基于无源标记的光学跟踪方法和系统技术方案

一种椭圆形、光学跟踪标记包括内部标记本体，所述内部标记本体填充有相对于所述内部标记本体的中心点而径向扩散的色谱点。根据在穿过所述内部标记本体的所述中心点的水平线与穿过所述内部标记的所述中心点以及给定像素的线之间所限定的角度来计算所述内部标记本体的每个谱点的颜色值，其方式为使得，所述对应谱点的所述颜色值沿着围绕所述中心点的椭圆形路径、具体地沿着以所述中心点为圆心的圆形路径根据正弦图案而变化。一种用于确定对象在空间中的3D位置的方法和系统通过检测并分析所述正弦图案来使用此标记的特点。

Optical tracking method and system based on passive tag

An elliptical, optical tracking mark includes an internal marker body filled with a radially diffused chromatographic point relative to the central point of the interior marker body. According to the defined between the horizontal line in the center through the internal marker of the body and through the internal marker of the center point and a given pixel line to calculate the angle of each internal tag ontology spectral color values, in such a way that, said the color should be spectral values along the elliptical path, around the center point of the concrete along with the center point as the center of the circular path according to the sinusoidal pattern change. A method and system for determining the 3D position of an object in space, characterized by the use of this tag by detecting and analyzing the sinusoidal pattern.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于无源标记的光学跟踪方法和系统
技术介绍
本专利技术涉及基于无源标记的光学跟踪系统和方法。具体地，本专利技术涉及改进无源标记本身，并且涉及提高基于无源标记的方法和系统的准确性。现有技术光学系统利用从图像传感器捕获的数据来确定由一个或多个相机成像的对象的3D位置，所述一个或多个相机被校准以用于提供重叠投影。传统上使用附接至对象或粘附至对象的特殊标记来实现数据采集。这些系统针对每个标记产生具有3个自由度的数据，并且通常应当从三个或更多个标记的相对朝向中推断旋转信息。例如由US2011/0254922A1或WO2004/002352A2公开了一些现有技术系统。已知的无源光学系统使用涂覆有逆反射材料的标记来反射在相机镜头附近生成的光。可调整相机的阈值，从而使得将仅对明亮的反射区域进行采样。通常，已知的标记具有方格明暗图案。通常由在交替的明暗区域之间形成的直边的交点来限定标记的质心。将质心估计为所述标记在捕获的二维图像中的位置。具有附接在已知位置处的标记的对象用于校准相机并且获得其位置，并且对每个相机的镜头失真都进行测量。如果两个校准的相机看到标记，则可获得三维固定位置(来源：维基百科)。然而，存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定对象在空间中的3D位置的方法，所述方法包括以下步骤：‑将光学跟踪标记附接至所述对象，所述光学跟踪标记包括具有椭圆形形状和几何中心的内部标记本体(404)，所述内部标记本体(404)填充有相对于所述几何中心而径向扩散的色谱点，其中，根据在穿过所述中心点的水平线与穿过所述中心点以及所述内部标记本体的每个谱点的另一条线之间所限定的角度来计算所述对应谱点的颜色值，‑使用第一相机来捕获所述光学跟踪标记的第一数字图像并且使用另一相机来捕获所述光学跟踪标记的另一数字图像，‑在所述第一数字图像和所述另一数字图像内检测所述光学跟踪标记的边缘(201)，‑在所述第一数字图像和所述另一数字图像中的对应检测边...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.03 EP 14461587.91.一种确定对象在空间中的3D位置的方法，所述方法包括以下步骤：-将光学跟踪标记附接至所述对象，所述光学跟踪标记包括具有椭圆形形状和几何中心的内部标记本体(404)，所述内部标记本体(404)填充有相对于所述几何中心而径向扩散的色谱点，其中，根据在穿过所述中心点的水平线与穿过所述中心点以及所述内部标记本体的每个谱点的另一条线之间所限定的角度来计算所述对应谱点的颜色值，-使用第一相机来捕获所述光学跟踪标记的第一数字图像并且使用另一相机来捕获所述光学跟踪标记的另一数字图像，-在所述第一数字图像和所述另一数字图像内检测所述光学跟踪标记的边缘(201)，-在所述第一数字图像和所述另一数字图像中的对应检测边缘集合内检测斑点(202)，-在对应检测斑点集合内检测椭圆(203)，-在所述检测椭圆中的每个检测椭圆内分析(204)正弦图案，-基于所述分析确定(205)所述光学跟踪标记在所述第一数字图像和所述另一数字图像中的每一者中的2D位置，以及-基于在所述第一数字图像和所述另一数字图像中的每一者中的所述2D位置确定所述光学跟踪标记在空间中的3D位置。2.一种确定对象在空间中的3D位置的方法，所述方法包括以下步骤：-将至少两个光学跟踪标记附接至所述对象上，所述至少两个光学跟踪标记各自包括具有椭圆形形状和几何中心的内部标记本体(404)，所述内部标记本体(404)填充有相对于所述几何中心而径向扩散的色谱点，其中，根据在穿过所述中心点的水平线与穿过所述中心点以及所述内部标记本体的每个谱点的另一条线之间所限定的角度来计算所述对应谱点的颜色值，-使用至少一个相机来捕获所述至少两个光学跟踪标记的数字图像，-在所述数字图像内检测所述至少两个光学跟踪标记的边缘(201)，-在对应检测边缘集合内检测斑点(202)，-在对应检测斑点集合内检测椭圆(203)，-在所述检测椭圆中的每个检测椭圆内分析(204)正弦图案，-基于所述分析确定(205)所述至少两个光学跟踪标记的2D位置，以及-基于所述2D位置确定所述对象在空间中的3D位置。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述对应谱点的所述颜色值沿着围绕所述中心点的椭圆形路径、具体地沿着以所述中心点为圆心的圆形路径根据所述正弦图案而变化。4.如权利要求1至3之一所述的方法，其中，基于在所述椭圆内对所述正弦图案的分析来估计所述对应光学跟踪标记的所述中心点，以便确定所述对应光学跟踪标记的所述2D位置。5.如权利要求1至4之一所述的方法，其中，提供了多个预期，所述预期表示所述光学跟踪标记的预期图像，并且其中，通过将所述捕获的数字图像与所述预期进行比较来确定所述光学跟踪标记的所述2D位置。6.如权利要求1至5之一所...

【专利技术属性】
技术研发人员：B马里乌茨，
申请(专利权)人：奥普蒂纳弗公司，
类型：发明
国别省市：波兰,PL