一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法和系統(tǒng)，所述方法包括：分別檢測(cè)t0時(shí)刻對(duì)同一目標(biāo)對(duì)象拍攝的圖像的亮點(diǎn)；基于每幅圖像每個(gè)亮點(diǎn)，當(dāng)在其他至少一幅圖像中存在匹配亮點(diǎn)時(shí)，將該亮點(diǎn)和與該匹配亮點(diǎn)作為點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，根據(jù)所有點(diǎn)對(duì)計(jì)算對(duì)應(yīng)目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)，作為已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)；預(yù)測(cè)已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在t1時(shí)刻空間坐標(biāo)，并投影至各個(gè)攝像機(jī)，得到t1時(shí)刻預(yù)測(cè)亮點(diǎn)；t1＝t0+kM，k為兩幅圖像的時(shí)間間隔；基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)的t1時(shí)刻所有亮點(diǎn)，在以d為直徑的圓區(qū)域內(nèi)搜索對(duì)應(yīng)亮點(diǎn)，若在至少兩個(gè)攝像機(jī)圖像中分別搜索到一個(gè)與已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，計(jì)算已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在t1時(shí)刻空間坐標(biāo)，將M+1賦值給M，繼續(xù)跟蹤。本發(fā)明能夠很好地解決遮擋問題。
【專利說明】
-種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及跟蹤定位技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法 和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在計(jì)算機(jī)視覺及其相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用中，對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行跟蹤與=維定位尤其重要， 現(xiàn)有技術(shù)中，跟蹤定位系統(tǒng)使用高帖率攝像機(jī)，并采用主動(dòng)紅外照明的跟蹤方式，系統(tǒng)中每 個(gè)部件W及整體的造價(jià)昂貴，采用一般攝像機(jī)，跟蹤過程中穩(wěn)定性不夠好，并且不能很好地 解決遮擋問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法和系 統(tǒng)，穩(wěn)定性好，且能夠很好地解決遮擋問題。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方 法，包括：
[0005] SI,獲取to時(shí)刻室內(nèi)多個(gè)攝像機(jī)對(duì)同一目標(biāo)對(duì)象拍攝的圖像；
[0006] S2，分別檢測(cè)每幅圖像中的亮點(diǎn)；
[0007] S3,基于每幅圖像中的每個(gè)亮點(diǎn)，當(dāng)在其他至少一幅圖像中存在匹配的亮點(diǎn)時(shí)，將 該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)匹配的亮點(diǎn)作為點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，根據(jù)點(diǎn)對(duì)集合中所有點(diǎn)對(duì)計(jì)算 對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)，得到多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，作為已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)；
[000引S4,預(yù)測(cè)每個(gè)所述已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，并投影至各個(gè)攝像機(jī)中，得 到11時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn);11 = 10+kM，k為攝像機(jī)拍攝的兩幅圖像中的時(shí)間間隔，M初始化為1;
[0009] S5,基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的tl時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在Wd為直徑的圓區(qū)域內(nèi)捜索已 跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，若在至少兩個(gè)攝像機(jī)圖像中分別捜索到一個(gè)與已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng) 的亮點(diǎn)，根據(jù)捜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)計(jì)算并更新已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，將M+1 賦值給M，重復(fù)S4-S5繼續(xù)跟蹤;所述d為同一目標(biāo)點(diǎn)在tO+k(M-l)時(shí)刻的亮點(diǎn)位置和在tO+kM 時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)位置之間的距離。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是:通過預(yù)測(cè)每個(gè)所述已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，并 投影至各個(gè)攝像機(jī)中，得到tl時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)；基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的tl時(shí)刻的所有亮 點(diǎn)，在Wd為直徑的圓區(qū)域內(nèi)捜索已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，若在至少兩個(gè)攝像機(jī)圖像中分 別捜索到一個(gè)與已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，根據(jù)捜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)計(jì)算并更新已跟蹤 目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，W此解決遮擋問題；即當(dāng)一臺(tái)攝像機(jī)被遮擋，此攝像機(jī)拍攝的 圖像中無法觀察到目標(biāo)點(diǎn)，但是還可W根據(jù)其他相機(jī)計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)的空間位置，再反投影 回?cái)z像機(jī)圖像中，由此獲得該目標(biāo)點(diǎn)在被遮擋攝像機(jī)圖像中的位置，并且當(dāng)遮擋消除的時(shí) 候，還可W根據(jù)點(diǎn)位置信息進(jìn)行跟蹤。
[0011] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可W做出如下改進(jìn):所述S5之后還包括：
[0012] S6,選取下一時(shí)刻的任一幅攝像機(jī)圖像作為參考圖像，對(duì)所述參考圖像中經(jīng)過捜 索后剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配，若所述亮 點(diǎn)在至少一幅其他攝像機(jī)圖像中找到匹配點(diǎn)，根據(jù)該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的匹配點(diǎn)計(jì)算目 標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，返回S4。
[0013] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：采用先找已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)再匹配剩余點(diǎn)的方 式，可W有效提高跟蹤準(zhǔn)確性，降低錯(cuò)誤匹配率。
[0014] 進(jìn)一步，所述S5中基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的下一時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在Wd為直徑的 圓區(qū)域內(nèi)捜索已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)時(shí)，還包括：
[0015] 基于每個(gè)攝像機(jī)，若在所述圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將所述至少兩個(gè)亮 點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，將所述圓區(qū)域內(nèi)捜索到至 少兩個(gè)亮點(diǎn)中與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)相匹配的亮點(diǎn)作為該攝 像機(jī)最終捜索到的亮點(diǎn)，根據(jù)該攝像機(jī)最終捜索到的亮點(diǎn)和與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一 目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)計(jì)算所述該目標(biāo)點(diǎn)在下一時(shí)刻的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。
