[发明专利]摄像头装置及确定第一摄像头相对于第二摄像头的相对位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定第一摄像头相对于第二摄像头的相对位置的方法。

本发明还涉及包括第一摄像头、第二摄像头以及控制节点的摄像头装置。

背景技术

最近的科技发展实现了能够提供对捕捉到的场景进行高品质描述和分析的新一代智能摄像头。这些装置可以支持各种应用，包括人和动物检测、监视、动作分析以及面部识别。例如，W.Wolf等人在“Smart cameras as embedded systems”，in Computer，vol.35，no.9，pp.48-53，2006中说明了这种智能摄像头。

完全利用从多个有利位置采集到的图像，有助于了解场景中的这种智能摄像头是如何相对于彼此定位和定向的。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够确定第一和第二摄像头的相对位置而避免采用单独的位置感测装置的方法。本发明的另一个目的是提供一种摄像头装置，其包括第一摄像头、第二摄像头和控制节点，该摄像头装置能够确定这些摄像头的相对位置，而避免采用单独的位置感测装置。

根据本发明，通过根据权利要求1所述的方法和根据权利要求2所述的摄像头装置，来实现这些目的。

本发明基于以下认识：如果这些摄像头具有其中可以观测到至少三个公共基准点的共享视场，则可以计算出这些摄像头相对于彼此的位置。为了确定该相对位置，知道这些基准点相对于这些摄像头中的第一个摄像头的相对位置(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)，同时知道这些基准点相对于另一个摄像头的相对距离d₁、d₂、d₃就足够了。

采用深度和角度信息可以得到这些基准点的相对位置。采用立体摄像头可以得到深度和角度。通过下式：

x_i＝d_icos(θ_i)，和

y_i＝d_isin(θ_i)

可以得到具有深度d_i和角度θ_i的基准点相对于摄像头的相对位置(x_i，y_i)。

这些基准点是静态点还是移动对象随后时刻的观测点是不重要的。在一个实施例中，这些基准点例如是布置在空间中的亮斑。可替换地，它可以是移动通过空间从而可以在不同的时刻形成不同的基准点的单个斑。可替换地，采用模式识别算法，可以将这些基准点作为空间中的典型特征来进行检测。

知道了相对于第一摄像头的三个相对位置(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)以及相对于第二摄像头的深度信息d₁、d₂、d₃，就可以如下计算这些摄像头相对于彼此的相对位置。

在这个计算中，引入下列辅助公式来简化这些等式：

a₁＝2x₂-2x₁；

b₁＝2y₂-2y₁；

c1=x22+y22-d22-x12-y12-d12;]]>