[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

说明书

本申请提供一种位姿实时跟踪方法、设备、计算机可读介质和程序产品。该方法包括：采集待跟踪物体的当前帧，提取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，计算控制直线段在前一帧中的投影直线段，投影直线段表示控制直线段在前一帧中的投影位置；基于投影直线段，在当前帧中搜索相匹配的特征直线段，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，对待跟踪物体的位姿参数进行解算、更新，实现待跟踪物体的位姿实时跟踪。本申请的方法，提高了二维图像与三维场景之间对应关系的准确性，从而提升了目标物体位姿实时跟踪的准确率。

技术领域

本申请实施例涉及目标跟踪技术领域，尤其涉及一种位姿实时跟踪方法、设备、计算机可读介质和程序产品。

背景技术

从二维图像中恢复目标物体的三维信息(6-Degree of Freedom，简称6-DOF位姿)进行实时跟踪，一直是计算机视觉领域的研究热点，而目前常用的跟踪算法是通过分析连续帧间的边缘位移来估计当前帧相对于前一帧的相对位姿，通过增量更新的方式获得待跟踪物体每帧的位姿，实现实时跟踪。

在弱纹理场景中，对于直线条边缘特征比较明显的目标物体，现有技术中，大多采用RAPID(Real-time Attitude and Position Determination)方法，通过在邻域内搜索强梯度点进行。

然而，现有技术在进行搜索时容易将检测到的噪声点或干扰点错误匹配成对应点，造成二维图像与三维场景之间对应关系不准确，从而无法准确进行目标物体的位姿实时跟踪。

发明内容

本申请提供一种位姿实时跟踪方法、设备、计算机可读介质和程序产品。用以解决现有技术在进行搜索时容易将检测到的噪声点或干扰点错误匹配成对应点，造成二维图像与三维场景之间对应关系不准确，从而无法对目标物体进行准确的位姿实时跟踪的问题。

第一方面，本申请提供一种位姿实时跟踪方法，包括：

采集待跟踪物体的当前帧，提取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，计算控制直线段在前一帧中的投影直线段，投影直线段表示控制直线段在前一帧中的投影位置；基于投影直线段，在当前帧中搜索相匹配的特征直线段，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，对待跟踪物体的位姿参数进行解算、更新，实现待跟踪物体的位姿实时跟踪。

第二方面，本申请实施例提供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，计算控制直线段在前一帧中的投影直线段，投影直线段表示控制直线段在前一帧中的投影位置；

搜索模块，用于基于投影直线段，在当前帧中搜索相匹配的特征直线段，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，对待跟踪物体的位姿参数进行解算、更新，实现待跟踪物体的位姿实时跟踪。

第三方面，本申请实施例提供一种位姿实时跟踪设备，

包括：存储器，处理器；

存储器；用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，处理器被配置为运行存储器中存储的指令以执行第一方面任一项位姿实时跟踪方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现第一方面任一项位姿实时跟踪方法。