[發明專利]對象姿態估計的方法、裝置及電子設備

有效

• 申請號: 201611130138.9
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN108447090B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 熊懷欣
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06K9/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 黃燦;張博

1.一種對象姿態估計的方法，其特征在于，利用多個相機對同一被估姿態對象進行姿態估計，所述多個相機能夠從不同視角拍攝所述被估姿態對象的視圖，并且所述多個相機中兩兩關聯的相機所拍攝到的被估姿態對象區域具有重疊的部分，所述方法包括：

確定所述多個相機與被估姿態對象組成系統中兩兩相機之間的相機姿態差，所述相機姿態差為不同相機視覺角度對同一被估姿態對象所得出的姿態結果之間固定的差值,等同于世界坐標系下從一個相機沿著三個正交方向到另一個相機的旋轉角度，所述兩兩相機各自拍攝到的被估姿態對象區域具有重疊的部分；

利用所述多個相機拍攝的視圖分別進行姿態估計，得到多個初始姿態估計結果；

根據所述相機姿態差從所述多個初始姿態估計結果中選擇能夠融合的至少兩個初始姿態估計結果，所述兩個初始姿態估計結果之間的姿態差與對應相機的相機姿態差之間的差值距離小于預設第一閾值；

利用所述至少兩個初始姿態估計結果建立優化目標函數及其約束條件，進行求解得到每一初始姿態估計結果的修正增量，其中，所述優化目標函數為最小化所述至少兩個初始姿態估計結果修正后對應的視圖中所有特征點的平均反向投影誤差，所述約束條件為所述至少兩個初始姿態估計結果修正后對應的每一視圖中特征點的平均反向投影誤差小于預設第二閾值，且所述至少兩個初始姿態估計結果中每一初始姿態估計結果修正后與另一初始姿態估計結果修正后的差值等于對應兩兩相機的相機姿態差，修正后的初始姿態估計結果為初始姿態估計結果加上修正增量；

計算得到目標姿態估計結果，所述目標姿態結果為所述至少兩個初始姿態估計結果中任一初始姿態估計結果與其修正增量之和，并將所述目標姿態結果轉換到被估姿態對象所在世界坐標系下。

2.根據權利要求1所述的對象姿態估計的方法，其特征在于，所述多個相機中任兩個相機為第一相機和第二相機，所述確定所述多個相機與被估姿態對象組成系統中兩兩相機之間的相機姿態差包括：

以所述被估姿態對象為中心建立世界坐標系，對所述第一相機和所述第二相機分別進行位置標定獲得各自外部參數，得到第一相機對應的旋轉矩陣R_L和第二相機對應的旋轉矩陣R_R，所述旋轉矩陣為相機坐標系到世界坐標系的旋轉變換；

利用旋轉矩陣R_L和旋轉矩陣R_R計算得到從第一相機到第二相機的旋轉矩陣R_LoR，其中R_LoR＝R_L*R_R；

通過歐拉角的計算將R_LoR分解為俯仰角，翻滾角和偏航角三個方向的旋轉角，得到第一相機和第二相機之間的相機姿態差。