[發(fā)明專利]一種運動目標的定位方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410114266.9
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103914855B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 林睿;厲茂海;陳國棟;劉吉柱;潘明強
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/231;G06T7/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本申請涉及移動機器人技術領域，尤其是一種運動目標的定位方法及裝置。

背景技術

在移動機器人領域中，對運動目標進行視覺跟蹤是一個重要的研究課題。視覺跟蹤，即通過連續(xù)的視頻圖像，獲得特定運動目標的空間位置及運動參數，并依據所述空間位置及運動參數對其進行追蹤。從本質上來講，實現對運動目標的視覺跟蹤需要對運動目標進行定位。

基于實際應用需要，對運動目標的定位算法應滿足三方面的要求，即魯棒性、準確性與實時性。其中，實時性要求能快速地對運動目標進行定位。

然而，移動機器人獲取到的圖像中包含有較大的數據量，目前的運動目標定位方式對圖像的處理需要耗費大量時間，處理效率較低，實時性較差。

發(fā)明內容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N運動目標的定位方法及裝置，用以解決現有技術中不能及時迅速地對運動目標進行定位的技術問題。本申請?zhí)峁┑募夹g方案如下：

一種運動目標的定位方法，應用于移動機器人，所述移動機器人上設置有攝像裝置，該方法包括：

獲取所述攝像裝置拍攝的當前圖像；其中，所述當前圖像中包含有運動目標；

獲取所述運動目標的當前預估空間坐標；

依據所述當前預估空間坐標，確定所述當前圖像中的備選圖像區(qū)域；

對所述備選圖像區(qū)域進行光線處理；

依據顏色自適應算法，在經過光線處理的備選圖像區(qū)域中獲取目標圖像區(qū)域。

上述方法，優(yōu)選的，當獲取到的所述攝像裝置拍攝的當前圖像非第一幀圖像時；其中，所述獲取所述運動目標的當前預估空間坐標，包括：

判斷是否獲取到前一目標圖像區(qū)域；其中，所述前一目標圖像區(qū)域為所述當前圖像的前一幀圖像中包含有運動目標的目標圖像區(qū)域；

若是，依據卡爾曼濾波算法，由所述前一目標圖像區(qū)域的幾何中心坐標，獲取所述運動目標的當前預估空間坐標。

上述方法，優(yōu)選的，所述依據所述當前預估空間坐標，確定所述當前圖像中的備選圖像區(qū)域，包括：

依據所述當前預估空間坐標，獲得所述運動目標的當前空間坐標；

依據所述當前空間坐標及預設坐標轉換矩陣，在所述當前圖像中確定備選圖像區(qū)域的中心坐標；

依據所述當前空間坐標、運動目標的預估線速度及運動目標的預估角速度，在所述當前圖像中確定備選圖像區(qū)域的長度及寬度。

上述方法，優(yōu)選的，所述依據所述當前預估空間坐標，獲得所述運動目標的當前空間坐標，包括：

獲得所述運動目標的當前位姿控制量；其中，所述當前位姿控制量中包含有所述運動目標的坐標改變參數及移動機器人的位置改變參數；

依據所述當前預估空間坐標及所述當前位姿控制量，獲得所述運動目標的當前空間坐標。

上述方法，優(yōu)選的，所述依據顏色自適應算法，在經過光線處理的備選圖像區(qū)域中獲取目標圖像區(qū)域，包括：

將所述經過光線處理的備選圖像區(qū)域進行顏色建模、消除噪聲及膨脹化處理，獲得多個備選圖像分區(qū)域；

將每個所述備選圖像分區(qū)域中與各個預設特征項分別對應的特征值進行加權求和，獲得每個所述備選圖像分區(qū)域對應的特征和值；

確定各個所述特征和值中的最大值，并將所述最大值對應的備選圖像分區(qū)域確定為目標圖像區(qū)域。

上述方法，優(yōu)選的，還包括：

將所述目標圖像區(qū)域的幾何中心確定為運動目標質心的圖像坐標；

依據所述運動目標質心的圖像坐標，確定所述運動目標相對于所述移動機器人的當前距離及當前角度；

依據所述當前距離及當前角度，獲得所述移動機器人的當前線速度及當前角速度。

本申請還提供了一種運動目標的定位裝置，應用于移動機器人，所述移動機器人上設置有攝像裝置，該裝置包括：

當前圖像獲取模塊，用于獲取所述攝像裝置拍攝的當前圖像；其中，所述當前圖像中包含有運動目標；

空間坐標獲取模塊，用于獲取所述運動目標的當前預估空間坐標；

備選區(qū)域確定模塊，用于依據所述當前預估空間坐標，確定所述當前圖像中的備選圖像區(qū)域；

光線處理模塊，用于對所述備選圖像區(qū)域進行光線處理；

目標區(qū)域獲取模塊，用于依據顏色自適應算法，在經過光線處理的備選圖像區(qū)域中獲取目標圖像區(qū)域。

上述裝置，優(yōu)選的，當前圖像獲取模塊獲取到的所述攝像裝置拍攝的當前圖像非第一幀圖像；其中，所述空間坐標獲取模塊包括：