相机安装位置的布局方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及计算机视觉领域，公开了一种相机安装位置的布局方法、装置、设备及存储介质，用于实现光学运动捕捉系统的相机布局既能够高精度又能够少计算量的效果。相机安装位置的布局方法包括：随机产生初始种群个体；根据每个初始种群个体的基因数值，对点云中点的位置范围进行分析得到目标点；通过目标相机布局算法中的目标函数，对目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得到目标可观测性得分；根据目标可观测性得分对初始种群个体进行交叉变异处理和比例选择处理，得到优秀种群个体；对优秀种群个体进行稳定迭代处理，直至稳定迭代处理得到的种群个体的偏差值收敛，得到目标种群个体以及目标种群个体对应的目标相机安装位置。

【技术实现步骤摘要】
相机安装位置的布局方法、装置、设备及存储介质
本专利技术涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种相机安装位置的布局方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
光学运动捕捉系统是一种通过安装在动捕空间中的高精度相机，去定位和跟踪场景中运动目标上的标记Maker点，以实现对运动的捕捉任务。最终捕捉效果的好坏受很多步骤的影响，其中很重要的一步就包括优秀的相机安装位置。目前市面上的相机安装方法，主要取样枚举方法，让计算机去遍历搜索出较好的布局策略。在现有技术中，取样枚举方法虽然在一定程度上解决了相机安装工作量繁重和相机安装数量多的问题，但是并没有达到最优的安装效果，因为这种方法的安装效果跟遍历精度有关，精度越高则安装效果越好，但是越高的精度意味着巨大的计算机计算量，而且这种计算量是随着精度的增加成指数上涨的，所以一般不可能达到很高的精度，也就是说这种方法的安装效果必然存在很大的优化空间。因而，导致光学运动捕捉系统的相机布局无法兼顾高精度和少计算量。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于解决光学运动捕捉系统的相机布局无法兼顾高精度和少计算量的问题。本专利技术第一方面提供了一种相机安装位置的布局方法，包括：通过预置的目标相机布局算法随机产生初始种群个体，每个初始种群个体对应一个场景下的相机安装位置，每个初始种群个体包括基因数值和点云；根据所述基因数值对所述点云中点的位置范围进行分析，得到目标点；通过所述目标相机布局算法中的目标函数，对所述目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得到目标可观测性得分；根据所述目标可观测性得分，对所述初始种群个体进行交叉变异处理和比例选择处理，得到优秀种群个体；对所述优秀种群个体进行稳定迭代处理，直至稳定迭代处理得到的种群个体的偏差值收敛，得到目标种群个体以及所述目标种群个体对应的目标相机安装位置。可选的，在本专利技术第一方面的第一种实现方式中，所述根据所述基因数值对所述点云中点的位置范围进行分析，得到目标点，包括：根据所述基因数值获取每个场景下的相机真实安装位置信息，所述相机真实安装位置信息包括相机位置信息、相机水平角信息和相机俯仰角信息；对所述相机水平角信息和所述相机俯仰角信息，进行旋转矩阵转换和平移向量转换，得到相机的位置范围；遍历所述点云中的点，判断所述点云中点的位置范围是否在所述相机的位置范围内；若所述点云中点的位置范围在所述相机的位置范围内，则将在所述相机的位置范围内的点确定为目标点。可选的，在本专利技术第一方面的第二种实现方式中，所述通过所述目标相机布局算法中的目标函数，对所述目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得到目标可观测性得分，包括：通过所述目标相机布局算法中的目标函数，计算每个目标点的双四方位可观测性得分；将所述双四方位可观测性得分中值最大的分值，确定为每个目标点的初始可观测性得分；获取所述目标点的总个数，根据每个目标点的初始可观测性得分和所述总个数确定目标可观测性得分。可选的，在本专利技术第一方面的第三种实现方式中，所述根据所述目标可观测性得分，对所述初始种群个体进行交叉变异处理和比例选择处理，得到优秀种群个体，包括：根据所述目标可观测性得分对所述初始种群个体进行交叉变异处理，得到候选种群个体；计算所述候选种群个体的子目标可观测性得分；根据所述子目标可观测性得分，对所述候选种群个体进行比例选择处理，得到优秀种群个体。可选的，在本专利技术第一方面的第四种实现方式中，所述计算所述候选种群个体的子目标可观测性得分，包括：获取所述候选种群个体的子基因数值；根据所述子基因数值确定所述点云中的子目标点；通过所述目标相机布局算法中的目标函数，对所述子目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得到子目标可观测性得分。可选的，在本专利技术第一方面的第五种实现方式中，所述对所述优秀种群个体进行稳定迭代处理，直至稳定迭代处理得到的种群个体的偏差值收敛，得到目标种群个体以及所述目标种群个体对应的目标相机安装位置，包括：按照预置稳定迭代次数对所述优秀种群个体进行新个体生成处理，直至新个体生成处理所得的种群个体的偏差值收敛，得到目标种群个体；获取所述目标种群个体的目标基因数值，并根据所述目标基因数值确定目标相机安装位置信息。可选的，在本专利技术第一方面的第六种实现方式中，所述按照预置稳定迭代次数对所述优秀种群个体进行新个体生成处理，直至新个体生成处理所得的种群个体的偏差值收敛，得到目标种群个体，包括：计算所述优秀种群个体的可观测性得分；根据所述优秀种群个体的可观测性得分，对所述优秀种群个体进行交叉变异处理和比例选择处理，得到子优秀种群个体；获取所述子优秀种群个体的偏差值，并判断所述偏差值是否收敛；若所述偏差值收敛，则停止迭代处理，将所述子优秀种群个体确定为目标种群个体；若所述偏差值不收敛，则对所述子优秀种群个体进行预置稳定迭代次的稳定迭代处理，直至所述偏差值收敛，将所述偏差值收敛的子优秀种群个体确定为目标种群个体。本专利技术第二方面提供了一种相机安装位置的布局装置，包括：产生模块，用于通过预置的目标相机布局算法随机产生初始种群个体，每个初始种群个体对应一个场景下的相机安装位置，每个初始种群个体包括基因数值和点云；分析模块，用于根据所述基因数值对所述点云中点的位置范围进行分析，得到目标点；第一处理模块，用于通过所述目标相机布局算法中的目标函数，对所述目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得到目标可观测性得分；第二处理模块，用于根据所述目标可观测性得分，对所述初始种群个体进行交叉变异处理和比例选择处理，得到优秀种群个体；稳定迭代处理模块，用于对所述优秀种群个体进行稳定迭代处理，直至稳定迭代处理得到的种群个体的偏差值收敛，得到目标种群个体以及所述目标种群个体对应的目标相机安装位置。本专利技术第三方面提供了一种相机安装位置的布局设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述相机安装位置的布局设备执行上述的相机安装位置的布局方法。本专利技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的相机安装位置的布局方法。本专利技术提供的技术方案中，通过预置的目标相机布局算法随机产生初始种群个体，每个初始种群个体对应一个场景下的相机安装位置，每个初始种群个体包括基因数值和点云；根据基因数值对点云中点的位置范围进行分析，得到目标点；通过目标相机布局算法中的目标函数，对目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得到目标可观测性得分；根据目标可观测性得分，对初始种群个体进行交叉变异处理和比例选择处理，得到优秀种群个体；对优秀种群个体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相机安装位置的布局方法，其特征在于，所述相机安装位置的布局方法包括：/n通过预置的目标相机布局算法随机产生初始种群个体，每个初始种群个体对应一个场景下的相机安装位置，每个初始种群个体包括基因数值和点云；/n根据所述基因数值对所述点云中点的位置范围进行分析，得到目标点；/n通过所述目标相机布局算法中的目标函数，对所述目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得到目标可观测性得分；/n根据所述目标可观测性得分，对所述初始种群个体进行交叉变异处理和比例选择处理，得到优秀种群个体；/n对所述优秀种群个体进行稳定迭代处理，直至稳定迭代处理得到的种群个体的偏差值收敛，得到目标种群个体以及所述目标种群个体对应的目标相机安装位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种相机安装位置的布局方法，其特征在于，所述相机安装位置的布局方法包括：
通过预置的目标相机布局算法随机产生初始种群个体，每个初始种群个体对应一个场景下的相机安装位置，每个初始种群个体包括基因数值和点云；
根据所述基因数值对所述点云中点的位置范围进行分析，得到目标点；
通过所述目标相机布局算法中的目标函数，对所述目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得到目标可观测性得分；
根据所述目标可观测性得分，对所述初始种群个体进行交叉变异处理和比例选择处理，得到优秀种群个体；
对所述优秀种群个体进行稳定迭代处理，直至稳定迭代处理得到的种群个体的偏差值收敛，得到目标种群个体以及所述目标种群个体对应的目标相机安装位置。


