本发明专利技术公开了一种仿生眼的电子稳像验证装置，包括：仿生眼，其通过第一转轴安在第一固定平台上，仿生眼安有三连接轴，三连接轴分别安三伺服电机，仿生眼上安有摄像头；图像处理器，其于仿生眼内；圆形球体，其与连杆一端连，连杆另一端与第四伺服电机连，通过第二转轴安在固定杆上，并安装在第二固定平台上；第一伺服电机驱动器，其与三连接轴上的三伺服电机连；第二伺服电机驱动器，其与第四伺服电机连；连杆和第二转轴水平安装，第一转轴和固定杆垂直安装，圆形球体及连杆的旋转平面与仿生眼的正面垂直。本发明专利技术还提供了一种仿生眼的电子稳像验证方法。本发明专利技术的有益效果：用于对稳像后的图像稳定性进行实验验证。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿生机器人
，具体而言，涉及一种仿生眼的电子稳像验证装置及验证方法。
技术介绍
随着机器人的广泛应用，仿生技术得到了发展。在仿生
，图像的高稳定性对提高识别、跟踪精度具有决定的作用。电子稳像技术是应用计算机数字图像处理和电子技术相结合的方法，去除因为平台随机运动而引入的图像扰动，致使图像序列稳定的技术。近年，电子稳像算法也逐渐应用到仿生技术中。目前，在仿生
，大多数的研究都停留在如何对图像进行稳像，得到稳定平滑的图像序列。但是，对于电子稳像后的图像稳定性的验证方法很少有人研究。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种仿生眼的电子稳像验证装置及验证方法，用于对稳像后的图像稳定性进行实验验证。本专利技术提供了一种仿生眼的电子稳像验证装置，包括：仿生眼，其为球形，所述仿生眼通过第一转轴可旋转的安装在第一固定平台上，所述仿生眼上安装有水平方向的第一连接轴、光轴方向的第二连接轴和垂直方向的第三连接轴，所述第一连接轴、所述第二连接轴和所述第三连接轴的一端分别安装有第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机，所述第一连接轴、所述第二连接轴和所述第三连接轴的另一端分别穿过所述仿生眼，并在所述仿生眼的球心处交汇，所述仿生眼的正面的中心处安装有摄像头；图像处理器，其设于所述仿生眼内；圆形球体，其与刚性连杆的一端相连，所述连杆的另一端与第四伺服电机连接，所述第四伺服电机通过第二转轴可旋转的安装在固定杆上，所述固定杆安装在第二固定平台上；第一伺服电机驱动器，其与所述第一伺服电机、所述第二伺服电机和所述第三伺服电机连接；第二伺服电机驱动器，其与所述第四伺服电机连接；其中，所述连杆和所述第二转轴水平安装，所述第一转轴和所述固定杆垂直安装，所述圆形球体及所述连杆的旋转平面与所述仿生眼的正面垂直。作为本专利技术进一步的改进，所述圆形球体为带有明显颜色特征的圆形球体。本专利技术还提供了一种仿生眼的电子稳像验证方法，该方法包括以下步骤：步骤1，所述圆形球体作为观测目标，让所述圆形球体与所述仿生眼相距1米，保持所述圆形球体静止，所述摄像头捕捉所述圆形球体的静态图像；步骤2，所述图像处理器对所述静态图像进行处理，得到静止状态下所述圆形球体的球心坐标；步骤3，通过所述第二伺服电机驱动器控制所述第四伺服电机，使得所述连杆旋转，并带动所述圆形球体旋转；步骤4，所述仿生眼在所述第一伺服电机、所述第二伺服电机和所述第三伺服电机的驱动下进行三自由度的运动，使得所述摄像头捕捉所述圆形球体全场景的动态视频图像，得到动态图像序列；步骤5，所述图像处理器对所述动态图像序列进行稳像处理，得到稳定的图像序列；步骤6，所述图像处理器对步骤5中得到的稳定图像序列进行处理，得到稳像后的所述圆形球体的球心坐标；步骤7，对比步骤2和步骤6中的球心坐标的偏差，得到图像稳定性，即光轴角度最大振荡幅度。作为本专利技术进一步的改进，步骤4中，所述仿生眼三自由度的运动具体为：所述第一伺服电机驱动所述第一连接轴俯仰运动，带动所述第二连接轴和所述第三连接轴一起俯仰运动，使得所述仿生眼俯仰运动；所述第二伺服电机驱动所述第二连接轴绕光轴运动，带动所述第一连接轴和所述第三连接轴一起绕光轴运动，使得所述仿生眼绕光轴运动；所述第三伺服电机驱动所述第三连接轴左右运动，带动所述第一连接轴和所述第二连接轴绕光轴运动，使得所述仿生眼左右运动。