了一种基于视频数据的图像采集设备，包括视频数据提供装置，用于提供包括目标物的视频数据；视频处理装置，用于处理所述视频数据，从而从所述视频数据中获得多个图像；处理单元，用于根据所述多个图像中的至少3个得到目标物的3D信息。可选的，在所述多个图像中，至少两个图像的目标物区域部分重合。可选的，所述视频数据提供装置包括图像采集装置。可选的，所述视频数据由图像采集装置的采集区域与目标物的相对运动产生。可选的，从所述视频数据中获得多个图像包括从视频数据中直接截取图像，或将压缩视频数据恢复后截取图像。可选的，所述视频数据提供装置提供一个或多个视频数据。可选的，当视频数据提供装置提供多个视频数据时，用于得到目标物3D信息的多个图像来自同一个视频数据，或来自不同视频数据。可选的，所述视频数据帧速率大于5帧/秒。可选的，所述多个图像中的相邻两个图像的采集位置至少满足如下条件：H*(1-cosb)＝L*sin2b；a＝m*b；0<m<0.8其中L为图像采集装置到目标物的距离，H为采集到的图像中目标物实际尺寸，a为相邻两个位置图像采集装置光轴夹角，m为系数。可选的，所述多个图像中的相邻三个位置满足在对应位置上采集的三个图像至少均存在表示目标物同一区域的部分。本技术还提供了一种3D信息比对装置，包括所述任意一项所述的基于视频数据的图像采集设备。本技术还提供了一种目标物的配套物生成装置，利用所述任意一项所述的基于视频数据的图像采集设备获得的目标物的至少一个区域的3D信息生成与目标物相应区域相配合的配套物。技术专利技术点及技术效果1、首次注意到并提出通过相机拍摄图片的方式合成3D并不适用于某些易动、易变形的目标物和图像采集设备已经固定的场合。并提出利用视频数据进行3D合成，提高采集速度，避免目标物在拍摄时间内易动和变形。同时，充分利用视频采集的硬件资源，避免重复安装带来的成本提高。2、根据反复试验，提出了利用视频数据合成3D信息的最优参数范围，从而提高了合成效果和测量精度，并且能够兼顾目标物的运动情况。3、现有技术对于合成效果的提升主要通过硬件升级和严格标定，现有技术中没有任何启示能够通过化摄像机拍照时的角度位置来保证3D合成的效果和稳定性，更没有具体优化的条件。本专利技术首次提出了优化摄像机摄像时的角度位置来保证3D合成的效果和稳定性，并且通过反复试验，提出了摄像机位置需要满足的最佳经验条件，大大提高了3D合成的效果和合成图像稳定性。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本技术一实施例的基于视频数据的图像采集设备的示意图；图2示出了根据本技术一实施例的基于视频数据的图像采集设备的一种具体实施方式的示意图；图3示出了根据本技术一实施例的基于视频数据的图像采集设备另一种具体实施方式的示意图；图4示出了根据本技术另一实施例的基于视频数据的图像采集设备一种具体实施方式的示意图；图5示出了根据本技术又一实施例的基于视频数据的图像采集设备一种具体实施方式的示意图；附图标记说明：100视频数据提供装置，1000摄像机，200视频处理装置，300图像处理装置，101移动装置，102旋转装置，400测距装置，1011轨道，1012调整装置。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。实施例1为解决上述技术问题，本技术的一实施例提供了一种基于视频数据的3D信息获取/测量装置。如图1所示，具体包括：视频数据提供装置100、视频处理装置200，图像处理装置300。视频数据提供装置100，可以为摄像机、具有摄像功能的照相机、手机、平板、监视器等，用于对准目标物拍摄包括目标物的视频，产生视频数据，并将视频数据发送给视频处理装置200。上述视频数据提供装置100可根据需要搭配各种镜头，例如红外镜头、可见光镜头、远焦镜头、广角镜头、微距镜头等。上述视频数据提供装置100还可以为存储器、带有存储功能的处理器等，其内部存储有包括目标物的视频数据。以摄像机为例，在一种情况下，如图2所示，摄像机1000安装在移动装置101上，移动装置101可以沿轨道1011移动，从而带动摄像机1000围绕目标物体转动，从而拍摄包含目标物不同角度的视频。移动装置101也可以为机械臂，即由机械臂带动摄像机1000围绕目标物转动。在一种情况下，如图3所示，摄像机1000安装在旋转装置102上，旋转装置102绕中心轴带动摄像机1000转动，从而拍摄包含目标物不同角度的视频。在一种情况下，摄像机1000固定，目标物(例如人体、头部)移动或转动，使得摄像机1000能够拍摄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像采集设备，其特征在于：包括视频数据提供装置，用于提供包括目标物的视频数据；视频处理装置，用于处理所述视频数据，从而从所述视频数据中获得多个图像；处理单元，用于根据多个图像中的至少3个得到目标物的3D信息；测量装置，用于根据所述目标物的3D信息测量目标物的几何尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种图像采集设备，其特征在于：包括视频数据提供装置，用于提供包括目标物的视频数据；视频处理装置，用于处理所述视频数据，从而从所述视频数据中获得多个图像；处理单元，用于根据多个图像中的至少3个得到目标物的3D信息；测量装置，用于根据所述目标物的3D信息测量目标物的几何尺寸。2.一种图像采集设备，其特征在于：包括视频数据提供装置，用于提供包括目标物的视频数据；视频处理装置，用于处理所述视频数据，从而从所述视频数据中获得多个图像。3.如权利要求2所述的图像采集设备，其特征在于：在所述多个图像中，至少两个图像的目标物区域部分重合。4.如权利要求2所述的图像采集设备，其特征在于：所述视频数据提供装置包括图像采集装置。5.如权利要求4所述的图像采集设备，其特征在于：所述视频数据由图像采集装置的采集区域与目标物的相对运动产生。6.如权利要求2所述的图像采集设备，其特征在于：从所述视频数据中获得多个图像包括从视频数据中直接截取图像，或将压缩视频数据恢复后截取图像。7.如权利要求2所述的图像采集设备，其特征在于：所述视频数据提供装置提供一个或多个视频数据。8.如权利要求7所述的图像采集设备，其特征在于：当视频数据提供装置提供多个视频数据时，用于得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：左忠斌，左达宇，
申请(专利权)人：天目爱视北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11