[0016] 進(jìn)一步，若在所述圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將所述至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他 攝像機(jī)圖像中和至少兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，具體按照W下方法實(shí) 施：
[0017] 構(gòu)建該攝像機(jī)在圓區(qū)域內(nèi)針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī) 圖像針對(duì)該目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)的矩陣；
[001 引
[0019] 式中，F(xiàn)u表示在所述圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)和其他任一攝像機(jī)間 的基礎(chǔ)矩陣，i表示在所述圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)，為]表示攝像機(jī)i所 拍攝的一幅圖像中的n個(gè)亮點(diǎn)；4的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；j表示其他 任一攝像機(jī)，表示攝像機(jī)j所拍攝的一幅圖像中的m個(gè)亮點(diǎn)；堿的下標(biāo)表示一幅圖 像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0020] 掃描矩陣Cu的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述小于闊值的最小值 對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)，將小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和 列號(hào)分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中的亮點(diǎn)作為一對(duì)匹配的點(diǎn)對(duì)；
[0021] 根據(jù)所述點(diǎn)對(duì)計(jì)算所述匹配的點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。
[0022] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:在預(yù)測(cè)目標(biāo)點(diǎn)下一時(shí)刻軌跡的基礎(chǔ)上增加通 過基礎(chǔ)矩陣匹配亮點(diǎn)的跟蹤方式，能夠很好地提高跟蹤穩(wěn)定性。
[0023] 進(jìn)一步，所述S5對(duì)所述參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖 像的經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配時(shí)，具體按照W下方法實(shí)施：
[0024] 構(gòu)建參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜索后剩余的 亮點(diǎn)的矩陣；
[0025]
[0026] 式中，F(xiàn)ij表示參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)和其他各幅圖像中的一幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī) 間的基礎(chǔ)矩陣，I表示參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，表示攝像機(jī)I所拍攝的一幅圖像 中的N個(gè)亮點(diǎn)；冶的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào);J表示其他各幅圖像中的一 幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，[.皆了表示攝像機(jī)J所拍攝的一幅圖像中的M個(gè)亮點(diǎn)；3:是的下 標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0027] 掃描矩陣Cij的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述矩陣Cij的每一行中 小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0028] 根據(jù)所述所述矩陣Cij的每一行中小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng) 兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的計(jì)算兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。
[0029] 進(jìn)一步，所述S3按照W下方法實(shí)施：
[0030] 構(gòu)建任意兩幅圖像中亮點(diǎn)之間匹配關(guān)系的矩陣；
[0031]
[0032] 式中，F(xiàn)rt表示任意兩幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)R和T之間的基礎(chǔ)矩陣，[皆…苗]表示攝 像機(jī)R所拍攝的一幅圖像中的k個(gè)亮點(diǎn);讀的下標(biāo)表示攝像機(jī)R拍攝的一幅圖像中檢測(cè)到的 亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào);..《7表示攝像機(jī)巧白攝的一幅圖像中的h個(gè) 亮點(diǎn);材的下標(biāo)表示攝像機(jī)巧白攝的一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像 機(jī)編號(hào)；
[0033]掃描矩陣Crt的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述矩陣Crt的每一行中 小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0034]將矩陣Crt當(dāng)前行中小于闊值的最小值的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中亮 點(diǎn)作為一對(duì)點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，返回繼續(xù)掃描矩陣Crt的行，直到將矩陣Crt的所有行都 掃描完。
[0(X3日]進(jìn)一步，所述Sl之前還包括：
[0036] 利用標(biāo)定板對(duì)每個(gè)攝像機(jī)單獨(dú)標(biāo)定，求取每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和崎變系數(shù)；
[0037] 固定每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和崎變系數(shù)，通過多個(gè)攝像機(jī)公共區(qū)域的標(biāo)定板對(duì)多個(gè) 攝像機(jī)進(jìn)行組合標(biāo)定；
[0038] 使用梯度下降法求取每個(gè)攝像機(jī)的外參數(shù)。
[0039] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:使用先單獨(dú)標(biāo)定再組合標(biāo)定的方法，在實(shí)地 搭建過程中固定攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)與崎變校正系數(shù)，使用梯度下降法求取攝像機(jī)外參數(shù)，可W 有效縮短標(biāo)定時(shí)間。
[0040] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的另一種技術(shù)方案如下:一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤 定位系統(tǒng)，包括：
[0041] 圖像獲取模塊，用于獲取to時(shí)刻室內(nèi)多個(gè)攝像機(jī)對(duì)同一目標(biāo)對(duì)象拍攝的圖像；
[0042] 亮點(diǎn)檢測(cè)模塊，用于分別檢測(cè)每幅圖像中的亮點(diǎn)；
[0043] 目標(biāo)點(diǎn)計(jì)算模塊，用于基于每幅圖像中的每個(gè)亮點(diǎn)，當(dāng)在其他至少一幅圖像中存 在匹配的亮點(diǎn)時(shí)，將該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)匹配的亮點(diǎn)作為點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，根據(jù)點(diǎn)對(duì) 集合中所有點(diǎn)對(duì)計(jì)算對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)，得到多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，作為已跟蹤目 標(biāo)點(diǎn)；
[0044] 軌跡預(yù)測(cè)模塊，用于預(yù)測(cè)每個(gè)所述已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，并投影至 各個(gè)攝像機(jī)中，得到tl時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)；tl = tO+kM，k為攝像機(jī)拍攝的兩幅圖像中的時(shí)間間 隔，M初始化為1;
[0045] 目標(biāo)點(diǎn)捜索模塊，用于基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的tl時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在Wd為直徑 的圓區(qū)域內(nèi)捜索已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，若在至少兩個(gè)攝像機(jī)圖像中分別捜索到一個(gè)與 已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，根據(jù)捜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)計(jì)算并更新已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻 的空間坐標(biāo)，將M+1賦值給M，返回軌跡預(yù)測(cè)模塊繼續(xù)跟蹤;所述d為同一目標(biāo)點(diǎn)在tO+k(M-l) 時(shí)刻的亮點(diǎn)位置和在tO+kM時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)位置之間的距離。
