[發(fā)明專利]基于雙目攝像頭和超寬帶融合的室內(nèi)單人定位方法

在審

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• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114723824A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董天陽;孫佳敏
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 舒良

基于雙目攝像頭和超寬帶融合的室內(nèi)單人定位方法，首先在室內(nèi)環(huán)境中布設(shè)超寬帶基站和放置雙目攝像頭。接著在已標(biāo)定過的雙目攝像頭所拍攝的左右圖像上進(jìn)行人體姿態(tài)估計，獲取到人體部位后進(jìn)行匹配。然后計算匹配部位的像素視差值，利用視差模型，計算出人在雙目攝像頭坐標(biāo)系下的二維坐標(biāo)位置。最后將攝像頭定位數(shù)據(jù)和超寬帶定位數(shù)據(jù)進(jìn)行融合得到人的最終二維坐標(biāo)位置。本發(fā)明通過人體姿態(tài)估計得到部位像素點，進(jìn)而匹配和定位，相比較于檢測人的邊框并匹配特征點的定位算法，減少了背景特征點匹配帶來的影響，提高了視覺定位的精度。另外融合了超寬帶定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在室內(nèi)中人離攝像頭較近時有極高的定位精度，人離攝像頭較遠(yuǎn)時有較高的定位精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于雙目攝像頭和超寬帶融合的室內(nèi)單人定位方法。

背景技術(shù)

人們平均約有百分之七十以上的時間在室內(nèi)度過，因此室內(nèi)定位技術(shù)一直得到了廣泛的關(guān)注與研究，眾多學(xué)者對如藍(lán)牙定位、地磁定位、超寬帶定位等傳感器定位技術(shù)展開了研究。隨著計算機視覺技術(shù)的發(fā)展，也有學(xué)者關(guān)注和研究基于計算機視覺的室內(nèi)定位技術(shù)，單目視覺定位與雙目視覺定位的技術(shù)有了一定的發(fā)展。室內(nèi)定位的研究在現(xiàn)實生活中有著廣泛的應(yīng)用，比如出現(xiàn)緊急情況時準(zhǔn)確地確定人員位置，及時進(jìn)行營救。

在傳感器定位方面，部分學(xué)者提出用超寬帶進(jìn)行室內(nèi)定位實現(xiàn)較精準(zhǔn)的定位，但因為室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，超寬帶信號容易受到多徑效應(yīng)和非視距傳播的影響，很大地影響了定位精度。在視覺定位方面，一些學(xué)者提出用目標(biāo)檢測模型如YOLO檢測人的框，接著使用傳統(tǒng)的特征點匹配算法求解雙目攝像頭拍攝的左右圖像上特征點的視差來定位。但是由于目標(biāo)檢測模型的檢測框大小與人的姿態(tài)有關(guān)，檢測框過大導(dǎo)致更多的背景特征點被用于匹配和計算，使得定位誤差變大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，提供一種基于人體姿態(tài)估計的雙目攝像頭定位，并融合超寬帶定位的室內(nèi)單人定位方法。

本發(fā)明的基于雙目攝像頭和超寬帶融合的室內(nèi)單人定位方法，包括如下步驟：

S1.首先在室內(nèi)環(huán)境中布設(shè)超寬帶基站和放置雙目攝像頭。

S2.接著在已標(biāo)定過的雙目攝像頭所拍攝的左右圖像上進(jìn)行人體姿態(tài)估計，獲取到人體部位后進(jìn)行匹配。

S3.然后計算匹配部位的像素視差值，利用視差模型，計算出人在雙目攝像頭坐標(biāo)系下的二維坐標(biāo)位置。

S4.最后將攝像頭定位數(shù)據(jù)和超寬帶定位數(shù)據(jù)進(jìn)行融合得到人的最終二維坐標(biāo)位置。

本發(fā)明的優(yōu)點是：通過人體姿態(tài)估計得到部位像素點，進(jìn)而匹配和定位，相比較于檢測人的邊框并匹配特征點的定位算法，減少了背景特征點匹配帶來的影響，提高了視覺定位的精度。另外融合了超寬帶定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在室內(nèi)中人離攝像頭較近時有極高的定位精度，人離攝像頭較遠(yuǎn)時有較高的定位精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

基于雙目攝像頭和超寬帶融合的室內(nèi)單人定位方法，包括如下步驟：

1室內(nèi)環(huán)境的超寬帶基站布設(shè)和雙目攝像頭放置；

室內(nèi)環(huán)境中，在四個墻角附近分別布設(shè)一個超寬帶基站，同時使得四個超寬帶基站能構(gòu)成一個矩形區(qū)域，在任意一條長邊的中間位置布設(shè)一個超寬帶基站以提高超寬帶定位精度。在矩形區(qū)域的任意一條短邊的中間位置放置雙目攝像頭，以保證攝像頭視野能盡可能覆蓋矩形區(qū)域的左右邊界。

2基于雙目攝像頭的人體部位定位匹配；