主动光刚体识别方法、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动作捕捉技术领域，公开了一种主动光刚体识别方法、装置、设备及存储介质。本方法包括：获取同一识别周期内包含待识别刚体的图像，并通过预先标定好的多个光点的质心坐标值和获取的多个光点的质心坐标值，确定多个光点是否来自同一待识别刚体；若来自同一待识别刚体，则根据一个识别周期内每帧图像中多个光点的编码数据和属于同一待识别刚体的多个光点的标识信息，获取对应刚体的编码信息，将该编码信息与预设的编码信息进行比对，识别图像中的刚体。本发明专利技术通过图像中待识别刚体对应的编码信息与预设的编码信息进行比对，提高了刚体的配置效率和主动式光学动作捕捉系统对刚体的识别速度。

Identification method, device, equipment and storage medium of active optical rigid body

【技术实现步骤摘要】
主动光刚体识别方法、装置、设备及存储介质
本申请涉及动作捕捉
，具体涉及一种主动光刚体识别方法、装置、终端设备、系统及存储介质。
技术介绍
动作捕捉技术作为一种可以实现虚拟现实仿真的技术，近年来在影视、娱乐、医疗、教育、科研等领域应用广泛。动作捕捉主要依托光学动捕摄像机来实现现实物体的动作捕捉和采集，然后通过计算机等数据处理终端对光学动捕摄像机所采集到的电子图像数据进行处理，在计算机中虚拟数据的形式将现实中物体还原为虚拟物体。现有的光学动作捕捉系统可分为主动式和被动式。然而，由于被动式的刚体光点容易损耗，而且受制于散热和供电以及反射式的光路等问题，相机接收到的光源亮度并不高，降低了摄像机过滤外部冗余信息的能力和相机的工作距离，严重减少其使用寿命。此外，市面上一些主动式的产品，虽然降低了光点的损耗和相机生产成本，在一定程度上也能增加动捕相机的工作距离。然而，由于涉及到供电问题往往比被动式刚体更难制作，并且，这种主动式的产品仍需要将刚体配置成不同的三维形态，从而进一步增加批量生产和批量配置的难度。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种主动光刚体识别方法、装置、终端设备、系统及存储介质，以解决刚体的配置效率过低且主动式光学动作捕捉系统对刚体的识别速度过慢的问题。本专利技术第一方面提供了一种主动光刚体识别方法，包括：获取光学动捕系统中，通过相机连续拍摄的同一识别周期内的待识别刚体的至少一帧图像数据，其中，所述待识别刚体包括多个光点，所述图像数据包括所述多个光点的质心坐标值；根据预先标定好的所述多个光点的质心坐标值得到相邻的光点之间的距离值之和，将所述相邻的光点之间的距离值之和与所述光点的数量相除，得到所述待识别刚体的中心点信息；根据所述中心点信息与获取的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，确定所述多个光点是否来自同一待识别刚体；若来自同一待识别刚体，则根据一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据和属于同一待识别刚体的所述多个光点的标识信息，获取对应刚体的编码信息；将所述编码信息与预设的刚体编码信息进行比对，对所述待识别刚体进行识别。可选地，在本专利技术第一方面的第一种实现方式中，所述获取光学动捕系统中，通过相机连续拍摄的同一识别周期内的待识别刚体的至少一帧图像数据之前，还包括：对光学动捕系统中的相机进行标定，以获得真实的预先标定好的所述多个光点的质心坐标值。可选地，在本专利技术第一方面的第二种实现方式中，所述根据所述中心点信息与获取的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，确定所述多个光点是否来自同一待识别刚体包括：根据所述中心点信息与获取的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，分别获得所述中心点与所述获取的图像数据中包括的所述多个光点之间的第一距离值，以及所述中心点与所述预先标定好的所述多个光点之间的第二距离值，将所述第一距离值与所述第二距离值进行对比，通过确定对比结果是否在阈值范围内，确定所述多个光点是否来自同一待识别刚体。可选地，在本专利技术第一方面的第三种实现方式中，所述若来自同一待识别刚体，则根据一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据和属于同一待识别刚体的所述多个光点的标识信息，获取对应刚体的编码信息包括：若确定对比结果在阈值范围内，则确定所述多个光点来自同一待识别刚体；根据所述多个光点对应的关联域面积和/或关联域灰度数据确定一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据；根据所述属于同一待识别刚体的所述多个光点的质心坐标值确定属于同一所述光点的标识信息；根据所述编码数据和标识信息，获取所述对应刚体的编码信息。可选地，在本专利技术第一方面的第四种实现方式中，所述根据所述多个光点对应的关联域面积和/或关联域灰度数据确定一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据包括：根据所述识别周期内所述多个光点的关联域面积，计算所述识别周期内每一光点的关联域面积平均值，将所述平均值作为所述多个光点在所述识别周期内的关联域面积阈值；将所述识别周期内所述多个光点每一帧的关联域面积与所述关联域面积阈值进行比较，并根据比较结果赋予一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点不同的编码数据；和/或，根据来自相机的所述识别周期内每帧图像中每一所述光点的关联域灰度数据，确定所述识别周期内每一光点的关联域灰度数据的平均值，并将所述关联域灰度数据的平均值作为当前识别周期的灰度值阈值，所述关联域灰度数据包括：关联域平均灰度值或关联域总灰度值；根据所述灰度值阈值和每帧图像中每一所述光点的关联域灰度数据，分别确定一个所述识别周期内每帧图像中每一所述光点的编码数据。可选地，在本专利技术第一方面的第五种实现方式中，所述根据所述属于同一待识别刚体的所述多个光点的质心坐标值确定属于同一所述光点的标识信息包括：获取前一帧属于同一待识别刚体的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，并分别为每一所述光点赋予一标记信息；生成第一标记信息；获取后一帧属于同一待识别刚体的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，并分别为每一所述光点赋予一标记信息；生成第二标记信息；将所述第一标记信息与第二标记信息进行匹配，若匹配成功，令第一标记信息取代第二标记信息，则第一标记信息为属于同一所述光点的标识信息。本专利技术第二方面提供了一种主动光刚体识别装置，包括：获取模块，用于获取光学动捕系统中通过相机连续拍摄的同一识别周期内的待识别刚体的至少一帧图像数据，其中，所述待识别刚体包括多个光点，所述图像数据包括所述多个光点的质心坐标值；处理模块，用于根据预先标定好的所述多个光点的质心坐标值得到相邻的光点之间的距离值之和，将所述相邻的光点之间的距离值之和与所述光点的数量相除，得到所述待识别刚体的中心点信息；根据所述中心点信息与获取的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，确定所述多个光点是否来自同一待识别刚体；若来自同一待识别刚体，则根据一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据和属于同一待识别刚体的所述多个光点的标识信息，获取对应刚体的编码信息；识别模块，用于将所述编码信息与预设的刚体编码信息进行比对，对所述待识别刚体进行识别。本专利技术第三方面提供了一种主动光动捕系统，包括：服务器、基站、相机及刚体，所述基站用于生成同步触发信号并向所述刚体和所述相机发送所述同步触发信号；所述刚体包括多个光点，用于在接收到所述同步触发信号之后，从自身存储的编码信息中调用编码数据并分配给每个所述光点，以使每个所述光点能够根据所述编码信息控制所述光点的亮度；所述相机用于在接收到所述同步触发信号之后，对所述刚体进行曝光拍摄，以及将拍摄得到的图像数据发送至所述服务器；所述服务器用于采用权利要求1-6中任一项所述的方法对所述刚体进行识别。本专利技术第四方面提供了一种主动光刚体识别设备，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动光刚体识别方法，其特征在于，所述刚体识别方法包括：/n获取光学动捕系统中，通过相机连续拍摄的同一识别周期内的待识别刚体的至少一帧图像数据，其中，所述待识别刚体包括多个光点，所述图像数据包括所述多个光点的质心坐标值；/n根据预先标定好的所述多个光点的质心坐标值得到相邻的光点之间的距离值之和，将所述相邻的光点之间的距离值之和与所述光点的数量相除，得到所述待识别刚体的中心点信息；/n根据所述中心点信息与获取的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，确定所述多个光点是否来自同一待识别刚体；/n若来自同一待识别刚体，则根据一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据和属于同一待识别刚体的所述多个光点的标识信息，获取对应刚体的编码信息；/n将所述编码信息与预设的刚体编码信息进行比对，对所述待识别刚体进行识别。/n