[0046] 本發(fā)明的有益效果是:通過軌跡預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)每個(gè)所述已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的 空間坐標(biāo)，并投影至各個(gè)攝像機(jī)中，得到tl時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)；目標(biāo)點(diǎn)捜索模炔基于每個(gè)攝像 機(jī)檢測(cè)到的tl時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在Wd為直徑的圓區(qū)域內(nèi)捜索已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，若 在至少兩個(gè)攝像機(jī)圖像中分別捜索到一個(gè)與已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，根據(jù)捜索到的至少 兩個(gè)亮點(diǎn)計(jì)算并更新已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，W此解決遮擋問題；即當(dāng)一臺(tái)攝 像機(jī)被遮擋，此攝像機(jī)拍攝的圖像中無法觀察到目標(biāo)點(diǎn)，但是還可W根據(jù)其他相機(jī)計(jì)算出 目標(biāo)點(diǎn)的空間位置，再反投影回?cái)z像機(jī)圖像中，由此獲得該目標(biāo)點(diǎn)在被遮擋攝像機(jī)圖像中 的位置，并且當(dāng)遮擋消除的時(shí)候，還可W根據(jù)點(diǎn)位置信息進(jìn)行跟蹤。
[0047] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可W做出如下改進(jìn):還包括匹配模塊，用于選 取下一時(shí)刻的任一幅攝像機(jī)圖像作為參考圖像，對(duì)所述參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮 點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配，若所述亮點(diǎn)在至少一幅 其他攝像機(jī)圖像中找到匹配點(diǎn)，根據(jù)該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的匹配點(diǎn)計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)的空間坐 標(biāo)，返回軌跡預(yù)測(cè)模塊繼續(xù)執(zhí)行。
[0048] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：采用先找已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)再匹配剩余點(diǎn)的方 式，可W有效提高跟蹤準(zhǔn)確性，降低錯(cuò)誤匹配率。
[0049] 進(jìn)一步，所述目標(biāo)點(diǎn)預(yù)測(cè)模塊，還用于:基于每個(gè)攝像機(jī)，若在所述圓區(qū)域內(nèi)捜索 到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將所述至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮 點(diǎn)進(jìn)行匹配，將所述圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)中與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn) 捜索到的亮點(diǎn)相匹配的亮點(diǎn)作為該攝像機(jī)最終捜索到的亮點(diǎn)，根據(jù)該攝像機(jī)最終捜索到的 亮點(diǎn)和與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)計(jì)算所述該目標(biāo)點(diǎn)在下一時(shí)刻 的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。
[0050] 進(jìn)一步，當(dāng)所述目標(biāo)點(diǎn)預(yù)測(cè)模塊在所述圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將所述 至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像中和至少兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配， 具體按照W下方法實(shí)施：
[0051]構(gòu)建該攝像機(jī)在圓區(qū)域內(nèi)針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī) 圖像針對(duì)該目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)的矩陣；
[0化2]
[0053] 式中，F(xiàn)u表示在所述圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)和其他任一攝像機(jī)間 的基礎(chǔ)矩陣，i表示在所述圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)，[^弁.4]表示攝像機(jī)i所 拍攝的一幅圖像中的n個(gè)亮點(diǎn)；為的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；j表示其他 任一攝像機(jī)，表示攝像機(jī)j所拍攝的一幅圖像中的m個(gè)亮點(diǎn)；.Y。',的下標(biāo)表示一幅圖 像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0054] 掃描矩陣Cu的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述小于闊值的最小值 對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)，將小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和 列號(hào)分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中的亮點(diǎn)作為一對(duì)匹配的點(diǎn)對(duì)；
[0055] 根據(jù)所述點(diǎn)對(duì)計(jì)算所述匹配的點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。
[0056] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:在預(yù)測(cè)目標(biāo)點(diǎn)下一時(shí)刻軌跡的基礎(chǔ)上增加通 過基礎(chǔ)矩陣匹配亮點(diǎn)的跟蹤方式，能夠很好地提高跟蹤穩(wěn)定性。
[0057] 進(jìn)一步，所述目標(biāo)點(diǎn)捜索模塊對(duì)所述參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)，依次在 其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配時(shí)，具體按照W下方法實(shí)施：
[005引構(gòu)建參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜索后剩余的 亮點(diǎn)的矩陣；
[0化9]
[0060] 式中，F(xiàn)ij表示參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)和其他各幅圖像中的一幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī) 間的基礎(chǔ)矩陣，I表示參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)為]表示攝像機(jī)I所拍攝的一幅圖 像中的N個(gè)亮點(diǎn)；苗的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào);J表示其他各幅圖像中的 一幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，[xf...:瑞了表示攝像機(jī)J所拍攝的一幅圖像中的M個(gè)亮點(diǎn);;誠的 下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0061] 掃描矩陣Cij的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述矩陣Cij的每一行中 小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0062] 根據(jù)所述所述矩陣Cij的每一行中小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng) 兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的計(jì)算兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。
[0063] 進(jìn)一步，所述目標(biāo)點(diǎn)計(jì)算模塊具體采用W下方法計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)：
[0064] 構(gòu)建任意兩幅圖像中亮點(diǎn)之間匹配關(guān)系的矩陣；
[00 化]
[0066] 式中，F(xiàn)rt表示任意兩幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)R和T之間的基礎(chǔ)矩陣，[皆…為]表示攝 像機(jī)R所拍攝的一幅圖像中的k個(gè)亮點(diǎn)；誠的下標(biāo)表示攝像機(jī)R拍攝的一幅圖像中檢測(cè)到的 亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)；Of...片7表示攝像機(jī)巧白攝的一幅圖像中的h個(gè) 亮點(diǎn);減的下標(biāo)表示攝像機(jī)巧白攝的一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像 機(jī)編號(hào)；
