[发明专利]考虑比例跟踪图像补丁的方法和设备

说明书

本申请要求于2009年10月9日在韩国知识产权局提交的第10-2009-0096196号韩国专利申请的优先权，该申请完全公开于此以资参考。

技术领域

下面的描述涉及使用图像的机器人定位。

背景技术

广泛地来说，机器人是自己能够做任务的自治机器。机器人的有用性可归功于其在极端情况下或在对人危险的区域中的工作性能。具体地讲，可行走和清洁房子的移动机器人正变得越来越受欢迎。

这种移动机器人具有包括定位的多种功能。移动机器人可基于从安装在移动机器人上的相机捕获的图像来定位它自己。同时定位和地图创建(SLAM)是移动机器人使用的典型技术，以基于图像跟踪其当前位置。

SLAM允许通过在初始图像中注册特征点并跟踪与注册的特征点相应的图像在后续图像中的位置，基于在图像帧之间特征点的位置关系，来找到机器人的位置。

为了找到机器人的位置，需要在图像帧之间跟踪特征点的位置。通常通过当特征点初始被注册时存储特征点周围的特定区域的图像补丁(imagepatch)，并在后续帧中定位存储的图像补丁，来跟踪特征点。

发明内容

下面的描述涉及一种考虑比例(scale)跟踪图像补丁的方法和设备，所述方法和设备能够执行图像补丁的更准确的跟踪，并缩短跟踪时间。

因此，在一个一般方面，提供了一种图像补丁跟踪器，所述图像补丁跟踪器包括：比例不变指数(SII)计算单元，对注册的图像补丁计算SII，基于与比例改变有关的像素值改变定义所述SII；比例特性确定单元，如果SII小于阈值，则比例特性确定单元将注册的图像补丁确定为比例不变的图像补丁；如果SII不小于所述阈值，则比例特性确定单元将注册的图像补丁确定为比例变化的图像补丁。

所述图像补丁跟踪器还可包括：图像补丁跟踪单元，如果注册的图像补丁被确定为比例不变的图像补丁，则图像补丁跟踪单元调整注册的图像补丁的位置以在接收的图像内跟踪注册的图像补丁；如果注册的图像补丁被确定为比例变化的图像补丁，则图像补丁跟踪单元调整注册的图像补丁的位置和尺寸以在接收的图像内跟踪注册的图像补丁。

SII可被定义为每个比例参考点的最小均方像素值改变。

在另一个一般方面，提供了一种考虑比例跟踪图像补丁的方法，所述方法包括：对注册的图像补丁计算比例不变指数(SII)，基于与比例改变有关的像素值改变定义所述SII；如果SII小于阈值，则将注册的图像补丁确定为比例不变的图像补丁；如果SII不小于所述阈值，则将注册的图像补丁确定为比例变化的图像补丁。

计算SII的步骤可包括：在注册的图像补丁内设置至少一个比例参考点；对每个比例参考点计算与比例改变有关的均方像素值改变，并选择计算结果中的最小值作为比例不变指数。

所述方法还可包括：如果注册的图像补丁被确定为比例不变的图像补丁，则调整注册的图像补丁的位置以在接收的图像内跟踪注册的图像补丁；如果注册的图像补丁被确定为比例变化的图像补丁，则调整注册的图像补丁的位置和尺寸以在接收的图像内跟踪注册的图像补丁。

从下面详细的描述、附图和权利要求，其他特征和方面将是清楚的。

附图说明

图1是根据本发明示例性实施例的机器人定位系统的框图。

图2示出根据本发明示例性实施例的比例不变的图像补丁。

图3示出根据本发明示例性实施例的比例变化的图像补丁。

图4是根据本发明示例性实施例的图像补丁跟踪器的框图。

图5示出根据本发明示例性实施例的比例不变指数(SII)。

图6示出根据本发明示例性实施例获取的图像。

图7是根据本发明示例性实施例的考虑比例跟踪图像补丁的方法的流程图。

在整个附图和详细描述中，用相同的标号表示元件、特征和结构，在附图中，为了清晰和方便，可放大一些元件的大小和比例。

具体实施方式

提供了下面的详细描述，以帮助读者获得对这里描述的方法、设备和/或系统的全面理解。对本领域的普通技术人员而言，这里描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物将自我暗示。参照附图的下面的描述提供了根据本发明实施例的装置和方法的说明性的示例。这种描述仅仅是为了说明的目的，而不是为了限制的目的。为了增强清晰和简要，将省略对已知功能和结构的描述。

图1是根据本发明示例性实施例的机器人定位系统的框图。

机器人定位系统100可包括：成像单元101、特征点提取单元102、补丁注册单元103、存储器104、补丁跟踪单元105和位置计算单元106。