作为本专利技术进一步的改进，所述图像处理器采用基于SIFT特征点匹配的电子稳像算法进行稳像处理。作为本专利技术进一步的改进，所述图像处理器采用均值移动算法对图像进行处理得到所述圆形球体的球心坐标。作为本专利技术进一步的改进，稳像后的球中心坐标与静态偏差不超过1像素。作为本专利技术进一步的改进，当所述摄像头的焦距f＝2mm，所述摄像头的图像敏感单元的像素尺寸为6um，图像稳定性为6um/2mm＝0.003rad。本专利技术的有益效果为：通过有明显颜色特征的圆形球体作为观测目标，分别获取圆形球体的静态图像和动态图像，对比圆形球体的球心坐标的偏差，可得到图像的稳定性，实现对稳像算法的验证。附图说明图1为本专利技术实施例所述的一种仿生眼的电子稳像验证装置的结构示意图。图中，1、仿生眼；2、摄像头；31、第一转轴；32、第二转轴；41、第一固定平台；42、第二固定平台；51、第一伺服电机；52、第二伺服电机；53、第三伺服电机；6、圆形球体；7、连杆；8、固定杆；91、第一连接轴；92、第二连接轴；93、第三连接轴。具体实施方式下面通过具体的实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。如图1所示，本专利技术实施例的一种仿生眼的电子稳像验证装置。仿生眼1为球形，仿生眼1通过第一转轴31可旋转的安装在第一固定平台41上，仿生眼1上安装有水平方向的第一连接轴91、光轴方向的第二连接轴92和垂直方向的第三连接轴93，第一连接轴91、第二连接轴92和第三连接轴93的一端分别安装有第一伺服电机51、第二伺服电机52和第三伺服电机53，第一连接轴91、第二连接轴92和第三连接轴93的另一端分别穿过仿生眼1，并在仿生眼1的球心处交汇，仿生眼1的正面的中心处安装有摄像头2。图像处理器设于仿生眼1内，用于对摄像头2采集的图像进行处理。圆形球体6与刚性连杆7的一端相连，连杆7的另一端与第四伺服电机54连接，第四伺服电机54通过第二转轴32可旋转的安装在固定杆8上，固定杆8安装在第二固定平台42上。第一伺服电机驱动器与第一伺服电机51、第二伺服电机52和第三伺服电机53连接。第二伺服电机驱动器与第四伺服电机54连接。其中，连杆7和第二转轴32水平安装，第一转轴31和固定杆8垂直安装，圆形球体6及连杆7的旋转平面与仿生眼1的正面垂直。进一步的，为了更好的进行验证，更好的捕捉图像，圆形球体6为带有明显颜色特征的乒乓球。在利用该验证装置对稳像算法进行验证时，采用以下步骤：步骤1，圆形球体6作为观测目标，让圆形球体6与仿生眼1相距1米，保持圆形球体6静止，摄像头2捕捉圆形球体6的静态图像；步骤2，图像处理器对静态图像进行处理，得到静止状态下圆形球体6的球心坐标。步骤3，通过第二伺服电机驱动器控制第四伺服电机54，使得连杆7旋转，并带动圆形球体6旋转。步骤4，仿生眼1在第一伺服电机51、第二伺服电机52和第三伺服电机53的驱动下进行三自由度的运动，使得摄像头2捕捉圆形球体6全场景的动态视频图像，得到动态图像序列。其中，仿生眼1三自由度的运动具体为：第一伺服电机51驱动第一连接轴91俯仰运动，带动第二连接轴92和第三连接轴93一起俯仰运动，使得仿生眼1俯仰运动；第二伺服电机52驱动第二连接轴92绕光轴运动，带动第一连接轴91和第三连接轴93一起绕光轴运动，使得仿生眼1绕光轴运动；第三伺服电机53驱动第三连接轴93左右运动，带动第一连接轴91和第二连接轴92绕光轴运动，使得仿生眼1左右运动。步骤5，图像处理器对动态图像序列进行稳像处理，得到稳定的图像序列。电子稳像算法主要包括运动估计和运动补偿，现有的电子稳像算法主要采用块匹配算法、位平面匹配算法、特征点匹配算法、角点匹配算法。本实施例中可以采用基于SIFT特征点匹配的电子稳像算法进行稳像处理。