[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于運(yùn)動(dòng)約束光流法的復(fù)雜動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710081019.7
• 申請(qǐng)日: 2017-02-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106846367B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宏;金永慶;宋章軍;張國(guó)棟;董耀鳳;吳觀明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院;深圳市銀星智能科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/246
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/246
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 邱曉鋒

1.一種基于運(yùn)動(dòng)約束光流法的復(fù)雜動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)方法，包括以下步驟：

1)輸入具有真實(shí)環(huán)境運(yùn)動(dòng)物體移動(dòng)的場(chǎng)景視頻；

2)對(duì)輸入的視頻提取ORB特征，作為光流法的局部特征；

3)將提取的ORB特征與運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)中的特征的相似度進(jìn)行比較，以對(duì)所提取的ORB特征進(jìn)行篩選，包括：

設(shè)定時(shí)效值記錄運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)中的所有特征的有效性，設(shè)定的時(shí)效值為N，時(shí)效值隨著比較次數(shù)的增加而減少，以避免不能及時(shí)更新運(yùn)動(dòng)特征庫(kù)，并根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景做出反應(yīng)；

采用歐氏距離對(duì)提取的ORB特征與運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)中的特征的相似度進(jìn)行比較，利用已經(jīng)保存的運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)中的特征對(duì)所提取的ORB特征進(jìn)行篩選：如果是運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)中的特征，同時(shí)其時(shí)效值N不等于零，則不進(jìn)行步驟3)以下的操作，并將該特征對(duì)應(yīng)的時(shí)效值減1；如果時(shí)效值N為零，則將比較的特征移出運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)，并進(jìn)行步驟3)以下的操作；如果沒(méi)有在運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)中找到對(duì)應(yīng)的特征，則直接進(jìn)行步驟3)以下的操作；

4)獲取當(dāng)前機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)矢量；

5)通過(guò)光流法對(duì)步驟3)篩選后的ORB特征進(jìn)行處理，并將步驟4)得到的當(dāng)前機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)矢量作為輔助信息加快光流法的處理速度；

6)根據(jù)光流法的處理結(jié)果更新運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)物體的檢測(cè)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)步驟6)建立的運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)排除運(yùn)動(dòng)物體的特征點(diǎn)，建立環(huán)境點(diǎn)云圖，進(jìn)而通過(guò)環(huán)境點(diǎn)云圖進(jìn)行機(jī)器人的定位和導(dǎo)航。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)通過(guò)室內(nèi)機(jī)器人錄制具有真實(shí)環(huán)境運(yùn)動(dòng)物體移動(dòng)的場(chǎng)景視頻。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)的特征點(diǎn)和當(dāng)前圖像的特征點(diǎn)不能匹配的特征點(diǎn)，和由于時(shí)效值為零依舊不能找到匹配點(diǎn)的特征點(diǎn)，加入到運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)庫(kù)，并給新加入的特征點(diǎn)賦予時(shí)效值N，每進(jìn)行一次比較，則時(shí)效值減1，當(dāng)時(shí)效值為零時(shí)，該特征點(diǎn)重新通過(guò)光流法計(jì)算其運(yùn)動(dòng)軌跡。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)采用ORB_SLAM算法來(lái)獲得機(jī)器人當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)矢量。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5)借助機(jī)器人當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)矢量作為輔助提高光流法梯度下降搜索灰度匹配點(diǎn)的效率。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟5)將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)分為三類(lèi)：第一類(lèi)，前后移動(dòng)；第二類(lèi)，旋轉(zhuǎn)移動(dòng)；第三類(lèi)，復(fù)合移動(dòng)。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，對(duì)于第一類(lèi)的前后移動(dòng)，每幀獲取的圖像中的特征點(diǎn)以視頻中心點(diǎn)為中心發(fā)散式移動(dòng)；對(duì)于第二類(lèi)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，獲得的圖像中的特征點(diǎn)均向機(jī)器人旋轉(zhuǎn)的反方向運(yùn)動(dòng)；對(duì)于第三類(lèi)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，將第一類(lèi)和第二類(lèi)的運(yùn)動(dòng)方向矢量相加即可獲得。