【技术实现步骤摘要】
一种被动式标记点的空间定位装置和方法
本专利技术实施例涉及光学定位
，具体涉及一种被动式标记点的空间定位装置和方法。
技术介绍
三维空间定位技术是许多工业应用的基础，如机器人导航、光学测量、运动捕捉等。随着空间定位技术的不断发展，市场上涌现了很多优秀的空间定位解决方案，如蓝牙定位、电磁定位、光学定位等。其中基于红外光的光学定位技术因其定位精度高、抗干扰能力强等特点而被广泛的研究和应用，最具有代表性的产品有OptiTrack公司的光学定位摄像头，类似方案在需要定位的空间中架设多个带有红外截止滤光片的相机，并在被跟踪物体上安置红外反光小球，通过捕捉红外反光小球的位置进而对待跟踪物体进行准确定位。综合分析现有的红外光学定位系统后发现，尽管红外成像下很多可见光的干扰可以被较好的去除，但是仍然存在一些诸如干扰光源、镜面反射的问题，这些干扰光源和镜面反射的显著特点是能量高、混淆性强，它们在图像上投射出的光斑往往与需要定位的红外反射小球在图像上形成的光斑具有相似的形状外观，目前的红外系统还不能解决干扰光源、镜面反射的问题，这...
【技术保护点】
1.一种被动式标记点的空间定位装置，其特征在于，所述装置包括：计算机、微控制器、第一相机、第二相机和第三相机，/n所述计算机用于接收第一相机、第二相机和第三相机采集的图像数据，并向微控制器发送动作指令；/n所述微控制器用于触发第一相机、第二相机和第三相机工作，以及控制红外LED阵列的开闭，所述红外LED阵列设置于第一相机和第三相机的外围；/n其中，所述第一相机和第三相机的镜头设置有红外截止滤光片。/n
【技术特征摘要】
1.一种被动式标记点的空间定位装置，其特征在于，所述装置包括：计算机、微控制器、第一相机、第二相机和第三相机，
所述计算机用于接收第一相机、第二相机和第三相机采集的图像数据，并向微控制器发送动作指令；
所述微控制器用于触发第一相机、第二相机和第三相机工作，以及控制红外LED阵列的开闭，所述红外LED阵列设置于第一相机和第三相机的外围；
其中，所述第一相机和第三相机的镜头设置有红外截止滤光片。
2.一种被动式标记点的空间定位方法，其特征在于，所述方法包括：
创建数据集，利用所述数据集训练出分类识别模型；
获取第一相机、第二相机和第三相机的红外图像和非红外图像；包括第一红外图像、第二红外图像、第三红外图像、第一非红外图像、第二非红外图像和第三非红外图像；
获取第一相机与第三相机的帧差图像，利用所述帧差图像分割出第一红外图像和第三红外图像中的候选标记点，对标记点进行粗提取；
利用分类识别模型提取第二红外图像中所有干扰源的几何中心，并将第二红外图像分别与第一红外图像和第三红外图像进行立体匹配，得到第一红外图像和第三红外图像中的干扰源中心点，并删除，得到待匹配的第一红外图像和第三红外图像；
对待匹配的第一红外图像和第三红外图像进行立体匹配，得到标记小球的匹配点对，并进行验证。
3.如权利要求2所述的一种被动式标记点的空间定位方法，其特征在于，创建数据集，利用所述数据集训练出分类识别模型，具体包括：
在红外LED阵列开启的状态下，利用第二相机获取只存在干扰光源和镜面反射的第二相机拍摄的干扰数据集，和只存在被动式反光标记小球的无干扰数据集；
对干扰数据集中的干扰源和无干扰数据集中的标记小球进行标注，构建出训练数据集、验证数据集和测试数据集；
根据所述训练数据集、验证数据集和测试数据集对网络模型进行训练和测试，直至得出能够识别干扰源和标记小球的分类识别模型。
4.如权利要求2所述的一种被动式标记点的空间定位方法，其特征在于，利用所述帧差图像分割出第一相机图像和第三相机图像中的候选标记点，具体包括：
将第一红外图像和第一非红外图像中对应像素的值作差，得到第一相机的帧差图像，同理，得到第三相机的帧差...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘威，张新，邵航，黄海亮，
申请(专利权)人：浙江未来技术研究院嘉兴，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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