[0067] 掃描矩陣Crt的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述矩陣Crt的每一行中 小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0068] 將矩陣Crt當(dāng)前行中小于闊值的最小值的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中亮 點(diǎn)作為一對(duì)點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，返回繼續(xù)掃描矩陣Crt的行，直到將矩陣Crt的所有行都 掃描完。
[0069] 進(jìn)一步，還包括標(biāo)定模塊，用于利用標(biāo)定板對(duì)每個(gè)攝像機(jī)單獨(dú)標(biāo)定，求取每個(gè)攝像 機(jī)的內(nèi)參數(shù)和崎變系數(shù);和固定每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和崎變系數(shù)，通過多個(gè)攝像機(jī)公共區(qū) 域的標(biāo)定板對(duì)多個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行組合標(biāo)定；W及使用梯度下降法求取每個(gè)攝像機(jī)的外參數(shù)。
【附圖說明】
[0070] 圖1為本發(fā)明一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法的流程示意圖；
[0071] 圖2為本發(fā)明一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0072] W下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0073] 圖1為本發(fā)明一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法的流程示意圖。
[0074] 在利用本發(fā)明的方法進(jìn)行跟蹤定位前，還包括W下步驟：
[0075] 在工作區(qū)域(能夠被識(shí)別的區(qū)域）中合理布置攝像機(jī)位置，保證工作區(qū)域至少被兩 臺(tái)攝像機(jī)的視場(chǎng)覆蓋；
[0076] 利用標(biāo)定板對(duì)每個(gè)攝像機(jī)單獨(dú)標(biāo)定，求取每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和崎變系數(shù);標(biāo)定 采用opencv函數(shù)庫中的calibrateCamera()函數(shù)實(shí)現(xiàn)，該函數(shù)使用了張正友提出的攝像機(jī) 標(biāo)定算法；
[0077] 固定每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和崎變系數(shù)，通過多個(gè)攝像機(jī)公共區(qū)域的標(biāo)定板對(duì)多個(gè) 攝像機(jī)進(jìn)行組合標(biāo)定;具體為：
[007引1 )拍攝圖像并計(jì)算棋盤格圖像的角點(diǎn)，使用0 P e n C V函數(shù)庫中的 f ind化essboardCorners()函數(shù)W及co;rnerSubPix()函數(shù)。求得的角點(diǎn)坐標(biāo)表示為[U, V]， 使用齊次坐標(biāo)表示為^ =[的v，l]
[0079 ] 2)根據(jù)攝像機(jī)成像公式：
[0080]
[0081] 式中，S表示齊次坐標(biāo)縮放因子，P表示投影矩陣，P中包含相機(jī)的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)；
[0082] 設(shè)晉目標(biāo)函數(shù)為：
[0083]
[0084] 式中，X=[x，y，z，l]表示=維點(diǎn)的齊次坐標(biāo)，無表示從攝像機(jī)圖像中處理得出的圖 像坐標(biāo)，dis化nce(，）表示兩個(gè)點(diǎn)的距離；
[0085] 3)使用梯度下降法求取每個(gè)攝像機(jī)的外參數(shù)。
[0086] 如圖1所示，一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法，包括：
[0087] SI,獲取to時(shí)刻室內(nèi)多個(gè)攝像機(jī)對(duì)同一目標(biāo)對(duì)象拍攝的圖像；
[008引S2，分別檢測(cè)每幅圖像中的亮點(diǎn)；
[0089] S3,基于每幅圖像中的每個(gè)亮點(diǎn)，當(dāng)在其他至少一幅圖像中存在匹配的亮點(diǎn)時(shí)，將 該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)匹配的亮點(diǎn)作為點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，根據(jù)點(diǎn)對(duì)集合中所有點(diǎn)對(duì)計(jì)算 對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)，得到多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，作為已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)；
[0090] S4,預(yù)測(cè)每個(gè)已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，并投影至各個(gè)攝像機(jī)中，得到tl 時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)；tl = tO+kM，k為攝像機(jī)拍攝的兩幅圖像中的時(shí)間間隔，M初始化為1;其中， 預(yù)測(cè)每個(gè)已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)時(shí)，是根據(jù)卡爾曼濾波方法進(jìn)行預(yù)測(cè)；
[0091] S5,基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的tl時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在Wd為直徑的圓區(qū)域內(nèi)捜索已 跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，若在至少兩個(gè)攝像機(jī)圖像中分別捜索到一個(gè)與已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng) 的亮點(diǎn)，根據(jù)捜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)計(jì)算并更新已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，將M+1 賦值給M，重復(fù)S4-S5繼續(xù)跟蹤;d為同一目標(biāo)點(diǎn)在tO+k(M-l)時(shí)刻的亮點(diǎn)位置和在tO+kM時(shí)刻 的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)位置之間的距離；
[0092] S6,選取下一時(shí)刻的任一幅攝像機(jī)圖像作為參考圖像，對(duì)參考圖像中經(jīng)過捜索后 剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配，若亮點(diǎn)在至少 一幅其他攝像機(jī)圖像中找到匹配點(diǎn)，根據(jù)該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的匹配點(diǎn)計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)的空 間坐標(biāo)，返回S4。
[0093] 其中，S5中基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的下一時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在Wd為直徑的圓區(qū)域 內(nèi)捜索已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)時(shí)，還包括：
[0094] 基于每個(gè)攝像機(jī)，若在圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他 攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，將圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)中 與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)相匹配的亮點(diǎn)作為該攝像機(jī)最終捜索 到的亮點(diǎn)，根據(jù)該攝像機(jī)最終捜索到的亮點(diǎn)和與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到 的亮點(diǎn)計(jì)算該目標(biāo)點(diǎn)在下一時(shí)刻的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。
[0095] 其中，若在圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像 中和至少兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，具體按照W下方法實(shí)施：
[0096] 構(gòu)建該攝像機(jī)在圓區(qū)域內(nèi)針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī) 圖像針對(duì)該目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)的矩陣；
[0097]
;
