電子設備及物體識別方法
2023-09-13 18:31:05 1
電子設備及物體識別方法
【專利摘要】本申請公開了一種電子設備及物體識別方法，所述電子設備具備一攝像頭，所述攝像頭通過連接機構與電子設備本體相連接，且所述連接結構能夠繞連接電子設備本體的連接點做旋轉運動，從而改變所述攝像頭與所述電子設備本體的相對位置，這樣，攝像頭在所述連接機構的帶動下運動時，能夠攝取多幅不同角度的圖像，實現了利用一個攝像頭獲取不同角度的多幅圖像。所述物體識別方法即利用攝像頭能夠獲取多幅不同角度的圖像的特點，來獲取包含被識別物體的不同角度的多幅圖像獲得被識別物體的空間信息，從而實現了利用一個攝像頭完成物體的空間信息的識別。
【專利說明】電子設備及物體識別方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及立體視覺【技術領域】，特別是涉及利用單個攝像頭識別物體的三維信息的電子設備及相關的物體識別方法。
【背景技術】
[0002]目前，電子設備通常都具有一個二維攝像頭，比如，支持攝像功能的手機、掌上電腦ipad、筆記本電腦等電子設備。但是，此種只具有一個二維攝像頭的電子設備，利用一個攝像頭無法獲得物體的空間信息。
【發明內容】
[0003]為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種電子設備及物體識別方法，以實現利用一個攝像頭來獲得物體的三維信息，技術方案如下:
[0004]本申請提供一種電子設備，包括一攝像頭和電子設備本體結構，還包括:用於連接所述攝像頭和所述電子設備本體的連接機構，所述連接機構一端固定在所述電子設備本體的邊緣，另一端固定有所述攝像頭，且所述連接機構能夠繞與所述電子設備相連接的連接點做旋轉運動，以改變所述攝像頭與所述電子設備本體的相對位置。
[0005]優選的，所述連接機構為多連杆機構，所述多連杆機構至少包括:第一連杆和第二連杆；
[0006]所述第一連杆的一端與所述電子設備本體連接，另一端與所述第二連杆的一端可活動連接，所述第二連杆的另一端連接所述攝像頭。
[0007]優選的，所述第一連杆與所述第二連杆通過鉸鏈連接。
[0008]優選的，所述第二連杆套設在第一連杆內，且與所述第一連杆可伸縮連接。
[0009]優選的，上述的電子設備還包括:設置在所述第二連杆上連接所述攝像頭的一端，用於帶動所述攝像頭轉動的旋轉機構。
[0010]優選的，上述的電子設備還包括:與所述連接機構連接的驅動機構，用於驅動所述連接機構帶動所述攝像頭移動。
[0011]優選的，上述的電子設備還包括:與所述驅動機構相連接，用於控制所述驅動機構運行狀態的控制器。
[0012]本申請還提供一種物體識別方法，應用於電子設備，所述電子設備具有一攝像頭，所述攝像頭通過連接機構與電子設備本體可活動的連接，且利用所述連接機構能夠改變所述攝像頭與電子設備本體之間的相對位置關係，所述方法至少包括:
[0013]獲取所述攝像頭上升至不同位置處所攝取的包含被識別物體的多幅圖像；
[0014]利用所述多幅圖像獲取所述被識別物體的空間信息。
[0015]優選的，所述利用所述多幅圖像獲取所述被識別物體的空間信息的過程，具體為:
[0016]根據所述攝像頭和電子設備本體的相對位置關係標定所述攝像頭；[0017]利用所述攝像頭的標定信息以及所述多幅圖像，通過三角定位方法獲得所述被識別物體的空間信息。
