目标跟踪方法、系统及机器人技术方案

本发明专利技术公开了一种目标跟踪方法、机器人和目标跟踪系统，方法包括：获取被跟踪目标表面附着标志物的可见光图像和深度图像，其中，标志物设有黑白相间的棋盘格图案，且白色棋盘格内部设有二维码；对可见光图像进行二维码检测，得到标志物中的二维码角点2D坐标和二维码ID；根据深度图像、二维码角点2D坐标和二维码ID，得到标志物中的棋盘格角点3D坐标；根据棋盘格角点3D坐标，得到被跟踪目标在3D空间中的位置信息，在连续获得所述位置信息后，通过机器人的执行机构，控制机器人跟随被跟踪目标运动。通过该目标跟踪方法，在进行目标跟踪时标志物无需侵入被跟踪目标，安全性好，且跟踪结果精度高、系统稳定可靠性好。系统稳定可靠性好。系统稳定可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
目标跟踪方法、系统及机器人


[0001]本专利技术涉及图像识别
，尤其涉及一种目标跟踪方法、系统及机器人。

技术介绍

[0002]一般在机器人对人体特定部位跟踪定位过程中，机器人将与人相互作用的器械移动到预先规划好的目标路径中，通过机器人本身优良的稳定性、可靠性辅助其他操作者进行有针对性地操作。然而由于这个过程中被跟踪对象自身的呼吸运动、人体自身的柔性导致操作过程中的移动和姿态变化，会导致操作中目标路径的变化，如果机器人不能根据这种目标路径的变化，相应的调整自身的位置，会导致操作精度的下降，严重时甚至导致操作失败。
[0003]为此，相关技术中提出通过某一种附加在人体上的标志物，来对操作过程中的人的呼吸运动、操作过程中的移动和姿态变化进行追踪。为了追踪过程的可靠性，该技术将标志物植入人体骨骼中，以获取标志物相对人体的稳定而不变的姿态。但该植入过程需要对人体切口、对骨骼造成损伤，带来了二次创伤、严重者甚至会造成操作对象之后的二次骨折，因此不适于推广。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：获取被跟踪目标表面附着标志物的可见光图像和深度图像，其中，所述标志物设有黑白相间的棋盘格图案，且白色棋盘格内部设有二维码；对所述可见光图像进行二维码检测，得到所述标志物中的二维码角点2D坐标和二维码ID；根据所述深度图像、所述二维码角点2D坐标和所述二维码ID，得到所述标志物中的棋盘格角点3D坐标；根据所述棋盘格角点3D坐标，得到所述被跟踪目标在3D空间中的位置信息，其中，所述位置信息用于对所述被跟踪目标进行跟踪。2.根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，所述对所述可见光图像进行二维码检测，得到所述标志物中的二维码角点2D坐标和二维码ID，包括：针对所述标志物的每一二维码模板，利用所述二维码模板对所述可见光图像进行匹配，得到所述二维码模板与所述可见光图像中所有白色棋盘格内二维码之间的相似度；根据所述相似度判断是否检出与所述二维码模板匹配的二维码；如果检出，则得到所检出二维码的二维码角点2D坐标和二维码ID。3.根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，在根据所述深度图像、所述二维码角点2D坐标和所述二维码ID，得到所述标志物中的棋盘格角点3D坐标之前，所述方法还包括：根据所述二维码角点2D坐标和所述二维码ID得到所述标志物中二维码的实际位置分布；比较所述标志物图像中二维码的标准位置分布和所述实际位置分布，对所述二维码角点2D坐标和所述二维码ID进行校验；针对校验异常的二维码角点2D坐标和二维码ID，将其舍弃，或者，对其进行调整。4.根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，所述根据所述深度图像、所述二维码角点2D坐标和所述二维码ID，得到所述标志物中的棋盘格角点坐标，包括：根据所述二维码角点2D坐标和所述二维码ID，得到所述可见光图像中的重点关注区域，其中，每个所述重点关注区域对应一个棋盘格角点；针对每个重点关注区域，根据该重点关注区域和所述深度图像，得到对应的棋盘格角点3D坐标。5.根据权利要求4所述的目标跟踪方法，其特征在于，所述根据所述二维码角点2D坐标和所述二维码ID，得到所述可见光图像中的重点关注区域，包括：根据所述二维码ID进行棋盘格角点检测；针对检测到的每个棋盘格角点，利用与其相邻两二维码的8个二维码角点2D坐标计算标志物标准图像到所述可见光图像的单应性变换矩阵，并根据所述单应性变换矩阵和所述棋盘格角点在所述标志物标准图像中的预设区域，得到所述棋盘格角点在所述可见光图像中的重点关注区域，其中，所述预设区域为以所述棋盘格角点为中心，邻近两二维码角点为对角顶点的正方形区域。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝世杰，佘丰客，郑钢铁，潘勇卫，赵喆，宋飞，
申请(专利权)人：北京清华长庚医院，
类型：发明
国别省市：