步骤6，图像处理器对步骤5中得到的稳定图像序列进行处理，得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种仿生眼的电子稳像验证装置，其特征在于，包括：仿生眼(1)，其为球形，所述仿生眼(1)通过第一转轴(31)可旋转的安装在第一固定平台(41)上，所述仿生眼(1)上安装有水平方向的第一连接轴(91)、光轴方向的第二连接轴(92)和垂直方向的第三连接轴(93)，所述第一连接轴(91)、所述第二连接轴(92)和所述第三连接轴(93)的一端分别安装有第一伺服电机(51)、第二伺服电机(52)和第三伺服电机(53)，所述第一连接轴(91)、所述第二连接轴(92)和所述第三连接轴(93)的另一端分别穿过所述仿生眼(1)，并在所述仿生眼(1)的球心处交汇，所述仿生眼(1)的正面的中心处安装有摄像头(2)；图像处理器，其设于所述仿生眼(1)内；圆形球体(6)，其与刚性连杆(7)的一端相连，所述连杆(7)的另一端与第四伺服电机(54)连接，所述第四伺服电机(54)通过第二转轴(32)可旋转的安装在固定杆(8)上，所述固定杆(8)安装在第二固定平台(42)上；第一伺服电机驱动器，其与所述第一伺服电机(51)、所述第二伺服电机(52)和所述第三伺服电机(53)连接；第二伺服电机驱动器，其与所述第四伺服电机(54)连接；其中，所述连杆(7)和所述第二转轴(32)水平安装，所述第一转轴(31)和所述固定杆(8)垂直安装，所述圆形球体(6)及所述连杆(7)的旋转平面与所述仿生眼(1)的正面垂直。...
【技术特征摘要】
1.一种仿生眼的电子稳像验证装置，其特征在于，包括：仿生眼(1)，其为球形，所述仿生眼(1)通过第一转轴(31)可旋转的安装在第一固定平台(41)上，所述仿生眼(1)上安装有水平方向的第一连接轴(91)、光轴方向的第二连接轴(92)和垂直方向的第三连接轴(93)，所述第一连接轴(91)、所述第二连接轴(92)和所述第三连接轴(93)的一端分别安装有第一伺服电机(51)、第二伺服电机(52)和第三伺服电机(53)，所述第一连接轴(91)、所述第二连接轴(92)和所述第三连接轴(93)的另一端分别穿过所述仿生眼(1)，并在所述仿生眼(1)的球心处交汇，所述仿生眼(1)的正面的中心处安装有摄像头(2)；图像处理器，其设于所述仿生眼(1)内；圆形球体(6)，其与刚性连杆(7)的一端相连，所述连杆(7)的另一端与第四伺服电机(54)连接，所述第四伺服电机(54)通过第二转轴(32)可旋转的安装在固定杆(8)上，所述固定杆(8)安装在第二固定平台(42)上；第一伺服电机驱动器，其与所述第一伺服电机(51)、所述第二伺服电机(52)和所述第三伺服电机(53)连接；第二伺服电机驱动器，其与所述第四伺服电机(54)连接；其中，所述连杆(7)和所述第二转轴(32)水平安装，所述第一转轴(31)和所述固定杆(8)垂直安装，所述圆形球体(6)及所述连杆(7)的旋转平面与所述仿生眼(1)的正面垂直。2.根据权利要求1所述的电子稳像验证装置，其特征在于，所述圆形球体(6)为带有明显颜色特征的圆形球体。3.一种如权利要求1所述的一种仿生眼的电子稳像验证装置的电子稳像验证方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，所述圆形球体(6)作为观测目标，让所述圆形球体(6)与所述仿生眼(1)相距1米，保持所述圆形球体(6)静止，所述摄像头(2)捕捉所述圆形球体(6)的静态图像；步骤2，所述图像处理器对所述静态图像进行处理，得到静止状态下所述圆形球体(6)的球心坐标；步骤3，通过所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘培志，赵小川，陈晓鹏，成佳艺，施建昌，刘珊，瞿蓉，石伟兴，
申请(专利权)人：中国兵器工业计算机应用技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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