[0098] 式中，F(xiàn)u表示在圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)和其他任一攝像機(jī)間的基 礎(chǔ)矩陣，i表示在圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)，表示攝像機(jī)i所拍攝的一 幅圖像中的n個(gè)亮點(diǎn)；<的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；j表示其他任一攝像 機(jī)，表示攝像機(jī)j所拍攝的一幅圖像中的m個(gè)亮點(diǎn)；瑞的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè) 到的亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0099] 掃描矩陣Cu的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，小于闊值的最小值對(duì)應(yīng) 的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)，將小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào) 分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中的亮點(diǎn)作為一對(duì)匹配的點(diǎn)對(duì)；
[0100] 根據(jù)點(diǎn)對(duì)計(jì)算匹配的點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。
[0101] 其中，S5對(duì)參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜 索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配時(shí)，具體按照W下方法實(shí)施：
[0102] 構(gòu)建參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜索后剩余的 亮點(diǎn)的矩陣；
[0103]
[0104] 式中，F(xiàn)ij表示參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)和其他各幅圖像中的一幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī) 間的基礎(chǔ)矩陣，I表示參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，表示攝像機(jī)I所拍攝的一幅圖像 中的N個(gè)亮點(diǎn)；4的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào);J表示其他各幅圖像中的一 幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，了表示攝像機(jī)J所拍攝的一幅圖像中的M個(gè)亮點(diǎn)；誠的下 標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0105] 掃描矩陣Cij的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述矩陣Cij的每一行中 小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0106] 根據(jù)所述所述矩陣Cij的每一行中小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng) 兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的計(jì)算兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。
[0107] 其中，S3按照W下方法實(shí)施：
[0108] 構(gòu)建任意兩幅圖像中亮點(diǎn)之間匹配關(guān)系的矩陣；
[0109]
[0110] 式中，F(xiàn)rt表示任意兩幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)R和T之間的基礎(chǔ)矩陣，[掙…誠]表示攝 像機(jī)R所拍攝的一幅圖像中的k個(gè)亮點(diǎn)；誠的下標(biāo)表示攝像機(jī)R拍攝的一幅圖像中檢測(cè)到的 亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào);《了表示攝像機(jī)巧白攝的一幅圖像中的h個(gè) 亮點(diǎn);減的下標(biāo)表示攝像機(jī)巧白攝的一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像 機(jī)編號(hào)；
[0111] 掃描矩陣Crt的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述矩陣Crt的每一行中 小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0112] 將矩陣Crt當(dāng)前行中小于闊值的最小值的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中亮 點(diǎn)作為一對(duì)點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，返回繼續(xù)掃描矩陣Crt的行，直到將矩陣Crt的所有行都 掃描完。
[0113] 如圖2所示，一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位系統(tǒng)，包括：
[0114] 圖像獲取模塊，用于獲取to時(shí)刻室內(nèi)多個(gè)攝像機(jī)對(duì)同一目標(biāo)對(duì)象拍攝的圖像；
[0115] 亮點(diǎn)檢測(cè)模塊，用于分別檢測(cè)每幅圖像中的亮點(diǎn)；
[0116] 目標(biāo)點(diǎn)計(jì)算模塊，用于基于每幅圖像中的每個(gè)亮點(diǎn)，當(dāng)在其他至少一幅圖像中存 在匹配的亮點(diǎn)時(shí)，將該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)匹配的亮點(diǎn)作為點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，根據(jù)點(diǎn)對(duì) 集合中所有點(diǎn)對(duì)計(jì)算對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)，得到多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，作為已跟蹤目 標(biāo)點(diǎn)；
[0117] 軌跡預(yù)測(cè)模塊，用于預(yù)測(cè)每個(gè)已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，并投影至各個(gè) 攝像機(jī)中，得到tl時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)；tl = tO+kM，k為攝像機(jī)拍攝的兩幅圖像中的時(shí)間間隔，M 初始化為1;其中，預(yù)測(cè)每個(gè)已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)時(shí)，是根據(jù)卡爾曼濾波方法 進(jìn)行預(yù)測(cè)；
[0118] 目標(biāo)點(diǎn)捜索模塊，用于基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的tl時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在Wd為直徑 的圓區(qū)域內(nèi)捜索已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，若在至少兩個(gè)攝像機(jī)圖像中分別捜索到一個(gè)與 已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，根據(jù)捜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)計(jì)算并更新已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻 的空間坐標(biāo)，將M+1賦值給M，返回軌跡預(yù)測(cè)模塊繼續(xù)跟蹤;d為同一目標(biāo)點(diǎn)在tO+k(M-l)時(shí)刻 的亮點(diǎn)位置和在tO+kM時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)位置之間的距離。
[0119] 其中，還包括匹配模塊，用于選取下一時(shí)刻的任一幅攝像機(jī)圖像作為參考圖像，對(duì) 參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn) 行匹配，若亮點(diǎn)在至少一幅其他攝像機(jī)圖像中找到匹配點(diǎn)，根據(jù)該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 匹配點(diǎn)計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，返回軌跡預(yù)測(cè)模塊繼續(xù)執(zhí)行。
[0120] 其中，目標(biāo)點(diǎn)預(yù)測(cè)模塊，還用于:基于每個(gè)攝像機(jī)，若在圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè) 亮點(diǎn)時(shí)，將至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，將 圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)中與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)相匹 配的亮點(diǎn)作為該攝像機(jī)最終捜索到的亮點(diǎn)，根據(jù)該攝像機(jī)最終捜索到的亮點(diǎn)和與其他攝像 機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)計(jì)算該目標(biāo)點(diǎn)在下一時(shí)刻的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。
[0121] 其中，當(dāng)目標(biāo)點(diǎn)預(yù)測(cè)模塊在圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將至少兩個(gè)亮點(diǎn)與 其他攝像機(jī)圖像中和至少兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，具體按照W下方 法實(shí)施：
