本发明专利技术的实施例提供了一种在空间的平面图中标定立体相机的方法和装置。根据本发明专利技术实施例的在空间的平面图中标定立体相机的方法，包括：将立体相机在空间中拍摄的深度图转换为顶视图；将顶视图中显示的空间的关键特征和平面图中显示的空间的关键特征进行匹配，以对于参与匹配的每对关键特征生成相机粒子；根据利用立体相机获得的在空间中行进的对象的位置和/或运动轨迹以及平面图中显示的空间中障碍物的位置，更新每个相机粒子的粒子权重；以及根据更新后的相机粒子在平面图中标定立体相机。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及标定立体相机的方法和装置，更具体地，本专利技术涉及在空间的平面图 中标定至少一个立体相机的方法和装置。
技术介绍
近年来例如三维重建、虚拟现实之类的技术已被广泛使用。在三维重建、虚拟现实 等技术中，通过在空间中设置的立体相机对该空间进行拍摄，以获得例如人、动物等目标对 象在该空间中的位置。具体地，在现有的目标对象位置确定方法中，首先可根据立体相机所 拍摄的关于空间的图像确定目标对象相对于立体相机的位置，然后可根据立体相机在预先 给定的空间的平面图中的位置和立体相机的光轴与平面图的坐标轴之间的夹角，将目标对 象在立体相机所拍摄的图像中的位置映射到空间的平面图中，从而确定目标对象在空间中 的位置。 在现有的标定立体相机的方法中，需要根据立体相机的设置位置，在空间的平面 图中对相机进行手动标定。然而，在手动标定过程中容易产生误差，导致在空间的平面图中 标定的立体相机不准确，并进而影响根据在平面图中标定的立体相机计算出的目标对象在 空间中位置的准确性。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种在空间的平面图中标定至少一个立体相机的 方法和装置，以解决上述问题。 本专利技术的一个实施例提供了一种在空间的平面图中标定立体相机的方法，包括： 将立体相机在空间中拍摄的深度图转换为顶视图；将顶视图中显示的空间的关键特征和平 面图中显示的空间的关键特征进行匹配，以对于参与匹配的每对关键特征生成相机粒子， 其中该相机粒子包括当该对关键特征匹配时立体相机在平面图中的位置坐标、该对关键特 征之间的夹角、以及粒子权重，并且粒子权重的初始值为该对关键特征的匹配值；根据利用 所述立体相机获得的在空间中行进的对象的位置和/或运动轨迹以及平面图中显示的空 间中障碍物的位置，更新每个相机粒子的粒子权重；以及根据更新后的相机粒子在平面图 中标定立体相机。 本专利技术的另一实施例提供了一种在空间的平面图中标定立体相机的装置，包括： 图像转换单元，配置来将所述立体相机在所述空间中拍摄的深度图转换为顶视图；粒子生 成单元，配置来将所述顶视图中显示的所述空间的关键特征和所述平面图中显示的所述空 间的关键特征进行匹配，以对于参与匹配的每对关键特征生成相机粒子，其中该相机粒子 包括当该对关键特征匹配时所述立体相机在所述平面图中的位置坐标、该对关键特征之间 的夹角、以及粒子权重，并且所述粒子权重的初始值为该对关键特征的匹配值；粒子更新单 元，配置来根据利用所述立体相机获得的在所述空间中行进的对象的位置和/或运动轨迹 以及所述平面图中显示的所述空间中障碍物的位置，更新每个相机粒子的粒子权重；以及 相机标定单元，配置来根据更新后的相机粒子在所述平面图中标定所述立体相机。 在上述专利技术实施例提供的在空间的平面图中标定立体相机的方法和装置中，可根 据在空间中行进的对象的运动轨迹，自动地在空间的平面图中标定在该空间中设置的立体 相机，而不需要手动地在平面图中对立体相机进行标定，从而避免了由于在手动标定过程 中产生的误差所导致的在平面图中标定的相机位置的不准确性，并且提高了根据在平面图 中标定的立体相机确定的目标对象在空间中位置的准确性。【附图说明】 图1是描述了根据本专利技术一个实施例的在空间的平面图中标定立体相机的方法 的流程图； 图2a是示出立体相机在空间中拍摄的深度图。 图2b是示出根据本专利技术的一个示例，由图2a中所示的深度图转换的并且去除天 花板带来的影响的深度图。 图3是示出了根据本专利技术一个示例，以设置在空间中的多个立体相机中的一个作 为参照物用来定义该空间的观测坐标系的示意性说明图。 图4a是示出的根据本专利技术一个示例的空间的平面图。 图4b是示出的根据本专利技术一个示例对平面图进行二值化操作后获得的二值化的 平面图。 图5a和图5b是示出了根据本专利技术，将顶视图中显示的空间的关键特征和平面图 中显示的空间的关键特征进行匹配的一个示例情形的说明图。 