[发明专利]位姿实时跟踪方法、设备、计算机可读介质和程序产品

权利要求书

1.一种位姿实时跟踪方法，其特征在于，包括：

采集待跟踪物体的当前帧，提取所述当前帧中的特征直线段；

通过三维模型的控制直线段及前一帧解算得到的物体位姿，计算所述控制直线段在前一帧中的投影直线段，所述投影直线段表示所述控制直线段在前一帧中的投影位置；

基于所述投影直线段，在所述当前帧中搜索相匹配的特征直线段，所述相匹配的特征直线段表示控制直线段在当前帧中的投影位置；

基于当前帧与前一帧中投影位置差异，对所述待跟踪物体的位姿参数进行解算、更新，实现所述待跟踪物体的位姿实时跟踪。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集待跟踪物体的当前帧，提取所述当前帧中的特征直线段，包括：

采集待跟踪物体的当前帧，对所述当前帧进行灰度化预处理；

基于直线提取算法，提取所述灰度化当前帧中的特征直线段。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过三维模型的控制直线段及前一帧解算得到的物体位姿，计算所述控制直线段在前一帧中的投影直线段，包括：

通过所述三维模型的控制直线段及前一帧解算得到的物体位姿，确定每条控制直线段两端点的投影坐标；

根据所述每条控制直线段两端点的投影坐标，确定所述控制直线段在前一帧中的投影直线段，所述投影直线段表示所述控制直线段在前一帧中的投影位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述投影直线段，在所述当前帧中搜索相匹配的特征直线段，包括：

基于所述投影直线段，对每条投影直线段在所述当前帧中的特征直线段中进行邻域搜索，确定所述相匹配的特征直线段，所述相匹配的特征直线段表示控制直线段在当前帧中的投影位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述投影直线段，所述进行邻域搜索，所述投影直线段与相匹配的特征直线段满足以下条件：

所述投影直线段与特征直线段的平行度在预设平行度阈值范围内；

所述投影直线段与特征直线段的距离在预设图像宽度的阈值范围内；

将特征直线段的两端点沿垂向投影至相匹配的投影直线段或其延长线上时，特征直线段与所述投影直线段有重叠；

所述投影直线段与特征直线段的长度比例在预设阈值范围内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述基于当前帧与前一帧中投影位置差异，对所述待跟踪物体的位姿参数进行解算、更新，实现所述待跟踪物体的位姿实时跟踪，包括：

若与所述投影直线段相匹配的特征直线段满足设定数量，通过最小化所述投影直线段与所述相匹配的特征直线段之间的欧氏距离获取增量位姿；

根据所述增量位姿，对所述待跟踪物体的位姿参数进行解算、更新，实现所述待跟踪物体的位姿实时跟踪。

7.一种位姿实时跟踪装置，包括：

采集模块，用于采集待跟踪物体的当前帧，提取所述当前帧中的特征直线段；

第一计算模块，用于通过三维模型的控制直线段及前一帧解算得到的物体位姿，计算所述控制直线段在前一帧中的投影直线段，所述投影直线段表示所述控制直线段在前一帧中的投影位置；

搜索模块，用于基于所述投影直线段，在所述当前帧中搜索相匹配的特征直线段，所述相匹配的特征直线段表示控制直线段在当前帧中的投影位置；

第二计算模块，基于当前帧与前一帧中投影位置差异，对所述待跟踪物体的位姿参数进行解算、更新，实现所述待跟踪物体的位姿实时跟踪。

8.一种位姿实时跟踪设备，包括：存储器，处理器；

所述存储器用于存储可执行的指令；

所述处理器被配置为：运行所述存储器中存储的指令以执行如权利要求1-6所述的位姿实时跟踪方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-6任一项所述的位姿实时跟踪方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的位姿实时跟踪方法。