【技术实现步骤摘要】
用于通过光学成像进行的对象检测和表征的增强对比度本申请是申请日为2013年1月16日、申请号为201380012276.5、专利技术名称为“用于通过光学成像进行的对象检测和表征的增强对比度”的申请的分案申请。与相关申请的交叉参考本申请要求2012年11月8日提交的美国专利No.61/724,068的优先权和权益,该美国专利的全部公开通过引用被合并于此。另外,本申请要求美国专利申请(2012年3月7日提交的)No.13/414,485和(2012年12月21日提交的)13/724,357的优先权,并且还要求美国临时专利申请(2012年11月8日提交的)No.61/724,091和(2012年1月17日提交的)61/587,554的优先权和权益。前述申请全部内容都通过引用被合并于此。
本公开总地涉及成像系统并且具体涉及利用光学成像的三维(3D)对象检测、跟踪和表征。
技术介绍
运动捕获系统被用在各种情境中以获得关于各种对象的构造和运动的信息,包括具有联结构件的对象,例如人手和人身体。这样的系统一般包括照相机以捕获运动中的对象的连续图像以及计算机以分析这些图像来创建对对象的体积、位置和运动的重建。对于3D运动捕获,通常使用至少两个照相机。基于图像的运动捕获系统依赖从背景中区分出感兴趣对象的能力。这通常利用图像分析算法来实现,所述算法通常通过比较像素而检测颜色和/或亮度的突然变化来检测边缘。但是,这样的传统系统在很多常见环境下会遭遇性能恶化,例如感兴趣对象与背景和/或可能错误地记录为对象边缘的背景中的图案之间是低对比度。在一些情况下,区分对象和背景可以通过“装备” ...
【技术保护点】
一种用于分析捕获图像的方法,所述方法包括:使用照相机和至少一个光源捕获视场的第一多个数字图像;基于通过所述捕获而捕获的第一数字图像、第二数字图像和第三数字图像之间的差异,识别所述第一多个数字图像的不与背景对应而是与对象对应的像素,所述识别包括:基于通过所述捕获而捕获的所述第一数字图像和通过所述捕获而捕获的所述第二数字图像之间的差异形成第一差异图像;基于通过所述捕获而捕获的所述第二数字图像和通过所述捕获而捕获的所述第三数字图像之间的差异形成第二差异图像;以及确定第三差异图像,其中所述第三差异图像的一个或多个像素中的每个像素包括在所述第一差异图像中的对应像素和在所述第二差异图像中的对应像素之间的较小像素值的像素,其中所述第三差异图像识别与所述对象对应的像素;以及基于所识别的像素构建所述对象的模型,所述模型包括所述对象的位置和形状。
【技术特征摘要】
2012.01.17 US 61/587,554;2012.03.07 US 13/414,485;1.一种用于分析捕获图像的方法,所述方法包括:使用照相机和至少一个光源捕获视场的第一多个数字图像;基于通过所述捕获而捕获的第一数字图像、第二数字图像和第三数字图像之间的差异,识别所述第一多个数字图像的不与背景对应而是与对象对应的像素,所述识别包括:基于通过所述捕获而捕获的所述第一数字图像和通过所述捕获而捕获的所述第二数字图像之间的差异形成第一差异图像;基于通过所述捕获而捕获的所述第二数字图像和通过所述捕获而捕获的所述第三数字图像之间的差异形成第二差异图像;以及确定第三差异图像,其中所述第三差异图像的一个或多个像素中的每个像素包括在所述第一差异图像中的对应像素和在所述第二差异图像中的对应像素之间的较小像素值的像素,其中所述第三差异图像识别与所述对象对应的像素;以及基于所识别的像素构建所述对象的模型,所述模型包括所述对象的位置和形状。2.如权利要求1所述的方法,其中所述像素值对应于亮度水平,使得所述第三差异图像的一个或多个像素中的每个像素包括来自所述第一差异图像和所述第二差异图像的对应像素的具有较小亮度水平的一个像素。3.如权利要求2所述的方法,还包括使用阈值来区分前景像素和背景像素。4.如权利要求1所述的方法,其中所述第一多个数字图像的捕获包括:将所述至少一个光源从第一照明功率脉冲激励至第二照明功率。5.如权利要求4所述的方法,其中所述脉冲激励包括:在所述照相机捕获所述第一多个数字图像时,按规律间隔脉冲激励所述至少一个光源,使得光强对于对象像素比对于背景像素强。6.如权利要求1所述的方法,其中所述第一数字图像、所述第二数字图像和所述第三数字图像是连续数字图像。7.如权利要求1所述的方法,其中识别所述第一多个数字图像的像素包括:识别与手而不是与天花板对应的像素。8.如权利要求1所述的方法,其中识别所述第一多个数字图像的像素包括:发送所述第一多个数字图像中的每个数字图像的缩减表示,其中所识别的背景像素被归零。9.如权利要求1所述的方法,其中构建所述模型包括:构建3D模型。10.如权利要求1所述的方法,其中所述第一多个数字图像的捕获还包括:过滤掉在所述至少一个光源的峰值频率附近的频带以外的光。11.如权利要求1所述的方法,其中所述识别包括:在所述第一多个数字图像中的至少一个数字图像中检测指示圆形对象的高斯亮度衰减模式。12.如权利要求1所述的方法,其中构建所述模型还包括:从在特定有利位置观察的并且由所述第一多个数字图像的识别的像素所限定的所述对象的形状的轮廓来重构所述对象的位置,重构所述位置包括:在这里被称为“切片”的平面中,在给定切片中限定从所述特定有利位置到所述对象的、与来自所述特定有利位置的所述第一多个数字图像中的所述对象相切的多个切线;以及利用一个或多个简单闭合曲线,确定所述对象在所述切片中的所述位置和近似横截面。13.一种可佩戴护目镜,包括:朝向视场定向的至少一个照相机;至少一个光源,布置在所述视场的与所述至少一个照相机相同的一侧并且定向成照明所述视场;以及处理器,耦合至所述至少一个照相机和所述至少一个光源,并且被配置成:使用所述至少一个照相机和所述至少一个光源捕获所述视场的第一多个数字图像;基于通过所述捕获而捕获的第一数字图像、第二数字图像和第三数字图像之间的差异,识别所述第一多个数字图像的不与背景对应而是与对象对应的像素,所述识...
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