[發明專利]物體定位方法和裝置、最優攝像機對確定方法和裝置

有效

• 申請號: 201210111296.5
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN103377471A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 王鑫;范圣印
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;H04N5/247
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張麗新

技術領域

本發明總體地涉及圖像處理，更具體地涉及通過多攝像機調度來進行物體定位的方法和裝置、以及最優攝像機對確定方法和裝置。

背景技術

目前已知一些通過對攝像機拍攝的圖像或者視頻流進行圖像處理，來對物體進行定位或跟蹤的方法。根據所使用的攝像機的數目，可以分為單攝像機定位跟蹤和多攝像機定位跟蹤。

在單攝像機定位跟蹤方法中，使用單個攝像機通過圖像處理進行跟蹤，比如光流或者粒子濾波。這類跟蹤方法基于二維信息，所以常常因為物體的快速移動和光線變化而失敗。

在多攝像機定位跟蹤方法中，一種已知基礎方法是機器視覺中的定位方法，其中通過兩個相機，可以通過若干步驟得到目標的距離或深度信息。但是，兩個相機的擺放有許多限制，比如要平行放置等等。

在專利文獻US6359647B1中，提出了一種使用多攝像機系統進行的物體跟蹤的方法。具體的，當物體出現在所選中的攝像機的視角邊界時，系統自動選擇另一部攝像機；另外，系統根據預測的物體下一時刻位置選擇和調整另一部攝像機。該方法本質上仍然是在各個時刻通過處理單個攝像機的圖像來實現物體定位跟蹤，因此精度不高。

在專利文獻US20100231723A1中，提出了一種通過跟蹤裝置推斷多攝像機網絡拓撲結構的方法。具體的，該方法從所有攝像機所獲得的各圖像中提取運動對象，根據所提取的運動對象推斷各個攝像機的特性，從而綜合推斷出多個攝像機間的拓撲結構以及攝像機間的距離；進而，利用所有攝像機跟蹤運動對象。該方法中所有攝像機同時工作，分析所有攝像機拍攝的圖像，因而對資源占用和消耗較大。

在專利文獻US7623676B2中，提出一種使用多立體相機網絡進行對象跟蹤的裝置。具體的，多個雙目相機平行布置，且在各自的固定區域內跟蹤物體，毗鄰的雙目相機之間視角稍微重疊，以及通過將各個區域跟蹤的結果綜合為全局跟蹤。該方法中，雙目相機布置固定，即平行布置，每個雙目相機負責區域固定，另外處理的是由雙目相機獲得的深度圖，這些方面限制了該方法的應用。

因此，需要對多攝像機的放置要求不高，且可以快速且準確地對物體進行定位和跟蹤的方法和裝置。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種即使在隨意放置多個攝像機的情況下，也可以準確對物體進行定位和跟蹤的方法和裝置。

本發明的另一個目的是提供一種物體定位和跟蹤的方法和裝置，在使用隨意布置的多個攝像機的情況下，也可以快速和準確地對物體進行定位和跟蹤。

本發明的再一個目的是提供一種確定在預定空間中布置的多個攝像機之中的最優攝像機對的最優攝像機對確定方法和裝置。

根據本發明的一個方面，提供了一種物體定位方法，用于利用針對預定空間布置的多個攝像機，來對該預定空間中的物體進行定位，可以包括：對物體進行粗略定位；根據粗略定位獲得的位置，從最優攝像機對查找表中檢索第一最優攝像機對，來作為選取的攝像機對，其中在最優攝像機對查找表中相關聯地存儲預定空間中的位置信息和對應的該多個攝像機中的最優攝像機對，表示對于該位置信息對應的位置，該最優攝像機對的定位精度比該多個攝像機中的任何其它攝像機對都高；以及利用選取的攝像機對，對物體進行精細定位。

根據本發明的另一方面，提供了一種最優攝像機對確定方法，用于針對預定空間中的位置的定位，確定在預定空間中布置的多個攝像機之中的最優攝像機對，可以包括：獲得該多個攝像機的位置和朝向；獲得兩個攝像機的定位誤差分布曲線，兩個攝像機的定位誤差分布曲線表示定位誤差與兩個攝像機間的距離以及物體距兩個攝像機的距離之間的關系；計算在預定空間中該位置處、以多個攝像機中的任意攝像機對來進行定位的誤差；以及確定定位誤差最小的攝像機對。

根據本發明的再一方面，提供了一種物體定位方法，用于利用針對預定空間布置的多個攝像機，來對該預定空間中的物體進行定位，可以包括：對物體進行粗略定位；基于預定空間的大小、該多個攝像機的位置和朝向、以及兩個攝像機的定位誤差分布曲線，計算在粗略定位獲得的位置處，以多個攝像機中的覆蓋該位置的攝像機中的任意攝像機對的組合來對物體進行定位的誤差；確定定位誤差最小的攝像機對；以及利用該攝像機對來對物體進行精細定位。