[0018]由以上本申請實施例提供的技術方案可見，所述電子設備及物體識別方法，所述電子設備具備一攝像頭，所述攝像頭通過連接機構與電子設備本體相連接，且所述連接結構能夠繞連接電子設備本體的連接點做旋轉運動，從而改變所述攝像頭與所述電子設備本體的相對位置，這樣，攝像頭在所述連接機構的帶動下運動時，能夠攝取多幅不同角度的圖像，實現了利用一個攝像頭獲取不同角度的多幅圖像。所述物體識別方法即利用攝像頭能夠獲取多幅不同角度的圖像的特點，來獲取包含被識別物體的不同角度的多幅圖像獲得被識別物體的空間信息，從而實現了利用一個攝像頭完成物體的空間信息的識別。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1a為本申請實施例一種電子設備的結構示意圖；
[0021]圖1b為圖1a所示的電子設備使用所述攝像頭時的狀態示意圖；
[0022]圖2a為本申請實施例另一種電子設備的結構示意圖；
[0023]圖2b為圖2a所示的電子設備使用所述攝像頭時的狀態示意圖；
[0024]圖2c為本申請實施例另一種電子設備的機構示意圖；
[0025]圖3a為本申請實施例另一種電子設備的結構示意圖；
[0026]圖3b為圖3a所示的電子設備使用所述攝像頭時的一種狀態示意圖；
[0027]圖3c為圖3a所示的電子設備使用所述攝像頭時的另一種狀態示意圖；
[0028]圖3d為本申請實施例另一種電子設備的結構示意圖；
[0029]圖4為本申請實施例一種物體識別方法的流程示意圖；
[0030]圖5為本申請實施例另一種物體識別方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本申請保護的範圍。
[0032]請參見圖la，示出了一種電子設備的結構示意圖，所述電子設備包括:攝像頭1、電子設備本體2、連接機構3。
[0033]所述連接機構3 —端連接在所述電子設備本體2的邊緣，另一端連接所述攝像頭
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[0034]所述連接機構3與所述電子設備本體2的連接點為A點，且所述連接機構3能夠繞A點做旋轉運動，從而帶動攝像頭I運動，以改變攝像頭I與所述電子設備本體2的相對位置關係。具體的，所述連接機構3的旋轉方向可以是如圖1中的箭頭所示的方向。
[0035]如圖1a所示，不使用攝像頭I時，連接機構3及攝像頭I位於電子設備本體2的邊緣，且連接機構3、攝像頭I和電子設備本體2處於同一平面上，這樣，能夠節省電子設備佔用的空間。
[0036]具體的,請參見圖1b所示,示出了使用攝像頭時所述連接機構的狀態示意圖。
[0037]在使用攝像頭I獲取待識別物體的空間信息時，所述連接機構3從圖中位置a(虛線位置)運動至位置b (實線示位置)，在從位置a運動至位置b的過程中經歷位置c (圖中虛線所示)，所述攝像頭I可以在運動到位置c時，拍攝包含所述物體的第一圖像；當運動至位置b處時，所述攝像頭I拍攝包含所述物體的第二圖像。
[0038]當然，還可以得到攝像頭在多個不同位置處所述物體的圖像，並不限於上述的兩個位置。
[0039]本實施例提供的電子設備，通過連接機構連接電子設備本體和攝像頭，所述連接機構能夠帶動攝像頭運動，從而改變攝像頭與電子設備本體的相對位置關係，這樣，攝像頭在所述連接機構的帶動下運動時，能夠攝取多幅不同角度的圖像，實現了利用一個攝像頭獲取不同角度的多幅圖像。所述電子設備本體內的處理器能夠通過所述第一圖像和第二圖像獲取所述物體的三維空間信息。從而實現了利用一個攝像頭完成物體的空間信息的識別。
[0040]如圖2a所示，示出了另一種電子設備的結構示意圖。
