定位方法、装置、识别跟踪系统及计算机可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种定位方法、装置、识别跟踪系统及计算机可读介质，属于图像处理技术领域。该方法包括：处理器获取图像采集装置采集的视觉交互装置的目标图像，目标图像内包括对应视觉交互装置内至少分布在两个面上的目标特征点；获取每个目标特征点在目标图像对应的图像坐标系内的像素坐标；根据所有目标特征点的像素坐标和预先获取的所有目标特征点的物理坐标，获取图像采集装置与视觉交互装置之间的位置及旋转信息，其中，物理坐标为预先获取的目标特征点在视觉交互装置对应的物理坐标系内的坐标。通过该位置及旋转信息，就能够确定图像采集装置与视觉交互装置之间的位置关系，精确度更高。

Location Method, Device, Recognition and Tracking System and Computer Readable Media

【技术实现步骤摘要】
定位方法、装置、识别跟踪系统及计算机可读介质
本专利技术涉及图像处理
，更具体地，涉及一种定位方法、装置、识别跟踪系统及计算机可读介质。
技术介绍
近年来，随着科技的进步，增强现实(AR，AugmentedReality)和虚拟现实(VR，VirtualReality)等技术已逐渐成为国内外研究的热点。以增强现实为例，增强现实是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，其将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，来增强或修改对现实世界环境或表示现实世界环境的数据的感知。在虚拟现实系统及识别跟踪系统等交互系统中，需要对目标物体进行识别跟踪。现有的识别跟踪方法，通常是采用磁传感器、光传感器、超声波、惯性传感器、目标物体图像处理等方式实现，但是这些识别跟踪的方法，通常，识别跟踪效果并不理想，如磁传感器、光传感器、超声波等通常受到环境较大的影响，惯性传感器对精度要求极高，市场上急需一种全新的识别方法，以实现低成本、高精度的交互，而对目标物体的图像的处理作为识别跟踪的重要技术也需要一套完美有效的解决方法。
技术实现思路
本专利技术提出了一种定位方法、装置、识别跟踪系统及计算机可读介质，以改善上述缺陷。第一方面，本专利技术实施例提供了一种定位方法，应用于识别跟踪系统，所述系统包括图像采集装置和具有至少分布在两个面上的多个特征点的视觉交互装置。所述方法包括：获取所述图像采集装置采集的所述视觉交互装置的目标图像，所述目标图像内包括对应视觉交互装置内至少分布在两个面上的目标特征点；获取目标图像内的目标特征点在该目标图像对应的图像坐标系内的像素坐标；根据所述目标特征点的像素坐标和预先获取的所述目标特征点的物理坐标，获取所述图像采集装置与所述视觉交互装置之间的位置及旋转信息，其中，所述物理坐标为预先获取的所述目标特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的坐标。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种定位装置，应用于识别跟踪系统的处理器，所述系统包括图像采集装置和具有至少分布在两个面上的多个特征点的视觉交互装置。所述装置包括：第一获取单元、第二获取单元和处理单元。第一获取单元，用于获取所述图像采集装置采集的所述视觉交互装置的目标图像，所述目标图像内包括对应视觉交互装置内至少分布在两个面上的目标特征点；第二获取单元，用于获取每个所述目标特征点在所述目标图像对应的图像坐标系内的像素坐标；处理单元，用于根据所述目标特征点的像素坐标和预先获取的所述目标特征点的物理坐标，获取所述图像采集装置与所述视觉交互装置之间的位置及旋转信息，其中，所述物理坐标为预先获取的所述目标特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的坐标。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种识别跟踪系统，包括图像采集装置和具有至少分布在两个面上的多个特征点的视觉交互装置，所述图像采集装置与一处理器连接。所述图像采集装置用于采集所述视觉交互装置的目标图像，所述目标图像内包括对应视觉交互装置内至少分布在两个面上的目标特征点。所述处理器用于：获取所述图像采集装置采集的所述视觉交互装置的目标图像；获取目标图像内的目标特征点在该目标图像对应的图像坐标系内的像素坐标；根据所述目标特征点的像素坐标和预先获取的所述目标特征点的物理坐标，获取所述图像采集装置与所述视觉交互装置之间的位置及旋转信息，其中，所述物理坐标为预先获取的所述目标特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的坐标。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种具有处理器可执行的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述方法。本专利技术实施例提供的定位方法、装置、识别跟踪系统及计算机可读介质，通过在获取到图像采集装置采集的所述视觉交互装置的目标图像之后，确定目标图像内的多个目标特征点，获取每个目标特征点在目标图像对应的图像坐标系内的像素坐标，根据所有所述目标特征点的像素坐标和物理坐标，获取所述图像采集装置与所述视觉交互装置之间的位置及旋转信息，由此，通过该位置及旋转信息就能够确定图像采集装置与视觉交互装置之间的位置关系，精确度更高。本专利技术实施例的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例而了解。本专利技术实施例的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的识别跟踪系统的结构示意图；图2示出了本专利技术实施例提供的特征点的示意图；图3示出了本专利技术一实施例提供的定位方法的方法流程图；图4示出了本专利技术一实施例提供的目标图像对应的相机坐标系的示意图；图5示出了本专利技术实施例提供的二维物理坐标系的示意图；图6示出了本专利技术另一实施例提供的定位方法的方法流程图；图7示出了本专利技术另一实施例提供的目标图像的示意图；图8示出了本专利技术一实施例提供的定位装置的模块框图；图9示出了本专利技术另一实施例提供的定位装置的模块框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。请参阅图1，示出了本专利技术实施例提供的识别跟踪系统。识别跟踪系统10包括头戴显示装置100和视觉交互装置。该视觉交互装置包括第一背景和按照特定规则分布于第一背景的至少一个标记物。所述标记物包括第二背景以及按照特定规则分布于第二背景的若干子标记物，每个子标记物具有一个或多个特征点。其中，第一背景和第二背景有一定的区分度，例如，可以是第一背景为黑色，第二背景为白色。本实施方式中，每个标记物内的子标记物的分布规则不同，因此，每个标记物所对应的图像互不相同。子标记物为具有一定形状的图案，且该子标记物的颜色与标记物内的第二背景有一定的区分度，例如，第二背景为白色，而子标记物的颜色为黑色。子标记物可以是由一个或多个特征点构成，且特征点的形状不做限定，可以是圆点、圆环，也可以是三角形、其他形状。作为一种实施方式，如图2所示，标记物210内包括多个子标记物220，而每个子标记物220由一个或多个特征点221构成，图2中的每个白色圆形图案为一个特征点221。标记物210的轮廓为矩形，当然，标记物的形状也可以是其他形状，在此不做限定，图2中，矩形的白色区域以及该白色区域内的多个子标记物构成一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位方法，应用于一识别跟踪系统，所述系统包括图像采集装置和具有至少分布在两个面上的多个特征点的视觉交互装置；其特征在于，所述方法包括：获取所述图像采集装置采集的所述视觉交互装置的目标图像，所述目标图像内包括对应视觉交互装置内至少分布在两个面上的目标特征点；获取目标图像内的目标特征点在该目标图像对应的图像坐标系内的像素坐标；根据所述目标特征点的像素坐标和预先获取的所述目标特征点的物理坐标，获取所述图像采集装置与所述视觉交互装置之间的位置及旋转信息，其中，所述物理坐标为预先获取的所述目标特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的坐标。

