目标检测方法和设备技术

提供了一种目标检测方法和设备。该方法包括：拍摄成像空间的第一图像，所述第一图像包含成像空间内目标对象的平面信息；处理所述第一图像以检测包含所述目标对象的目标区域；拍摄所述成像空间的第二图像，所述第二图像包含所述目标对象的深度信息；基于拍摄所述第一图像的第一图像传感器与拍摄所述第二图像的第二图像传感器的相对位置关系，将所述第一图像中的目标区域映射至第二图像；以及计算所述第二图像中目标区域内的深度信息。由此，通过对常规图像进行目标区域提取，并通过映射将深度图像的深度计算局限在提取的目标区域内来提供一种快速准确的目标检测方案。供一种快速准确的目标检测方案。供一种快速准确的目标检测方案。

【技术实现步骤摘要】
目标检测方法和设备


[0001]本专利技术涉及图像测量与处理领域，特别涉及一种用于目标检测方法和设备。

技术介绍

[0002]三维信息，亦可称深度信息或景深信息。目前三维信息测量技术多采用激光进行辅助，例如可以通过三角测量法计算得出待测目标表面的空间深度值。上述空间深度值可以描述待测目标的特征，因此可以在广泛领域用于目标对象的检测。
[0003]但由于深度信息提取的计算密度较高，在需要进行快速或大量目标对象检测的场景下，会消耗过高的功率和算力。
[0004]因此，需要一种能够快速准确地进行目标检测的方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的一个技术问题是，提供一种目标检测方法，该方法通过对常规图像进行目标区域提取，并通过映射将深度图像的深度计算局限在提取的目标区域内来提供一种快速准确的目标检测方案。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种目标检测方法，包括：拍摄成像空间的第一图像，所述第一图像包含成像空间内目标对象的平面信息；处理所述第一图像以检测包含所述目标对象的目标区域；拍摄所述成像空间的第二图像，所述第二图像包含所述目标对象的深度信息；基于拍摄所述第一图像的第一图像传感器与拍摄所述第二图像的第二图像传感器的相对位置关系，将所述第一图像中的目标区域映射至第二图像；以及计算所述第二图像中目标区域内的深度信息。由此，通过对目标区域的提取缩小深度信息的计算范围，提升目标识别效率。
[0007]优选地，可以基于目标特征提取算法，查找所述第一图像中包含的所述目标对象，并确定包含所述目标对象的目标区域的第一坐标。随后，基于所述第一坐标，可以确定所述目标区域在所述第二图像内的第二坐标，并且计算所述第二坐标标识的所述目标区域内的深度信息。由此通过坐标目标区域提升计算效率。
[0008]优选地，可以基于检测出的所述目标对象的第一特征点，确定所述第一图像中包含所述目标对象。随后，将所述第一特征点映射至所述第二图像作为第二特征点，并据此计算所述目标区域内第二特征点的深度信息。由此可以进一步降低目标检测所需的算力。
[0009]优选地，可以基于所述第二坐标所指示的目标区域的大小，调整所述第二图像内目标区域内的深度信息计算密度。由此可以确保针对大小不同目标区域内的算力不变，提升系统整体计算效率。
[0010]基于计算出的深度信息，可以检测出目标对象。进一步地，可以基于上述深度信息将目标对象与参考目标进行匹配，从而提升本专利技术方案的应用范围。
[0011]在本专利技术中，第一图像传感器和所述第二图像传感器以相同或起码高度相近的焦距拍摄所述成像空间。由此方便目标区域的快速准确映射。
[0012]第一图像传感器可以是利用可见光成像的可见光图像传感器，也可以是基于投射红外光的红外面光源成像的红外图像传感器。
[0013]在采用双目方案时，，第二图像传感器可以包括相对位置固定的两个图像传感器，所述两个图像传感器用于对投射的红外图案进行成像，以获取拍摄区域内的深度信息。在采用单目方案时，第二图像传感器可以包括与投射装置相对位置固定的一个图像传感器，所述图像传感器用于对所述投射装置投射的红外图像进行成像，以获取拍摄区域内的深度信息。第一图像传感器和第二图像传感器还可以合成为RGB-IR图像传感器，由此实现像素级的对齐，从而进一步简化映射步骤。
[0014]根据本专利技术的第二方面，提供了一种目标检测设备，包括：第一图像传感器，用于拍摄成像空间的第一图像，所述第一图像包含成像空间内目标对象的平面信息；第二图像传感器，用于拍摄所述成像空间的第二图像，其中，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器具有相对固定的成像位置，并且，所述第二图像包含所述目标对象的深度信息；以及处理器，用于：处理所述第一图像以检测包含所述目标对象的目标区域；基于拍摄所述第一图像的第一图像传感器与拍摄所述第二图像的第二图像传感器的相对位置关系，将所述第一图像中的目标区域映射至第二图像；以及计算所述第二图像中目标区域内的深度信息。
[0015]通过使用本专利技术的目标检测设备和方法，能够通过分帧拍摄获取深度图和平面图的方式实现对目标深度信息的获取，从而提升目标检测的效率。
附图说明