[0041]所述電子設備包括:攝像頭1、電子設備本體2、連接機構3，其中，連接機構3包括第一連杆31和第二連杆32。
[0042]所述第一連杆31的一端與所述電子設備本體2連接，另一端與所述第二連杆32的一端通過鉸鏈連接，所述第二連杆32的另一端固定有所述攝像頭I。
[0043]請參見圖2b,示出了使用所述攝像頭時所述連接機構的狀態示意圖。
[0044]具體的，在使用所述攝像頭I獲取待識別物體的三維空間信息時，所述第二連杆32繞所述第一連杆31和第二連杆32的連接點01做旋轉運動，攝像頭I從位置a運動至位置b後，攝像頭I在位置b處拍攝包含所述物體的第一圖像；之後，所述第一連杆31繞第一連杆31與電子設備本體2的連接點02做旋轉運動，使得所述第一連杆31和第二連杆32的連接點01從位置c運動至位置d，從而使攝像頭I從位置b運動至位置e，此時，攝像頭I在位置e處拍攝包含所述物體的第二圖像。
[0045]此過程實現了使用一個攝像頭得到所述待識別物體兩個不同角度的圖像，進而利用兩個不同角度的圖像得到所述物體的三維空間信息，即實現了利用一個攝像頭完成物體的空間信息的識別。
[0046]需要說明的是，本實施例中的連接機構具有兩個連杆，當然，所述連接機構還可以具有更多數量的連杆，這樣，能夠得到所述物體多個不同角度的圖像，從而，提高所述物體的三維空間信息的精確度。具體的多個連杆間的連接方式與僅有兩個連杆的連接方式相同。
[0047]本實施例提供的電子設備，通過連接機構連接電子設備本體和攝像頭，所述連接機構至少由兩節連杆構成，分別為第一連杆和第二連杆，第一連杆與第二通過鉸鏈連接，而且，第一連杆連接電子設備本體，第二連杆上固定有攝像頭，當使用攝像頭時，升起第二連杆，此時的攝像頭處於第一位置，並獲取包含待識別物體的第一圖像；然後，繼續升起第一連杆，攝像頭達到第二位置，並獲取包含待識別物體的第二圖像。從而實現了利用一個攝像頭獲取不同角度的多幅圖像。進而，通過所述不同角度的多幅圖像獲取被識別物體的三維空間信息，實現了利用一個攝像頭完成物體的空間信息的識別。
[0048]優選的，請參見圖2c，示出了另一種電子設備的結構示意圖，與圖2a所示的電子設備所不同的是，所述電子設備還包括旋轉機構33。
[0049]所述旋轉機構4設置在所述第二連杆32上連接攝像頭I的一端，用於帶動攝像頭I轉動，從而使得攝像頭I在同一位置處可以攝取不同角度的多幅圖像。
[0050]請參見圖3a，示出了另一種電子設備的結構示意圖。
[0051]所述電子設備包括:攝像頭1、電子設備本體2、連接機構4，其中，所述連接機構4包括第一連杆41、第二連杆42。
[0052]所述第一連杆41與所述電子設備本體2連接，連接點為0，所述第一連杆41能夠繞連接點O做旋轉運動。所述第二連杆42套設在第一連杆41內，且與所述第一連杆41可伸縮地連接。
[0053]請參見圖3b-圖3c，示出了使用攝像頭時連接機構的狀態示意圖。
[0054]具體的，當使用所述攝像頭I攝取待識別物體的圖像時，首先，第一連杆41繞O點做旋轉運動，攝像頭I從位置a (圖3b所示)運動至位置b (圖3b所示)，攝像頭I在位置b處拍攝包含所述待識別物體的第一圖像；然後，第二連杆42伸出第一連杆41，此過程所述攝像頭I從位置b運動至位置c (圖3c所示)，攝像頭I在位置c處拍攝包含所述待識別物體的第二圖像。
[0055]上述的連接機構的運動過程，實現了利用一個攝像頭得到所述待識別物體兩個不同角度的圖像，進而利用兩個不同角度的圖像得到所述物體的三維空間信息，即實現了利用一個攝像頭完成物體的空間信息的識別。
