[发明专利]确定可移动物体在空间中的位置的系统、方法和标记物

权利要求书

1.一种系统，用于确定能够以六个移动自由度移动的物体(12)在空间中的6D位置，所述系统包括一个或多个标记物(16)，所述一个或多个标记物(16)要被施加到所述物体(12)且各自具有被细分成多个单独场(32)的表面(30)，其中，所述场(32)各自具有统计噪声图案(34)，所述系统还包括图像捕获单元(18)且进一步包括图像评估单元(26)，所述图像捕获单元远离所述物体(12)且布置为捕获所述一个或多个标记物(16)的图像(28)，其中所述图像捕获单元(18)包括在不同视角下观测所述一个或多个标记物(16)的多个相机(20)，并且所述图像评估单元存储噪声图案(34)的参考图像且设计为通过与所述参考图像比较在所述标记物(16)的当前捕获的图像(28)中定位所述场(32)中的至少一个，以便确定所述一个或多个标记物(16)在空间中的当前位置，其中，所述图像评估单元(26)被设计为通过检测所述标记物(16)的拐角和/或边缘、和/或所述标记物(16)的场(32)的拐角和/或边缘来粗略地确定由所述图像捕获单元(18)当前捕获的所述标记物(16)的位置，其中，所述图像评估单元(26)被设计为通过检测所述噪声图案(34)来精细地确定由所述图像捕获单元(18)当前捕获的所述标记物(16)的位置，以及其中，所述精细确定包括：基于所述标记物的当前捕获的图像和所述噪声图案的参考图像，对所述标记物的噪声图案进行精细调整，并且所述精细确定得到精确的投射参数和所述标记物的场的精确位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述标记物(16、16a)的场(32、32a)是多边形的。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述标记物(16、16a)的场(32、32a)是矩形的。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述标记物(16、16a)的场(32、32a)是正方形的。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的系统，其中，所述标记物(16、16b)的场(32、32b)以矩阵的形式布置在行和列中。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述标记物(16b，16c)的场(32b，32c)是圆形的。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述标记物(16b，16c)的场(32b，32c)是椭圆形的。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的系统，其中，所述标记物(16a、16c)的场(32a、32c)相对于彼此旋转和/或移位。

9.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述单独场(32)的噪声图案(34)彼此不同。

10.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述单独场(32)的噪声图案(34)至少不相关。

11.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述噪声图案(34)在频域中具有宽带噪声。

12.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述噪声图案(34)是灰度图案。

13.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述噪声图案(34)包含白噪声。

14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述噪声图案(34)内的灰度值的概率密度是高斯分布。

15.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述图像捕获单元(18)具有低通滤波器和/或散焦装置。

16.根据权利要求1至11中的任一项所述的系统，其中，通过对白噪声进行低通滤波来生成所述标记物(16)的噪声图案(34)。