【技术特征摘要】
1.一种定位方法，应用于一识别跟踪系统，所述系统包括图像采集装置和具有至少分布在两个面上的多个特征点的视觉交互装置；其特征在于，所述方法包括：获取所述图像采集装置采集的所述视觉交互装置的目标图像，所述目标图像内包括对应视觉交互装置内至少分布在两个面上的目标特征点；获取目标图像内的目标特征点在该目标图像对应的图像坐标系内的像素坐标；根据所述目标特征点的像素坐标和预先获取的所述目标特征点的物理坐标，获取所述图像采集装置与所述视觉交互装置之间的位置及旋转信息，其中，所述物理坐标为预先获取的所述目标特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标特征点的像素坐标和物理坐标，获取所述图像采集装置与所述视觉交互装置之间的位置及旋转信息之前，所述方法还包括：确定所述目标特征点在预设模型标记物中所对应的模型特征点；查找所述预设模型标记物中的模型特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的物理坐标；将所述目标特征点所对应的模型特征点的物理坐标作为该目标特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的物理坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定每个所述目标特征点在预先获取的预设模型标记物中所对应的模型特征点，包括：将所述目标特征点映射到所述预设模型标记物对应的坐标系内，以获取所述目标特征点在所述预设模型标记物对应的坐标系内的坐标；将在所述预设模型标记物对应的坐标系中，与所述目标特征点的坐标距离最近的模型特征点作为该目标特征点对应的模型特征点。4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，根据所述目标特征点的像素坐标和预先获取的所述目标特征点的物理坐标，获取所述图像采集装置与所述视觉交互装置之间的位置及旋转信息，包括：根据所述目标特征点的像素坐标、物理坐标和预先获取的所述图像采集装置的内参数，获取所述图像坐标系与所述物理坐标系之间的映射参数；根据所述映射参数获取所述图像采集装置的相机坐标系与所述物理坐标系之间的旋转参数和平移参数；根据所述旋转参数和平移参数获取所述视觉交互装置与所述图像采集装置之间的位置及旋转信息。5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标特征点在所述目标图像对应的图像坐标系内的像素坐标，包括：判断多个所述目标特征点的数量是否大于预设值；若大于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡永涛，于国星，戴景文，贺杰，
申请(专利权)人：广东虚拟现实科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44