[發(fā)明專利]用于檢測(cè)和跟蹤一個(gè)物體上多個(gè)部位的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410135793.8
• 申請(qǐng)日: 2014-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103996019B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐學(xué)燕;丁游
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 香港應(yīng)用科技研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/46;G06T7/73
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44223
• 代理人: 江耀純

1.一種檢測(cè)一個(gè)物體的至少一個(gè)預(yù)定部位的姿勢(shì)的方法，包括步驟：

a)從由第一圖像傳感器拍攝的第一圖像中，提取出第一物體形狀；

b)計(jì)算所述第一物體形狀一個(gè)預(yù)定區(qū)域內(nèi)的所述預(yù)定部位的一個(gè)特征尺寸值；

c)根據(jù)所述特征尺寸值，構(gòu)建一個(gè)掩膜；

d)通過(guò)將所述掩膜應(yīng)用在所述第一物體形狀上，從所述第一物體形狀中提取出所述預(yù)定部位的一個(gè)輪廓；

e)在所述預(yù)定部位的所述輪廓中，找到至少一個(gè)預(yù)定特征點(diǎn)，從而檢測(cè)出所述預(yù)定部位的所述姿勢(shì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟：

a)從所述第一圖像傳感器獲得一系列幀；

b)在所述多個(gè)幀上，重復(fù)權(quán)利要求1的步驟(b)、(c)、(d)和(e)；

其中，對(duì)于每個(gè)所述幀，所述特征尺寸值是重新計(jì)算的，所述掩膜是重新構(gòu)建的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計(jì)算特征尺寸值的步驟還包括以下步驟：

a)確定所述物體的一個(gè)參考部位的參考值；所述參考部位不同于所述至少一個(gè)預(yù)定部位；

b)根據(jù)所述參考值，計(jì)算多個(gè)閾值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述計(jì)算特征尺寸值的步驟還包括以下步驟：

a)根據(jù)第一組所述多個(gè)閾值，確定多個(gè)分割邊界；

b)根據(jù)所述分割邊界，從所述第一物體形狀中提取出所述預(yù)定區(qū)域；

c)根據(jù)第二組所述多個(gè)閾值，識(shí)別出所述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的所述至少一個(gè)預(yù)定部位；

d)測(cè)量所述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的所述至少一個(gè)預(yù)定部位的尺寸值；

e)根據(jù)所述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的所述預(yù)定部位的所述尺寸值，計(jì)算所述特征尺寸值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括步驟：將掃描線放在所述多個(gè)分割邊界之間，使用快速分割算法；其中所述預(yù)定區(qū)域是在所述掃描線和所述第一物體形狀的頂邊界之間的一個(gè)區(qū)域。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述快速分割算法選自以下：二進(jìn)制分割算法、黃金分割算法。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述計(jì)算特征尺寸值的步驟還包括以下步驟：

a)根據(jù)所述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的所述至少一個(gè)預(yù)定部位的所述尺寸值，計(jì)算一組區(qū)別因子；

b)計(jì)算所述特征尺寸值，即所述尺寸值的加權(quán)平均，其中所述加權(quán)平均的加權(quán)因子是基于所述組區(qū)別因子和裕度系數(shù)的。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括步驟：根據(jù)所述特征尺寸值，更新所述第一組和所述第二組多個(gè)閾值。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述構(gòu)建掩膜的步驟還包括以下步驟：

a)在所述第一物體形狀上執(zhí)行腐蝕操作，因而生成一個(gè)腐蝕形狀；

b)在所述腐蝕形狀上執(zhí)行膨脹操作，因而生成所述掩膜；

其中所述腐蝕操作和所述膨脹操作的結(jié)構(gòu)元素的大小是基于所述特征尺寸值的。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)元素的大小是所述特征尺寸值的一半。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述找到至少一個(gè)預(yù)定特征點(diǎn)的步驟還包括以下步驟：

a)在所述預(yù)定部位的所述輪廓中，找到所述物體的每個(gè)預(yù)定部位；

b)對(duì)于所述第一圖像中的所述每個(gè)預(yù)定特征點(diǎn)，確定至少一個(gè)第一特征點(diǎn)位置。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括以下步驟：

a)從由第二圖像傳感器拍攝的第二圖像中，提取出所述物體的第二物體形狀；

b)計(jì)算所述第二物體形狀第二預(yù)定區(qū)域內(nèi)的所述預(yù)定部位的第二特征尺寸值；

c)根據(jù)所述第二特征尺寸值，構(gòu)建第二掩膜；

d)通過(guò)將所述第二掩膜應(yīng)用在所述第二物體形狀上，從所述第二物體形狀中提取出所述預(yù)定部位的第二輪廓；

e)在所述預(yù)定部位的所述第二輪廓中，找到至少一個(gè)預(yù)定特征點(diǎn)；

f)對(duì)于所述第二圖像內(nèi)的每個(gè)所述預(yù)定特征點(diǎn)，確定至少一個(gè)第二特征點(diǎn)位置；

g)根據(jù)所述第一特征點(diǎn)位置和所述第二特征點(diǎn)位置，確定每個(gè)所述特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

其中所述第一圖像和所述第二圖像是同時(shí)拍攝的，所述第二圖像傳感器和所述第一圖像傳感器相隔一個(gè)預(yù)定距離。