[0122] 構(gòu)建該攝像機(jī)在圓區(qū)域內(nèi)針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)捜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī) 圖像針對(duì)該目標(biāo)點(diǎn)捜索到的亮點(diǎn)的矩陣；
[0123]
[0124] 式中，F(xiàn)u表示在圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)和其他任一攝像機(jī)間的基 礎(chǔ)矩陣，i表示在圓區(qū)域內(nèi)捜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)，表示攝像機(jī)i所拍攝的一 幅圖像中的n個(gè)亮點(diǎn)；4的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；j表示其他任一攝像 機(jī)，[命.為了表示攝像機(jī)j所拍攝的一幅圖像中的m個(gè)亮點(diǎn);的的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè) 到的亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0125] 掃描矩陣Ci j的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，小于闊值的最小值對(duì)應(yīng) 的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)，將小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào) 分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中的亮點(diǎn)作為一對(duì)匹配的點(diǎn)對(duì)；
[0126] 根據(jù)點(diǎn)對(duì)計(jì)算匹配的點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。
[0127] 其中，目標(biāo)點(diǎn)捜索模塊對(duì)參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī) 圖像的經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配時(shí)，具體按照W下方法實(shí)施：
[0128] 構(gòu)建參考圖像中經(jīng)過捜索后剩余的亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過捜索后剩余的 亮點(diǎn)的矩陣；
[0129]
[0130] 式中，F(xiàn)ij表示參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)和其他各幅圖像中的一幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī) 間的基礎(chǔ)矩陣，I表不參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，為....％表不攝像機(jī)I所拍攝的一幅圖 像中的N個(gè)亮點(diǎn)；冶的下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào);J表示其他各幅圖像中的 一幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，[皆...瑞了表示攝像機(jī)J所拍攝的一幅圖像中的M個(gè)亮點(diǎn);誠的 下標(biāo)表示一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0131] 掃描矩陣Cij的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述矩陣Cij的每一行中 小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0132] 根據(jù)所述所述矩陣Cij的每一行中小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng) 兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的計(jì)算兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。
[0133] 其中，目標(biāo)點(diǎn)計(jì)算模塊具體采用W下方法計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)：
[0134] 構(gòu)建任意兩幅圖像中亮點(diǎn)之間匹配關(guān)系的矩陣；
[0135]
[0136] 式中，F(xiàn)rt表示任意兩幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)R和T之間的基礎(chǔ)矩陣，bf…磅]表示攝 像機(jī)R所拍攝的一幅圖像中的k個(gè)亮點(diǎn)；墻的下標(biāo)表示攝像機(jī)R拍攝的一幅圖像中檢測(cè)到的 亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)；[.rf....詩J表示攝像機(jī)巧白攝的一幅圖像中的h個(gè) 亮點(diǎn)；《的下標(biāo)表示攝像機(jī)巧射暴的一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像 機(jī)編號(hào)；
[0137] 掃描矩陣Crt的每一行，尋找每一行中小于闊值的最小值，所述矩陣Crt的每一行中 小于闊值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)；
[0138] 將矩陣Crt當(dāng)前行中小于闊值的最小值的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中亮 點(diǎn)作為一對(duì)點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，返回繼續(xù)掃描矩陣Crt的行，直到將矩陣Crt的所有行都 掃描完。
[0139] 其中，還包括標(biāo)定模塊，用于利用標(biāo)定板對(duì)每個(gè)攝像機(jī)單獨(dú)標(biāo)定，求取每個(gè)攝像機(jī) 的內(nèi)參數(shù)和崎變系數(shù);和固定每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和崎變系數(shù)，通過多個(gè)攝像機(jī)公共區(qū)域 的標(biāo)定板對(duì)多個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行組合標(biāo)定；W及使用梯度下降法求取每個(gè)攝像機(jī)的外參數(shù)。
[0140] W上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法，其特征在于，包括： Sl，獲取to時(shí)刻室內(nèi)多個(gè)攝像機(jī)對(duì)同一目標(biāo)對(duì)象拍攝的圖像； S2，分別檢測(cè)每幅圖像中的亮點(diǎn)； 53, 基于每幅圖像中的每個(gè)亮點(diǎn)，當(dāng)在其他至少一幅圖像中存在匹配的亮點(diǎn)時(shí)，將該亮 點(diǎn)和與該亮點(diǎn)匹配的亮點(diǎn)作為點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，根據(jù)點(diǎn)對(duì)集合中所有點(diǎn)對(duì)計(jì)算對(duì)應(yīng) 的目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)，得到多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，作為已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)； 54, 預(yù)測(cè)每個(gè)所述已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，并投影至各個(gè)攝像機(jī)中，得到tl 時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn);其中，tl = tO+kM，k為攝像機(jī)拍攝的兩幅圖像中的時(shí)間間隔，M初始化為1; 55, 基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的tl時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在以d為直徑的圓區(qū)域內(nèi)搜索已跟蹤 目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，若在至少兩個(gè)攝像機(jī)圖像中分別搜索到一個(gè)與已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮 點(diǎn)，根據(jù)搜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)計(jì)算并更新已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，將M+1賦值 給M，重復(fù)S4-S5繼續(xù)跟蹤;所述d為同一目標(biāo)點(diǎn)在tO+k(M-l)時(shí)刻的亮點(diǎn)位置和在tO+kM時(shí)刻 的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)位置之間的距離。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法，其特征在于，所述S5之 后還包括： 56, 選取下一時(shí)刻的任一幅攝像機(jī)圖像作為參考圖像，對(duì)所述參考圖像中經(jīng)過搜索后 剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過搜索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配，若所述亮點(diǎn)在 至少一幅其他攝像機(jī)圖像中找到匹配點(diǎn)，根據(jù)該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的匹配點(diǎn)計(jì)算目標(biāo)點(diǎn) 的空間坐標(biāo)，返回S4。