[0016]通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0017]图1示出了根据本专利技术一个实施例的目标检测方法的示意性流程图。
[0018]图2示出了确定第一图像中的目标区域坐标的一个例子。
[0019]图3示出了目标区域坐标映射至第二图像的一个例子。
[0020]图4示出了根据本专利技术一个实施例的目标检测设备的测量组件的组成例。
[0021]图5示出根据本专利技术另一个实施例的目标检测设备的测量组件的组成例。
[0022]图6示出了根据本专利技术的目标检测设备的框图例。
[0023]图7示出根据本专利技术的景深信息测量方法的示意图。
具体实施方式
[0024]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0025]三维信息，亦可称深度信息或景深信息。目前三维信息测量技术多采用激光进行辅助，例如可以通过三角测量法计算得出待测目标表面的空间深度值。上述空间深度值可以描述待测目标的特征，因此可以在广泛领域用于目标对象的检测。但由于度信息提取的计算密度较高，在需要进行快速或大量目标对象检测的场景下，会消耗过高的功率和算力。
[0026]为此，本专利技术提出了一种能够快速准确地进行目标检测的方案。图1示出了根据本专利技术一个实施例的目标检测方法的示意性流程图。该目标检测方法，或至少其图像采集步骤优选使用集成在一个部件内的三维摄像头实现，例如，如图4和5所示的测量头，而非在空间上物理分开布置的多个相机(和投射装置)实现。
[0027]在步骤S110，拍摄成像空间的第一图像。第一图像包含成像空间内目标对象的平面信息。在此，可以使用第一图像传感器来拍摄所述第一图像。在一个实施例中，第一图像传感器可以是常规的可见光传感器，例如，RGB或是黑白传感器，用于拍摄被摄空间的平面图像。在另一个实施例中，第一图像传感器可以是红外图像传感器，其可以基于投射红外光的红外面光源进行成像。此时，用于实现本方法的例如上述三维摄像头优选配置有一个红外面光源。
[0028]在步骤S120，处理第一图像以检测包含目标对象的目标区域。目标区域的处理可由与三维摄像头有线或无线连接的处理器执行。该处理器可与三维摄像头集成在一个较小的物理空间内，也可以是分开的主机，本专利技术对此不作限制。可以使用二维图像适用的目标提取方法，来检测第一图像中的目标对象，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标检测方法，包括：拍摄成像空间的第一图像，所述第一图像包含成像空间内目标对象的平面信息；处理所述第一图像以检测包含所述目标对象的目标区域；拍摄所述成像空间的第二图像，所述第二图像包含所述目标对象的深度信息；基于拍摄所述第一图像的第一图像传感器与拍摄所述第二图像的第二图像传感器的相对位置关系，将所述第一图像中的目标区域映射至第二图像；以及计算所述第二图像中目标区域内的深度信息。2.如权利要求1所述的方法，其中，处理所述第一图像以检测目标区域包括：基于目标特征提取算法，查找所述第一图像中包含的所述目标对象；以及确定包含所述目标对象的目标区域的第一坐标。3.如权利要求2所述的方法，其中，将所述第一图像中的目标区域映射至第二图像包括：基于所述第一坐标，确定所述目标区域在所述第二图像内的第二坐标，并且计算所述第二图像中目标区域内的深度信息包括：计算所述第二坐标标识的所述目标区域内的深度信息。4.如权利要求3所述的方法，其中，基于目标特征提取算法，查找所述第一图像中包含的所述目标对象包括：基于检测出的所述目标对象的第一特征点，确定所述第一图像中包含所述目标对象。5.如权利要求4所述的方法，其中，将所述第一图像中的目标区域映射至第二图像还包括：将所述第一特征点映射至所述第二图像作为第二特征点，以及计算所述第二坐标标识的所述目标区域的深度信息包括：计算所述目标区域内第二特征点的深度信息。6.如权利要求3所述的方法，其中，计算所述第二坐标标识的所述目标区域内的深度信息包括：基于所述第二坐标所指示的目标区域的大小，调整所述第二图像内目标区域内的深度信息计算密度。7.如权利要求1所述的方法，还包括：基于计算出的深度信息，将目标对象与参考目标进行匹配。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器以相同的焦距拍摄所述成像空间。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一图像传感器是如下至少一项：可见光图像传感器；以及基于投射红外光的红外面光源成像的红外图像传感器。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二图像传感器包括如下至少一项：相对位置固定的两个图像传感器，所述两个图像传感器用于对投射的红外图案进行成像，以获取拍摄区域内的深度信息；以及与投射装置相对位置固...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏捷，梁雨时，
申请(专利权)人：上海图漾信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：