[0056]需要說明的是，本實施例中的連接機構具有兩個連杆，當然，所述連接機構還可以具有更多數量的連杆，這樣，能夠得到所述物體多個不同角度的圖像，從而，提高所述物體的三維空間信息的精確度。具體的多個連杆間的連接方式與僅有兩個連杆的連接方式相同。
[0057]本實施例提供的電子設備，連接攝像頭和電子設備本體的連接機構至少包含第一連杆和第二連杆兩節連杆，第一連杆與電子設備本體可旋轉連接，第二連杆套設在第一連杆內，且兩者可伸縮連接。當使用攝像頭時，第一連杆繞其與電子設備本體的連接點做旋轉運動，使得攝像頭處於第一位置，並獲取包含待識別物體的第一圖像；然後，繼續升起第二連杆，使得攝像頭處於第二位置，並獲取包含待識別物體的第二圖像，從而實現了利用一個攝像頭獲取不同角度的多幅圖像，進而，通過所述不同角度的多幅圖像獲取被識別物體的三維空間信息，實現了利用一個攝像頭完成物體的空間信息的識別。
[0058]優選的，請參見圖3d，示出了另一種電子設備的結構示意圖，與圖3a所示的電子設備所不同的是，所述電子設備還包括設置在所述第二連杆42上連接所述攝像頭I的一端的旋轉機構43。這樣，通過旋轉機構43帶動所述攝像頭I旋轉，從而使得處於同一位置的攝像頭I可以攝取不同角度的多幅圖像。
[0059]優選的，上述所有實施例提供的電子設備，還包括:驅動機構和控制器。[0060]所述驅動機構與所述連接機構連接,用於驅動所述連接機構運動並帶動攝像頭運動；所述驅動機構具體可以為驅動馬達。
[0061]所述控制器與所述驅動機構相連接，用於控制所述驅動機構的運行狀態。所述控制器具體可以為所述電子設備本體內的處理器。
[0062]相應於上述的電子設備的實施例，本申請還提供一種物體識別方法。
[0063]請參見圖4，示出了一種物體識別方法的流程示意圖，該方法應用於電子設備，所述電子設備具有一攝像頭，所述攝像頭通過連接機構與電子設備本體可活動連接，且利用所述連接機構能夠改變所述攝像頭與所述電子設備本體之間的相對位置關係，所述方法至少包括以下步驟:
[0064]101，獲取所述攝像頭上升至不同位置處所攝取的包含被識別物體的多幅圖像。
[0065]在使用所述電子設備的攝像頭攝取不同角度的圖像時，所述連接機構由多連杆機構構成，所述多連杆機構升起，到達第一位置，並攝取包含所述被識別物體的第一圖像；繼續升起所述連接機構使攝像頭達到第二位置，並攝取包含被識別物體的第二圖像。
[0066]當所述多連杆機構包含多節連杆時，在陸續升起所述連杆機構的連杆時即可攝取包含所述被識別物體的圖像，攝取圖像的數量與所述多連杆機構的數量有關。
[0067]102，利用所述多幅圖像獲取所述被識別物體的空間信息。
[0068]具體的，在獲取包含所述被識別物體在不同角度的多幅圖像後，利用計算機視覺中的「雙目視覺」或「多目視覺」的方法，來計算被識別物體的空間信息。
[0069]本實施例提供的物體識別方法，利用電子設備上連接攝像頭和電子設備本體的連接機構，帶動攝像頭運動至不同位置，這樣，攝像頭就能夠獲取被識別物體在不同角度的多幅圖像，再利用獲得的所述多幅圖像獲取所述被識別物體的空間信息，從而實現了利用一個攝像頭完成物體的空間信息的識別。
[0070]請參見圖5，示出了另一種物體識別方法的流程示意圖，該方法應用於電子設備，所述電子設備具有一攝像頭，所述攝像頭通過連接機構與電子設備本體可活動連接，且利用所述連接機構能夠改變所述攝像頭與所述電子設備本體之間的相對位置關係，所述方法至少包括以下步驟:
[0071]201，獲取所述攝像頭上升至不同位置處所攝取的包含被識別物體的多幅圖像。