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法，其特征在于，所述S5中 基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的下一時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在以d為直徑的圓區(qū)域內(nèi)搜索已跟蹤目標(biāo) 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)時(shí)，還包括： 基于每個(gè)攝像機(jī)，若在所述圓區(qū)域內(nèi)搜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將所述至少兩個(gè)亮點(diǎn)與 其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)搜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，將所述圓區(qū)域內(nèi)搜索到至少兩 個(gè)亮點(diǎn)中與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)搜索到的亮點(diǎn)相匹配的亮點(diǎn)作為該攝像機(jī) 最終搜索到的亮點(diǎn)，根據(jù)該攝像機(jī)最終搜索到的亮點(diǎn)和與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo) 點(diǎn)搜索到的亮點(diǎn)計(jì)算所述該目標(biāo)點(diǎn)在下一時(shí)刻的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法，其特征在于，若在所述 圓區(qū)域內(nèi)搜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將所述至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像中和至少兩個(gè)亮 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)搜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，具體按照以下方法實(shí)施： 構(gòu)建該攝像機(jī)在圓區(qū)域內(nèi)針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)搜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像 針對(duì)該目標(biāo)點(diǎn)搜索到的亮點(diǎn)的矩陣；式中，F(xiàn)lj表示在所述圓區(qū)域內(nèi)搜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)和其他任一攝像機(jī)間的基 礎(chǔ)矩陣，i表示在所述圓區(qū)域內(nèi)搜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)，表示攝像機(jī)i所拍攝 的一幅圖像中的η個(gè)殼點(diǎn)；X丨的下標(biāo)表;一幅圖像中檢測(cè)到的殼點(diǎn)的編號(hào)；j表;^其他任一 攝像機(jī)，[^/...4,]表不攝像機(jī)j所拍攝的一幅圖像中的m個(gè)殼點(diǎn)；4的下標(biāo)表不一幅圖像中 檢測(cè)到的殼點(diǎn)的編號(hào)； 掃描矩陣Ci j的每一行，尋找每一行中小于閾值的最小值，所述小于閾值的最小值對(duì)應(yīng) 的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)，將小于閾值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào) 分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中的亮點(diǎn)作為一對(duì)匹配的點(diǎn)對(duì)； 根據(jù)所述點(diǎn)對(duì)計(jì)算所述匹配的點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法，其特征在于，所述S5對(duì) 所述參考圖像中經(jīng)過搜索后剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過搜索后剩余的亮點(diǎn) 中進(jìn)行匹配時(shí)，具體按照以下方法實(shí)施： 構(gòu)建參考圖像中經(jīng)過搜索后剩余的亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過搜索后剩余的亮點(diǎn) 的矩陣；式中，F(xiàn)ij表不參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)和其他各幅圖像中的一幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)間的 基礎(chǔ)矩陣，I表示參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，表示攝像機(jī)I所拍攝的一幅圖像中的 N個(gè)殼點(diǎn)；￥的下標(biāo)表不一幅圖像中檢測(cè)到的殼點(diǎn)的編號(hào)；J表不其他各幅圖像中的一幅圖 像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，表示攝像機(jī)J所拍攝的一幅圖像中的M個(gè)亮點(diǎn)；4的下標(biāo)表 不一幅圖像中檢測(cè)到的殼點(diǎn)的編號(hào)； 掃描矩陣(^的每一行，尋找每一行中小于閾值的最小值，所述矩陣(^的每一行中小于 閾值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)； 根據(jù)所述所述矩陣Cu的每一行中小于閾值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè) 攝像機(jī)中亮點(diǎn)的計(jì)算兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法，其特征在于，所述S3按 照以下方法實(shí)施： 構(gòu)建任意兩幅圖像中亮點(diǎn)之間匹配關(guān)系的矩陣；式中，F(xiàn)rt表示任意兩幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)R和T之間的基礎(chǔ)矩陣，[xf…xf]表示攝像機(jī)R 所拍攝的一幅圖像中的k個(gè)殼點(diǎn);xf的下標(biāo)表不攝像機(jī)R拍攝的一幅圖像中檢測(cè)到的殼點(diǎn)的 編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)；表示攝像機(jī)T拍攝的一幅圖像中的h個(gè)亮點(diǎn)； 的下標(biāo)表示攝像機(jī)T拍攝的一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編 號(hào)； 掃描矩陣Crt的每一行，尋找每一行中小于閾值的最小值，所述矩陣Crt的每一行中小于 閾值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)； 將矩陣Crt當(dāng)前行中小于閾值的最小值的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)作 為一對(duì)點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，返回繼續(xù)掃描矩陣Crt的行，直到將矩陣Crt的所有行都掃描 完。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位方法，其特征在于，所述Sl之 前還包括： 利用標(biāo)定板對(duì)每個(gè)攝像機(jī)單獨(dú)標(biāo)定，求取每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和畸變系數(shù)； 固定每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和畸變系數(shù)，通過多個(gè)攝像機(jī)公共區(qū)域的標(biāo)定板對(duì)多個(gè)攝像 機(jī)進(jìn)行組合標(biāo)定； 使用梯度下降法求取每個(gè)攝像機(jī)的外參數(shù)。8. -種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，包括： 圖像獲取模塊，用于獲取to時(shí)刻室內(nèi)多個(gè)攝像機(jī)對(duì)同一目標(biāo)對(duì)象拍攝的圖像； 殼點(diǎn)檢測(cè)t旲塊，用于分別檢測(cè)每幅圖像中的殼點(diǎn)； 目標(biāo)點(diǎn)計(jì)算模塊，用于基于每幅圖像中的每個(gè)亮點(diǎn)，當(dāng)在其他至少一幅圖像中存在匹 配的亮點(diǎn)時(shí)，將該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)匹配的亮點(diǎn)作為點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，根據(jù)點(diǎn)對(duì)集合 中所有點(diǎn)對(duì)計(jì)算對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)，得到多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，作為已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)； 軌跡預(yù)測(cè)模塊，用于預(yù)測(cè)每個(gè)所述已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空間坐標(biāo)，并投影至各個(gè) 攝像機(jī)中，得到tl時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)；tl = tO+kM，k為攝像機(jī)拍攝的兩幅圖像中的時(shí)間間隔，M 初始化為1; 目標(biāo)點(diǎn)搜索模塊，用于基于每個(gè)攝像機(jī)檢測(cè)到的tl時(shí)刻的所有亮點(diǎn)，在以d為直徑的圓 區(qū)域內(nèi)搜索已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，若在至少兩個(gè)攝像機(jī)圖像中分別搜索到一個(gè)與已跟 蹤目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，根據(jù)搜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)計(jì)算并更新已跟蹤目標(biāo)點(diǎn)在tl時(shí)刻的空 間坐標(biāo)，將M+1賦值給M，返回軌跡預(yù)測(cè)模塊繼續(xù)跟蹤;所述d為同一目標(biāo)點(diǎn)在tO+k(M-l)時(shí)刻 的亮點(diǎn)位置和在tO+kM時(shí)刻的預(yù)測(cè)亮點(diǎn)位置之間的距離。