基于机器视觉的室内人员定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的室内人员定位方法，其将摄像头装配在场景空间，对摄像头进行标定，构建主从世界坐标系，对目标进行跟踪，计算相对世界坐标并转换为主世界坐标系中的坐标，完成定位。本发明专利技术根据定位场景大小，使用一个或者多个广角摄像头就可对室内人员进行定位，具有易于部署，成本低，功耗低等优点；通过结合跟踪算法和定位算法，在室内无遮挡环境中定位效果好，定位精度高。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的室内人员定位方法
本专利技术属于目标定位
，具体涉及一种基于机器视觉的室内人员定位方法。
技术介绍
现有的室内定位方案，通常不能同时满足易于部署、成本低和定位精度高的要求。当对定位精度要求很高时，系统往往部署难度大，成本很高。当将成本控制在一定范围时，定位的精度就难以达到满意的效果。基于视觉的定位方面，因为单目和多目的实施策略不同，所以一个系统只能选择单目或者多目，可扩展性不好；基于单目的定位方案，可定位的范围有限；基于多目的定位方案计算复杂度高。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本专利技术提出了一种基于机器视觉的室内人员定位方法。本专利技术的技术方案是：一种基于机器视觉的室内人员定位方法，包括以下步骤：A、获取待定位场景，将摄像头装配在场景空间顶部；B、对摄像头进行标定，得到标定参数；C、根据摄像头构建主从世界坐标系，并作为先验条件进行保存；D、对待定位人员进行特征点设定，采用跟踪算法对目标进行跟踪，得到目标的图像坐标；E、根据步骤D得到的目标的图像坐标和步骤B得到的标定参数，采用定位算法计算目标在当前从世界坐标系中的相对世界坐标，再根据步骤C得到的先验条件计算目标在当前主世界坐标系中的坐标，完成定位。进一步地，所述步骤C中根据摄像头构建主从世界坐标系具体为：分别将每一个摄像头建立一个世界坐标系OXYZ，其中世界坐标系OXYZ的原点为摄像头中心垂直于地面的交点，XOY平面与场景空间的地面重合，Z轴指向场景空间顶部；再在所有摄像头中选取一个摄像头的世界坐标系OXYZ作为主世界坐标系，其它摄像头的世界坐标系OXYZ作为从世界坐标系。进一步地，所述步骤C中作为先验条件进行保存具体为将主世界坐标系和从世界坐标系的相对位置关系作为先验条件进行保存。本专利技术的有益效果是：本专利技术根据定位场景大小，使用一个或者多个广角摄像头就可对室内人员进行定位，具有易于部署，成本低，功耗低等优点；通过结合跟踪算法和定位算法，在室内无遮挡环境中定位效果好，定位精度高。附图说明图1是本专利技术的基于机器视觉的室内人员定位方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例中主从世界坐标系示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，为本专利技术的基于机器视觉的室内人员定位方法的流程示意图。一种基于机器视觉的室内人员定位方法，包括以下步骤：A、获取待定位场景，将摄像头装配在场景空间顶部；B、对摄像头进行标定，得到标定参数；C、根据摄像头构建主从世界坐标系，并作为先验条件进行保存；D、对待定位人员进行特征点设定，采用跟踪算法对目标进行跟踪，得到目标的图像坐标；E、根据步骤D得到的目标的图像坐标和步骤B得到的标定参数，采用定位算法计算目标在当前从世界坐标系中的相对世界坐标，再根据步骤C得到的先验条件计算目标在当前主世界坐标系中的坐标，完成定位。在本专利技术的一个可选实施例中，本专利技术主要应用于有对室内人员有定位需求的场景，包括但不限于工厂，商场，家庭等；上述步骤A首先获取待定位场景，将摄像头装配在场景空间顶部；这里的摄像头采用广角摄像头，设置为一个或者多个，实现对室内人员进行定位。这里不受限于摄像头的数量，可根据场景灵活调整。在本专利技术的一个可选实施例中，由于广角摄像头畸变较大，上述步骤B分别对每一个摄像头的参数进行畸变校正，得到每一个摄像头的标定参数。在本专利技术的一个可选实施例中，上述步骤C中根据摄像头构建主从世界坐标系具体为：分别将每一个摄像头建立一个世界坐标系OXYZ，其中世界坐标系OXYZ的原点为摄像头中心垂直于地面的交点，XOY平面与场景空间的地面重合，Z轴指向场景空间顶部；再在所有摄像头中选取一个摄像头的世界坐标系OXYZ作为主世界坐标系，其它摄像头的世界坐标系OXYZ作为从世界坐标系。如图2所示，为本专利技术实施例中主从世界坐标系示意图。本专利技术将主世界坐标系和从世界坐标系的相对位置关系作为先验条件进行保存，从而便于进行坐标系转换计算。在本专利技术的一个可选实施例中，上述步骤D对待定位人员进行特征点设定，并采用跟踪算法对目标进行跟踪，实时获取目标在图像中的像素坐标；这里不受限于某一种跟踪算法，也可结合多种跟踪算法。在本专利技术的一个可选实施例中，上述步骤E根据步骤D得到的目标的图像坐标和步骤B得到的标定参数，采用定位算法计算目标在当前从世界坐标系中的相对世界坐标，再根据步骤C得到的主从世界坐标位置关系的先验条件对目标的相对世界坐标进行坐标转换，计算目标在当前主世界坐标系中的坐标，完成定位。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本专利技术的原理，应被理解为本专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本专利技术公开的这些技术启示做出各种不脱离本专利技术实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的室内人员定位方法，其特征在于，包括以下步骤：A、获取待定位场景，将摄像头装配在场景空间顶部；B、对摄像头进行标定，得到标定参数；C、根据摄像头构建主从世界坐标系，并作为先验条件进行保存；D、对待定位人员进行特征点设定，采用跟踪算法对目标进行跟踪，得到目标的图像坐标；E、根据步骤D得到的目标的图像坐标和步骤B得到的标定参数，采用定位算法计算目标在当前从世界坐标系中的相对世界坐标，再根据步骤C得到的先验条件计算目标在当前主世界坐标系中的坐标，完成定位。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的室内人员定位方法，其特征在于，包括以下步骤：A、获取待定位场景，将摄像头装配在场景空间顶部；B、对摄像头进行标定，得到标定参数；C、根据摄像头构建主从世界坐标系，并作为先验条件进行保存；D、对待定位人员进行特征点设定，采用跟踪算法对目标进行跟踪，得到目标的图像坐标；E、根据步骤D得到的目标的图像坐标和步骤B得到的标定参数，采用定位算法计算目标在当前从世界坐标系中的相对世界坐标，再根据步骤C得到的先验条件计算目标在当前主世界坐标系中的坐标，完成定位。2.如权利要求1所述的基于机器视觉的室内...

【专利技术属性】
技术研发人员：童静，卿明，姚宇，张雪飞，
申请(专利权)人：四川超影科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51