一种基于双目视觉的姿态测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于双目视觉的姿态测量方法，使用双目视觉系统通过计算被跟踪物体上的标记条来测量和定位，包括双目视觉系统的标定、姿态计算、对姿态数据进行卡尔曼滤波的步骤。本发明专利技术采用的卡尔曼滤波技术检测速度快，无需进行精确的初始化就可以对人脸姿态进行测量；本发明专利技术积累误差小，能够进行长时间的跟踪测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟现实
，具体的说是一种基于双目视觉的、应用于虚拟现实中的人脸姿态测量以及交互操作中对交互媒介的跟踪测量方法。
技术介绍
目前在虚拟现实和增强现实领域存在着大量使用惯性传感器进行测量的人脸姿态估计系统，这些系统使用陀螺仪和加速度计进行测量，由于这样的系统对于被跟踪物体的位置估计存在着累积误差，所以不能进行长时间使用；此外使用惯性传感器测量还存在必须进行合适的初始化，否则整个系统不能正常工作。上述缺陷，值得解决。
技术实现思路
为了克服现有的技术的不足，本专利技术提供一种基于双目视觉的姿态测量方法。本专利技术技术方案如下所述：一种基于双目视觉的姿态测量方法，其特征在于，使用双目视觉系统通过计算被跟踪物体上的标记条来测量和定位，包括以下步骤：步骤1、双目视觉系统的标定，得到相机的内部参数，以及相机之间的平移和旋转关系；步骤2、姿态计算，利用三角测量对标记点进行三维坐标的测量；步骤3、对测定的姿态旋转和平移数据进行卡尔曼滤波。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述步骤1中的标定过程包括相机内参标定和双目相机立体标定。更进一步的，相机内参标定包括相机的焦距、光心坐标以及相机成像时的畸变参数的标定。更进一步的，在双目相机立体标定过程中，首先计算多个相机之刚体变换关系，从而建立真实的物理世界到虚拟的相机坐标系之间的对应关系，再利用相机的内部参数就可以构造物理世界到相机坐标系之间的对应关系。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述步骤2中，姿态计算的具体步骤如下：(1)首先计算当前双目相机检测到的三个标记点的质心坐标Poc，然后将三个三维点分别减去质心坐标，得到质心坐标系下的新坐标，设为Pc；三个三维坐标分别减去质心坐标计算前一次双目相机检测到的三个标记点在其质心Pop坐标系下的新坐标Pp；(2)利用点集Pc和Pp确定的平面的法向量nc＝Pc1xPc2和np＝Pp1xPp2，利用两个平面的法向量将两个平面旋转至同一个平面，使用四元数的理论计算出两个法向量之间的旋转，其中Pc＝{Pc1，Pc2，Pc3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双目视觉的姿态测量方法，其特征在于，使用双目视觉系统通过计算被跟踪物体上的标记条来测量和定位，包括以下步骤：步骤1、双目视觉系统的标定，得到相机的内部参数，以及相机之间的平移和旋转关系；步骤2、姿态计算，利用三角测量对标记点进行三维坐标的测量；步骤3、对测定的姿态旋转和平移数据进行卡尔曼滤波。

【技术特征摘要】
1.一种基于双目视觉的姿态测量方法，其特征在于，使用双目视觉系统通过计算被跟踪物体上的标记条来测量和定位，包括以下步骤：步骤1、双目视觉系统的标定，得到相机的内部参数，以及相机之间的平移和旋转关系；步骤2、姿态计算，利用三角测量对标记点进行三维坐标的测量；步骤3、对测定的姿态旋转和平移数据进行卡尔曼滤波。2.根据权利要求1所述的基于双目视觉的姿态测量方法，其特征在于，所述步骤1中的标定过程包括相机内参标定和双目相机立体标定。3.根据权利要求2所述的基于双目视觉的姿态测量方法，其特征在于，相机内参标定包括相机的焦距、光心坐标以及相机成像时的畸变参数的标定。4.根据权利要求2所述的基于双目视觉的姿态测量方法，其特征在于，在双目相机立体标定过程中，首先计算多个相机之刚体变...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小明，刘志愿，张小龙，
申请(专利权)人：深圳市未来感知科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44