本發(fā)明涉及三維空間標(biāo)定領(lǐng)域，具體地，涉及基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法。

背景技術(shù)：

在機(jī)器人SLAM技術(shù)及應(yīng)用過(guò)程中，機(jī)器人需要對(duì)其所處的三維環(huán)境空間進(jìn)行重建，而這項(xiàng)工作主要需要依靠機(jī)器人的視覺(jué)系統(tǒng)，即機(jī)器人上安裝的若干個(gè)攝像頭。在大多數(shù)三維空間重建工作中，需要提前對(duì)所使用的攝像頭進(jìn)行標(biāo)定，即在某一特定PTZ狀態(tài)下計(jì)算攝像頭的參數(shù)矩陣，這些工作通常需要人工干預(yù)、需要使用棋盤格之類的已知目標(biāo)輔助，因此，現(xiàn)有技術(shù)中在對(duì)三維空間進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，標(biāo)定不準(zhǔn)確，而且操作繁瑣。

為此，提供一種在使用過(guò)程中，可以對(duì)任意PTZ狀態(tài)下的三維全空間進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，而且標(biāo)定結(jié)果準(zhǔn)確，操作方便的基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法是本發(fā)明亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中在對(duì)三維空間進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，標(biāo)定不準(zhǔn)確，而且操作繁瑣的問(wèn)題，從而提供一種在使用過(guò)程中，可以對(duì)三維空間進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，而且標(biāo)定結(jié)果準(zhǔn)確，操作方便的基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法，所述方法包括：步驟1，在移動(dòng)平臺(tái)上安裝有一根支架，在所述支架上安裝一個(gè)Kinect設(shè)備和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭；步驟2，使用Kinect設(shè)備的深度圖像序列對(duì)三維空間進(jìn)行標(biāo)定；步驟3，對(duì)所述Kinect設(shè)備的深度圖像和可見(jiàn)光圖像進(jìn)行匹配處理，并利用所述步驟2中的三維空間標(biāo)定結(jié)果實(shí)現(xiàn)基于Kinect可見(jiàn)光圖像的三維空間標(biāo)定；步驟4，使用Kinect可見(jiàn)光圖像標(biāo)定的結(jié)果和圖像匹配算法對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行標(biāo)定；步驟5，使用標(biāo)定好的所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭對(duì)三維空間進(jìn)行標(biāo)定，即三維空間建模與重建。

優(yōu)選地，所述步驟3中的匹配處理采用變換矩陣計(jì)算和誤差最小化方法進(jìn)行處理。

優(yōu)選地，所述步驟4所述圖像匹配算法為基于特征匹配的算法。

優(yōu)選地，所述圖像匹配算法中的特征匹配基元包括點(diǎn)、線、區(qū)域。

優(yōu)選地，所述圖像匹配算法使用SIFT特征匹配算法。

優(yōu)選地，所述支架上安裝兩個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭。

根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法通過(guò)所述Kinect設(shè)備的深度圖像序列對(duì)三維空間進(jìn)行標(biāo)定，然后將所述Kinect設(shè)備的深度圖像和可見(jiàn)光圖像進(jìn)行匹配處理，并實(shí)現(xiàn)基于Kinect可見(jiàn)光圖像的三維空間標(biāo)定，再使用圖像匹配算法對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行標(biāo)定，最后使用標(biāo)定好的所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭對(duì)三維空間進(jìn)行標(biāo)定。本發(fā)明提供的基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法克服現(xiàn)有技術(shù)中在對(duì)三維空間進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，標(biāo)定不準(zhǔn)確，而且操作繁瑣的問(wèn)題。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明在一種優(yōu)選實(shí)施方式下基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

如圖1，本發(fā)明提供了一種基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法，其特征在于，所述方法包括：步驟1，在移動(dòng)平臺(tái)上安裝有一根支架，在所述支架上安裝一個(gè)Kinect設(shè)備和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭；步驟2，使用Kinect設(shè)備的深度圖像序列對(duì)近距離、小范圍的三維空間進(jìn)行標(biāo)定；步驟3，對(duì)所述Kinect設(shè)備的深度圖像和可見(jiàn)光圖像進(jìn)行匹配處理，并利用所述步驟2中的三維空間標(biāo)定結(jié)果實(shí)現(xiàn)基于Kinect可見(jiàn)光圖像的大范圍三維空間標(biāo)定；步驟4，使用Kinect可見(jiàn)光圖像標(biāo)定的結(jié)果和圖像匹配算法對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行不同PTZ參數(shù)下的全空間標(biāo)定，同時(shí)在多攝像頭之間進(jìn)行標(biāo)定以形成雙目攝像頭的特性；步驟5，使用標(biāo)定好的所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭對(duì)當(dāng)前視場(chǎng)進(jìn)行空間標(biāo)定，即三維空間建模與重建。

根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法通過(guò)所述Kinect設(shè)備的深度圖像序列對(duì)近距離、小范圍的三維空間進(jìn)行標(biāo)定，然后將所述Kinect設(shè)備的深度圖像和可見(jiàn)光圖像進(jìn)行匹配處理，并實(shí)現(xiàn)基于Kinect可見(jiàn)光圖像的大范圍三維空間標(biāo)定，再使用圖像匹配算法對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行不同PTZ參數(shù)下的全空間標(biāo)定，同時(shí)在多攝像頭之間進(jìn)行標(biāo)定以形成雙目攝像頭的特性，最后使用標(biāo)定好的所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭對(duì)當(dāng)前視場(chǎng)進(jìn)行空間標(biāo)定。本發(fā)明提供的基于多傳感器融合的三維空間自動(dòng)標(biāo)定的方法克服現(xiàn)有技術(shù)中在對(duì)三維空間進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，標(biāo)定不準(zhǔn)確，而且操作繁瑣的問(wèn)題。

本發(fā)明中對(duì)于所述步驟3中的匹配處理，因Kinect上的傳感器之間相對(duì)位置固定，而采用變換矩陣計(jì)算和誤差最小化方法進(jìn)行逼近。具體包括：對(duì)圖像進(jìn)行分割、目標(biāo)匹配、坐標(biāo)變換，并依靠誤差最小化來(lái)對(duì)上述過(guò)程進(jìn)行不斷迭代。

本發(fā)明中對(duì)于所述步驟4中的圖像匹配算法可以采用相關(guān)匹配算法，但是為了使得對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭能進(jìn)行不同PTZ參數(shù)下的全空間標(biāo)定，且結(jié)果更加的準(zhǔn)確，操作更加的方便，在本發(fā)明的一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述圖像匹配算法為基于特征匹配的算法。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述圖像匹配算法中的特征匹配基元包括點(diǎn)、線、區(qū)域，使用時(shí)，對(duì)比所述圖像中的點(diǎn)、線、區(qū)域的特征，而且將所述圖像進(jìn)行對(duì)比匹配，再將匹配的結(jié)果和使用Kinect可見(jiàn)光圖像標(biāo)定的結(jié)果相結(jié)合來(lái)對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行標(biāo)定。之后再對(duì)不同PTZ參數(shù)下的視場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)展與匹配，以完成對(duì)全空間的標(biāo)定。最后，對(duì)機(jī)器人上所安裝的網(wǎng)絡(luò)攝像頭之間進(jìn)行標(biāo)定，以形成多目攝像頭的特性，供后續(xù)工作中使用。

本發(fā)明中對(duì)于所述支架上安裝的網(wǎng)絡(luò)攝像頭的數(shù)量不作具體地限定，但是為了使得所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭能夠有效地對(duì)三維空間進(jìn)行標(biāo)定，在本發(fā)明的一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述支架上安裝兩個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。