[0072]202，根據所述攝像頭和電子設備本體的相對位置關係標定所述攝像頭。
[0073]由於連接攝像頭和電子設備本體的連接機構相對於電子設備本體的相對位置是預先已知而且固定不變的，所以可以根據此來標定攝像頭。
[0074]203，利用所述攝像頭的標定信息以及所述多幅圖像，通過三角定位方法獲得所述被識別物體的空間信息。
[0075]本實施例提供的物體識別方法，利用電子設備上連接攝像頭和電子設備本體的連接機構，帶動攝像頭運動至不同位置，這樣，攝像頭就能夠獲取被識別物體在不同角度的多幅圖像，再利用獲得的所述多幅圖像獲取所述被識別物體的空間信息，具體的，根據攝像頭與電子設備本體之間的相對位置關係來預先標定攝像頭，再利用所述攝像頭的標定信息和獲取的多幅圖像，通過三角定位方法獲得被識別物體的空間信息，從而實現了利用一個攝像頭完成物體的空間信息的識別。
[0076]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。
[0077]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護範圍。
【權利要求】
1.一種電子設備，包括一攝像頭和電子設備本體結構，其特徵在於，還包括:用於連接所述攝像頭和所述電子設備本體的連接機構，所述連接機構一端固定在所述電子設備本體的邊緣，另一端固定有所述攝像頭，且所述連接機構能夠繞與所述電子設備相連接的連接點做旋轉運動，以改變所述攝像頭與所述電子設備本體的相對位置。
2.根據權利要求1所述的電子設備，其特徵在於，所述連接機構為多連杆機構，所述多連杆機構至少包括:第一連杆和第二連杆； 所述第一連杆的一端與所述電子設備本體連接，另一端與所述第二連杆的一端可活動連接，所述第二連杆的另一端連接所述攝像頭。
3.根據權利要求2所述的電子設備，其特徵在於，所述第一連杆與所述第二連杆通過鉸鏈連接。
4.根據權利要求2所述的電子設備，其特徵在於，所述第二連杆套設在第一連杆內，且與所述第一連杆可伸縮連接。
5.根據權利要求2所述的電子設備，其特徵在於，還包括:設置在所述第二連杆上連接所述攝像頭的一端，用於帶動所述攝像頭轉動的旋轉機構。
6.根據權利要求1-5任一項所述的電子設備，其特徵在於，還包括:與所述連接機構連接的驅動機構，用於驅動所述連接機構帶動所述攝像頭移動。
7.根據權利要求6所述的電子設備，其特徵在於，還包括:與所述驅動機構相連接，用於控制所述驅動機構運行狀態的控制器。
8.—種物體識別方法，應用於電子設備，所述電子設備具有一攝像頭，所述攝像頭通過連接機構與電子設備本體可活動的連接，且利用所述連接機構能夠改變所述攝像頭與電子設備本體之間的相對位置關係，其特徵在於，所述方法至少包括: 獲取所述攝像頭上升至不同位置處所攝取的包含被識別物體的多幅圖像； 利用所述多幅圖像獲取所述被識別物體的空間信息。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述利用所述多幅圖像獲取所述被識別物體的空間信息的過程，具體為: 根據所述攝像頭和電子設備本體的相對位置關係標定所述攝像頭； 利用所述攝像頭的標定信息以及所述多幅圖像，通過三角定位方法獲得所述被識別物體的空間信息。
【文檔編號】G01B11/24GK103546739SQ201210239996
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月10日 優先權日:2012年7月10日
【發明者】賀志強, 柴海新, 付榮耀, 陳柯 申請人:聯想(北京)有限公司