【技术特征摘要】
1.一种主动光刚体识别方法，其特征在于，所述刚体识别方法包括：
获取光学动捕系统中，通过相机连续拍摄的同一识别周期内的待识别刚体的至少一帧图像数据，其中，所述待识别刚体包括多个光点，所述图像数据包括所述多个光点的质心坐标值；
根据预先标定好的所述多个光点的质心坐标值得到相邻的光点之间的距离值之和，将所述相邻的光点之间的距离值之和与所述光点的数量相除，得到所述待识别刚体的中心点信息；
根据所述中心点信息与获取的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，确定所述多个光点是否来自同一待识别刚体；
若来自同一待识别刚体，则根据一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据和属于同一待识别刚体的所述多个光点的标识信息，获取对应刚体的编码信息；
将所述编码信息与预设的刚体编码信息进行比对，对所述待识别刚体进行识别。


2.根据权利要求1所述的主动光刚体识别方法，其特征在于，所述获取光学动捕系统中，通过相机连续拍摄的同一识别周期内的待识别刚体的至少一帧图像数据之前，还包括：
对光学动捕系统中的相机进行标定，以获得真实的预先标定好的所述多个光点的质心坐标值。


3.根据权利要求1或2所述的主动光刚体识别方法，其特征在于，所述根据所述中心点信息与获取的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，确定所述多个光点是否来自同一待识别刚体包括：
根据所述中心点信息与获取的图像数据中包括的所述多个光点的质心坐标值，分别获得所述中心点与所述获取的图像数据中包括的所述多个光点之间的第一距离值，以及所述中心点与所述预先标定好的所述多个光点之间的第二距离值，将所述第一距离值与所述第二距离值进行对比，通过确定对比结果是否在阈值范围内，确定所述多个光点是否来自同一待识别刚体。


4.根据权利要求3中所述的主动光刚体识别方法，其特征在于，所述若来自同一待识别刚体，则根据一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据和属于同一待识别刚体的所述多个光点的标识信息，获取对应刚体的编码信息包括：
若确定对比结果在阈值范围内，则确定所述多个光点来自同一待识别刚体；
根据所述多个光点对应的关联域面积和/或关联域灰度数据确定一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据；
根据所述属于同一待识别刚体的所述多个光点的质心坐标值确定属于同一所述光点的标识信息；
根据所述编码数据和标识信息，获取所述对应刚体的编码信息。


5.根据权利要求4所述的主动光刚体识别方法，其特征在于，所述根据所述多个光点对应的关联域面积和/或关联域灰度数据确定一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点的编码数据包括：
根据所述识别周期内所述多个光点的关联域面积，计算所述识别周期内每一光点的关联域面积平均值，将所述平均值作为所述多个光点在所述识别周期内的关联域面积阈值；
将所述识别周期内所述多个光点每一帧的关联域面积与所述关联域面积阈值进行比较，并根据比较结果赋予一个所述识别周期内每帧图像中所述多个光点不同的编码数据；
和/或，
根据来自相机的所述识别周期内每...

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