图6是示出根据本专利技术的一个示例的更新每个相机粒子的粒子权重的方法的流 程图。 图7是示出根据本专利技术的另一示例的更新每个相机粒子的粒子权重的方法的流 程图。 图8是示出了根据本专利技术的一个实施例的在空间的平面图中标定立体相机的装 置的示范性结构框图。 图9是示出了根据本专利技术的一个实施例的粒子更新单元的示范性结构框图。 图10是示出了根据本专利技术的另一实施例的粒子更新单元的示范性结构框图。 图11是示出了根据本专利技术的一个实施例的相机标定单元的示范性结构框图。 图12是示出按照本专利技术实施例的在空间的平面图中标定立体相机的硬件系统的 总体硬件框图。【具体实施方式】 为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术，将参考附图详细描述本专利技术的优选实 施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同步骤和元素用相同的附图标记来表示， 且对这些步骤和元素的重复解释将被省略。 图1是描述了根据本专利技术一个实施例的在空间的平面图中标定立体相机的方法 100的流程图。下面，将参照图1来描述根据本专利技术实施例的在空间的平面图中标定立体相 机的方法。在根据本专利技术的实施例中，立体相机是指能够采集深度图的相机，立体相机的具 体形式包括但不限于双目相机。此外，在根据本专利技术的实施例中，在空间中活动或行进的对 象具体形式包括但不限于人、动物、例如机器人的电子装置等。 如图1所示，在步骤SlOl中，将立体相机在空间中拍摄的深度图转换为顶视图。根 据本专利技术的一个示例，在步骤SlOl中，可对立体相机在空间中拍摄的深度图中的每一个像 素进行坐标转换，以计算该像素在顶视图中的坐标，从而获得与所拍摄的深度图对应的顶 视图。 当立体相机被设置在例如办公室、会议室、客厅或卧室等室内空间中时，立体相机 所拍摄的深度图可能包括该室内空间的天花板。在此情况下，深度图中的天花板的部分也 会被包括在转换后的顶视图中，对后续操作造成不利的影响。鉴于此，优选地根据本专利技术的 一个示例，在将深度图转换为顶视图时可去除深度图中的天花板部分，以避免天花板带来 的影响。 具体地，在顶视图中，可将高度不在预定高度范围内的物体所对应的像素的像素 值设置为零。图2a是示出立体相机在空间中拍摄的深度图210。图2b是示出根据本专利技术 的一个示例，由图2a中所示的深度图210转换的并且去除天花板带来的影响的深度图220。 在图2a和图2b所示的示例中，由于通常在80cm至200cm的之间可拍摄到例如桌子、隔断、 墙之类的空间中的障碍物和在空间中活动的对象，并且室内空间的天花板高度通常高于 200cm，因此，可将预定高度范围设置为80cm至200cm。如图2b所示，在深度图210转换为 顶视图220时，在顶视图220中可将高度小于80cm或者大于200cm的物体所对应的像素的 像素值设置为零。 此外，在空间中存在多个立体相机的情况下，在步骤SlOl中，在将立体相机在空 间中拍摄的深度图转换为顶视图时，可根据该立体相机与空间中的其它立体相机之间的位 置关系来执行图像转换。例如，在当在空间中存在多个立体相机时，可以多个立体相机中的 一个立体相机的为参照物，并且通过例如偏移量和相机拍摄方向之间的夹角之类的相机外 部参数来确定其它立体相机与作为参照物的立体相机之间的位置关系。 以下，将结合图3说明根据本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在空间的平面图中标定立体相机的方法，包括：将所述立体相机在所述空间中拍摄的深度图转换为顶视图；将所述顶视图中显示的所述空间的关键特征和所述平面图中显示的所述空间的关键特征进行匹配，以对于参与匹配的每对关键特征生成相机粒子，其中该相机粒子包括当该对关键特征匹配时所述立体相机在所述平面图中的位置坐标、该对关键特征之间的夹角、以及粒子权重，并且所述粒子权重的初始值为该对关键特征的匹配值；根据利用所述立体相机获得的在所述空间中行进的对象的位置和/或运动轨迹以及所述平面图中显示的所述空间中障碍物的位置，更新每个相机粒子的粒子权重；以及根据更新后的相机粒子在所述平面图中标定所述立体相机。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，范圣印，王千，乔刚，诸加丹，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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