专利名称：检测三维距离的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过立体摄像机检测三维距离的装置，更具体地，涉及检测三维距离 的装置，它具有图样生成装置，用于在要检测的对象的选定点未产生视差的情况下生成特 定的图样，从而使得距离的精确检测成为可能。
背景技术：
信息通信技术的发展已经允许高速处理文字、声音和图像的数字终端提供支持二 维图像和声音的多媒体服务。当前正在进行用三维立体信息通信服务呈现立体感的研究。通常，描绘三维图像的立体图片是通过两只眼睛的立体视觉原理来实现的。呈现 立体感的重要因素是两只眼睛之间的视差，即，双眼视差，这是由人的两只眼睛相隔约65毫 米的事实所致。因此，左眼和右眼看到不同的二维图像。当这两个图像经由视网膜传递给大 脑时，大脑组合这两个图像，重现原始三维图像的深度和真实性，这通常被称为立体画法。近来，本领域已经有人提出能够检测到前方对象的距离的立体视觉系统。该立体 视觉系统采用两个立体摄像机，可以通过透视变换将三维空间映射到二维空间，并从立体 摄像机的几何位置恢复三维信息。在如上所述用于获取距离信息的传统方法中，使用两个摄像机获得左图像数据和 右图像数据。然后，对这样获得的两个图像数据中的每一个进行边缘检测任务，能够通过寻 找匹配点来获得距离信息。然而，在传统方法中，当要检测的对象是白色壁表面或透明玻璃时，由于不存在引 起视差的特征点，因此通过简单地使用立体画法来精确地检测距离是不可能的。
发明内容
因此，本发明致力于解决相关技术中存在的问题，本发明的目的是提供检测三维 距离的装置，即使当将被检测距离的对象是不存在引起视差的特征点的白色壁表面或透明 玻璃时，该检测三维距离的装置也能精确地检测距离。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了三维距离检测装置，该三维距 离检测装置包括立体视觉摄像机，被配置为对要检测的选定点的视差进行检测；图样生 成装置，被配置为当选定点是未引起视差的对象时，生成图样并且将图样投射到选定点上。
在结合附图阅读以下的详细描述之后，上述目标和本发明的其它特征及优点将变 得更加明显，其中图1是图示了根据本发明的实施方式的检测三维距离的装置的示意图。
具体实施例方式现在将详细参考本发明的优选实施方式，该实施方式的示例示于附图中。只要有可能，在整个附图和说明书中用相同的标号指向相同或类似的部件。图1是图示了根据本发明的实施方式的检测三维距离的装置的示意图。参照图1，根据本发明实施方式的检测三维距离的装置100包括立体视觉摄像机 110和用于生成可选图样125的图样生成装置120。立体视觉摄像机110包括以预定距离相对布置的基准摄像机110a和比较摄像机 110b。基准摄像机110a和比较摄像机110b分别包括CMOS图像传感器。当假定图像传感器之间的水平距离为D并且图像传感器与基准摄像机110a或比 较摄像机110b的镜头之间的垂直距离为H时，随着D/H值的增加，深度信息的分辨率增加， 然而，远距离对象的深度分割将变成不可能。相反地，随着D/H值的减�。疃刃畔⒌姆直� 率减�。欢毒嗬攵韵蟮纳疃确指罱涑煽赡�。图样生成装置120包括光源121和用于生成可选图样125的驱动单元123。光源 121采用激光器或发光二极管(LED)，并且将波长为700纳米到1，000纳米的红外线投射到 要检测的对象上。这里，采用上述波长的红外线的原因在于人不能感知在单色平面上引 起视差以便能够自然地进行距离检测的特征点，而且上述波长的红外线具有它从透明对象 (例如，玻璃)上反射的性质。驱动单元123操作以生成可选图样125。例如，驱动单元123可生成例如网格、点、 圆和矩形的图样。同样，驱动单元123不仅能够控制图样的形状，还能够控制一个或多个图 样的大小、数量和间隔。然后，将详细描述根据本发明在单个表面150上对要检测的选定点的位置P进行 检测的方法。在整个图像是单色壁表面(例如，白色壁)的情况下，由于在两图像之间未引起视 差，因此不能适当地检测距离。在这种情况下，通过本发明的驱动单元123生成可选图样 125。因此，通过光源121的激光器或发光二极管(LED)将波长为700纳米到1，000纳米的 红外线投射到单一平面上，产生其上形成有例如网格、点等的图样的特征点，而且可以用立 体视觉摄像机110检测距离。在透明对象(例如，玻璃)的情况下，通过所述波长的红外线从玻璃上反射的性 质，可以以与白色壁表面上的距离检测类似的方法进行距离检测。如果要检测的对象具有特征点从而能够引起视差，那么就没有必要操作驱动单元 123，在这种情况下，可以仅使用立体视觉摄像机检测对象的距离。从上面的描述明显可见，本发明提供的优点是即使当要检测的对象是单色壁表 面或透明玻璃时，也能够精确地识别要检测的选定点的距离。尽管为了说明目的，描述了本发明的优选实施方式例，但是本领域技术人员将会 知道在不脱离所附权利要求中所公开的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改 进、添加和替换。
权利要求
一种三维距离检测装置，包括立体视觉摄像机，被配置为对要检测的选定点的视差进行检测；以及图样生成装置，被配置为当所述选定点是未引起视差的对象时，生成图样并且将所述图样投射到所述选定点上。
2.如权利要求1所述的三维距离检测装置，其中，所述图样生成装置包括光源和用于 生成所述图样的驱动单元。
3.如权利要求2所述的三维距离检测装置，其中，所述光源通过激光器或发光二极管 发射波长为700纳米到1，000纳米的光。
4.如权利要求2所述的三维距离检测装置，其中，所述图样包括网格、点、圆和矩形中 的任一种。
5.如权利要求2所述的三维距离检测装置，其中，所述驱动单元控制一个或多个图样 的形状、大小、数量和间隔。
6.如权利要求1所述的三维距离检测装置，其中，所述立体视觉摄像机包括基准摄像 机和比较摄像机，所述基准摄像机和比较摄像机中的每一个包括CMOS图像传感器。
7.如权利要求1所述的三维距离检测装置，其中，所述对象是单色壁表面或透明对象。
全文摘要
一种三维距离检测装置，包括立体视觉摄像机，被配置为对要检测的选定点的视差进行检测；以及图样生成装置，被配置为当选定点是未引起视差的对象时，产生图样并且将该图样投射到选定点上。
文档编号G01B11/02GK101858732SQ20101014605
公开日2010年10月13日 申请日期2010年4月9日 优先权日2009年4月10日
发明者李炳洙 申请人:(株)赛丽康
专业数控铣床产品供应商
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