[發明專利]體積識別方法和系統

有效

• 申請號: 200780053047.2
• 申請日: 2007-04-20
• 公開（公告）號: CN101715581A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: G·皮諾;J·羅伊;L·德梅特;X·巴埃萊
• 申請（專利權）人: 索夫特基奈蒂克股份公司
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

1.一種用于識別三維成像系統的范圍內的目標對象的體積的方法，包 括以下步驟：

a)使用所述三維成像系統(3)來捕獲三維圖像數據，其中，所述圖像數 據呈現出多個點(5)，每個點(5)具有在三維空間中的至少一組坐標；

b)將所述點(5)中的至少一些點群組化為一組叢集(6)；以及

c)根據第一組參數來選擇與位于所述三維成像系統(3)的范圍內的目 標對象(1)對應的叢集(6)，其中所述第一組參數包括目標對象(1)的位置、形 狀和尺寸中的至少一項；

該方法的特征為還包括以下步驟：

d)根據包括所述點(5)在所述三維空間中的位置的第二組參數，來將所 選擇的叢集(6)的點(5)中的至少一些點群組化為一組子叢集，其中，每個子 叢集在所述三維空間中具有形心(11)；以及

e)將體積(12)與至少一些所述子叢集中的每一個相關聯，其中，所述 體積(12)被固定到所述子叢集的形心(11)。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，使用K-means算法來將所選擇 的叢集(6)的點群組化為預定數目為K個的子叢集。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，與子叢集相關聯的所述體積(12) 是球體。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述球體以所述子叢集的形心 (11)為中心。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，根據包括以下步驟的方法來執 行將點(5)群組化為叢集(6)：

a)創建包含第一點(5)的第一叢集(6)；以及

b)對每個其它點(5)執行以下操作：

i)在所述三維空間中尋找形心(7)最接近于所述其它點的叢集(6)；以 及

ii)如果在所述三維空間中在所述其它點(5)和所述最接近的叢集的 形心(7)之間的絕對距離高于預定閾值θ，并且叢集(6)的數量仍然低于預 定最大值q時，則創建包含所述其它點的額外叢集(6)；或者

iii)如果所述絕對距離不高于所述預定閾值θ，或者叢集(6)的數量已 經達到所述預定最大值q時，則將所述其它點(5)增加到形心(7)最接近于 所述其它點(5)的所述叢集(6)。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，將點(5)群組化為叢集(6)還包括 以下步驟：

a)判定所述叢集(6)中的兩個叢集是否連接；以及

b)合并連接的叢集(6)。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，判定所述叢集(6)中的兩個叢集 是否連接包括以下步驟：

a)計算所述兩個叢集(6)中的每一個的點(5)沿著軸(8)的投影的分布的 標準偏移，其中，所述軸(8)鏈接所述兩個叢集(6)的形心(7)；以及

b)檢查已乘上預定因子S的所述標準偏移的總和是否高于在所述兩個 叢集(6)的形心(7)之間的絕對距離。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述三維成像系統(3)包括飛行 時間式3D照相機、立體照相機、位于所述三維空間中的不同位置的多個照 相機、或者激光雷達、聲納或雷達系統。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述圖像數據至少包括每個點 (5)的深度、天頂角和方位角，并且所述方法還包括將這些點(5)中的至少一 些點的深度、天頂角及方位角轉換為三維笛卡兒坐標的步驟。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述目標對象(1)是人類身體 的至少一部分。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述人類身體為站姿。

12.根據權利要求11所述的方法，還包括計算所述身體的軀干(19)的 近似質心(17)和主軸(18)的步驟。