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括匹 配模塊，用于選取下一時(shí)刻的任一幅攝像機(jī)圖像作為參考圖像，對(duì)所述參考圖像中經(jīng)過搜 索后剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過搜索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配，若所述亮 點(diǎn)在至少一幅其他攝像機(jī)圖像中找到匹配點(diǎn)，根據(jù)該亮點(diǎn)和與該亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的匹配點(diǎn)計(jì)算目 標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，返回軌跡預(yù)測(cè)模塊繼續(xù)執(zhí)行。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，所述目 標(biāo)點(diǎn)預(yù)測(cè)模塊，還用于:基于每個(gè)攝像機(jī)，若在所述圓區(qū)域內(nèi)搜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將所 述至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)搜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，將所述圓區(qū) 域內(nèi)搜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)中與其他攝像機(jī)圖像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)搜索到的亮點(diǎn)相匹配的 亮點(diǎn)作為該攝像機(jī)最終搜索到的亮點(diǎn)，根據(jù)該攝像機(jī)最終搜索到的亮點(diǎn)和與其他攝像機(jī)圖 像中針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)搜索到的亮點(diǎn)計(jì)算所述該目標(biāo)點(diǎn)在下一時(shí)刻的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述 目標(biāo)點(diǎn)預(yù)測(cè)模塊在所述圓區(qū)域內(nèi)搜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)時(shí)，將所述至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像 機(jī)圖像中和至少兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)搜索到的亮點(diǎn)進(jìn)行匹配，具體按照以下方法實(shí)施： 構(gòu)建該攝像機(jī)在圓區(qū)域內(nèi)針對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)搜索到的至少兩個(gè)亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像式中，F(xiàn)lj表示在所述圓區(qū)域內(nèi)搜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)和其他任一攝像機(jī)間的基 礎(chǔ)矩陣，i表示在所述圓區(qū)域內(nèi)搜索到至少兩個(gè)亮點(diǎn)的攝像機(jī)，[(..·<]表示攝像機(jī)i所拍攝 的一幅圖像中的η個(gè)殼點(diǎn)；^丨的下標(biāo)表不一幅圖像中檢測(cè)到的殼點(diǎn)的編號(hào)；j表不其他任一 攝像機(jī)，表示攝像機(jī)j所拍攝的一幅圖像中的m個(gè)亮點(diǎn)乂的下標(biāo)表示一幅圖像中 檢測(cè)到的殼點(diǎn)的編號(hào)； 掃描矩陣Ci j的每一行，尋找每一行中小于閾值的最小值，所述小于閾值的最小值對(duì)應(yīng) 的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)，將小于閾值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào) 分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中的亮點(diǎn)作為一對(duì)匹配的點(diǎn)對(duì)； 根據(jù)所述點(diǎn)對(duì)計(jì)算所述匹配的點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，所述目 標(biāo)點(diǎn)搜索模塊對(duì)所述參考圖像中經(jīng)過搜索后剩余的亮點(diǎn)，依次在其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過搜 索后剩余的亮點(diǎn)中進(jìn)行匹配時(shí)，具體按照以下方法實(shí)施： 構(gòu)建參考圖像中經(jīng)過搜索后剩余的亮點(diǎn)與其他攝像機(jī)圖像的經(jīng)過搜索后剩余的亮點(diǎn) 的矩陣；式中，Ku表不參考圖傢對(duì)放的懾傢機(jī)和其他各幅圖像中的一幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)間的 基礎(chǔ)矩陣，I表示參考圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，表示攝像機(jī)I所拍攝的一幅圖像中的 N個(gè)殼點(diǎn)；4的下標(biāo)表不一幅圖像中檢測(cè)到的殼點(diǎn)的編號(hào)；J表不其他各幅圖像中的一幅圖 像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)，表示攝像機(jī)J所拍攝的一幅圖像中的M個(gè)亮點(diǎn)的下標(biāo)表 不一幅圖像中檢測(cè)到的殼點(diǎn)的編號(hào)； 掃描矩陣(^的每一行，尋找每一行中小于閾值的最小值，所述矩陣(^的每一行中小于 閾值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)； 根據(jù)所述所述矩陣Cu的每一行中小于閾值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè) 攝像機(jī)中亮點(diǎn)的計(jì)算兩個(gè)亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)的空間坐標(biāo)。13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，所述目 標(biāo)點(diǎn)計(jì)算模塊具體采用以下方法計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)空間坐標(biāo)： 構(gòu)建任意兩幅圖像中亮點(diǎn)之間匹配關(guān)系的矩陣；式中，F(xiàn)rt表示任意兩幅圖像對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)R和T之間的基礎(chǔ)矩陣，[Tf…xf ]表示攝像機(jī)R 所拍攝的一幅圖像中的k個(gè)殼點(diǎn)；·if的下標(biāo)表不攝像機(jī)R拍攝的一幅圖像中檢測(cè)到的殼點(diǎn)的 編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào);Of I表示攝像機(jī)T拍攝的一幅圖像中的h個(gè)亮點(diǎn)；4 的下標(biāo)表示攝像機(jī)τ拍攝的一幅圖像中檢測(cè)到的亮點(diǎn)的編號(hào)，上標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)編號(hào)； 掃描矩陣Crt的每一行，尋找每一行中小于閾值的最小值，所述矩陣Crt的每一行中小于 閾值的最小值對(duì)應(yīng)的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)的編號(hào)； 將矩陣Crt當(dāng)前行中小于閾值的最小值的行號(hào)和列號(hào)分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像機(jī)中亮點(diǎn)作 為一對(duì)點(diǎn)對(duì)保存至點(diǎn)對(duì)集合中，返回繼續(xù)掃描矩陣Crt的行，直到將矩陣Crt的所有行都掃描 完。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種基于多攝像機(jī)的室內(nèi)跟蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括 標(biāo)定模塊，用于利用標(biāo)定板對(duì)每個(gè)攝像機(jī)單獨(dú)標(biāo)定，求取每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和畸變系數(shù)； 和固定每個(gè)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和畸變系數(shù)，通過多個(gè)攝像機(jī)公共區(qū)域的標(biāo)定板對(duì)多個(gè)攝像機(jī) 進(jìn)行組合標(biāo)定；以及使用梯度下降法求取每個(gè)攝像機(jī)的外參數(shù)。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK106023139SQ201610292616
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】陳鋒, 李翔, 駱樂, 宋鑫楠
【申請(qǐng)人】北京圣威特科技有限公司