2.根据权利要求1所述的相机安装位置的布局方法，其特征在于，所述根据所述基因数值对所述点云中点的位置范围进行分析，得到目标点，包括：
根据所述基因数值获取每个场景下的相机真实安装位置信息，所述相机真实安装位置信息包括相机位置信息、相机水平角信息和相机俯仰角信息；
对所述相机水平角信息和所述相机俯仰角信息，进行旋转矩阵转换和平移向量转换，得到相机的位置范围；
遍历所述点云中的点，判断所述点云中点的位置范围是否在所述相机的位置范围内；
若所述点云中点的位置范围在所述相机的位置范围内，则将在所述相机的位置范围内的点确定为目标点。


3.根据权利要求2所述的相机安装位置的布局方法，其特征在于，所述通过所述目标相机布局算法中的目标函数，对所述目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得到目标可观测性得分，包括：
通过所述目标相机布局算法中的目标函数，计算每个目标点的双四方位可观测性得分；
将所述双四方位可观测性得分中值最大的分值，确定为每个目标点的初始可观测性得分；
获取所述目标点的总个数，根据每个目标点的初始可观测性得分和所述总个数确定目标可观测性得分。


4.根据权利要求1所述的相机安装位置的布局方法，其特征在于，所述根据所述目标可观测性得分，对所述初始种群个体进行交叉变异处理和比例选择处理，得到优秀种群个体，包括：
根据所述目标可观测性得分对所述初始种群个体进行交叉变异处理，得到候选种群个体；
计算所述候选种群个体的子目标可观测性得分；
根据所述子目标可观测性得分，对所述候选种群个体进行比例选择处理，得到优秀种群个体。


5.根据权利要求4所述的相机安装位置的布局方法，其特征在于，所述计算所述候选种群个体的子目标可观测性得分，包括：
获取所述候选种群个体的子基因数值；
根据所述子基因数值确定所述点云中的子目标点；
通过所述目标相机布局算法中的目标函数，对所述子目标点进行双四方位可观测性得分计算并进行归一化处理，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪智慧，许秋子，
申请(专利权)人：深圳市瑞立视多媒体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44