[发明专利]一种仿蜥蜴亚目避役科生物视觉坐标提取算法

摘要

本发明属于计算机视觉范畴，尤其是一种能够同时进行目标跟踪，定位与摄像头标定的计算机视觉算法。本发明提出了一套应用于仿照蜥蜴亚目避役科生物视觉系统构架的主动、立体视觉系统的摄像头标定方法，目标跟踪与定位方法。其最主要的特点为摄像头标定，兴趣目标的跟踪与定位是同步进行的，其摄像头的标定过程无需要求兴趣目标的持续静止，亦无需在目标跟踪与定位之前执行。本发明所采取的标定方法化连续的标定过程为一个离散的标定过程，利用目标在视觉算法运行过程中离散的静止状态进行摄像头的标定，降低了摄像头标定的要求且实现了视觉算法与标定过程的同步进行。其自标定的特性减少了人工的标定工作，大幅简化了算法的前期准备工作。

主权项

一种仿蜥蜴亚目避役科生物视觉坐标提取算法，基于由两台广角定焦摄像头、步进电机构成的物理平台，其特征在于包括以下步骤：1).令两广角定焦摄像头分别搜索目标，当A摄像头发现目标后，启用基于Cam shift算法的单目视觉跟踪算法保持对目标的跟踪，并实时返回A摄像头此时像平面法向量相对于A摄像头初始位置时摄像头像平面法向量的水平夹角和竖直夹角；所述的A摄像头为首先搜索到目标的摄像头，B摄像头为另一台摄像头；所述的初始位置为：使广角定焦摄像头的像平面法向量与水平面相互平行，并且使两台广角定焦摄像头的像平面法向量垂直于两广角定焦摄像头几何中心点连线所构成的线段的位置；2).B摄像头跟随A摄像头进行目标搜索，B摄像头搜索到目标后，亦启用基于Cam shift算法的单目视觉跟踪算法保持对目标的跟踪；3).调用角度信息标定学习算法分别实时计算A、B摄像头均跟踪到目标后，各自的像平面法向量相对于各自初始位置摄像头像平面法向量的水平夹角和竖直夹角；4).根据步骤3)得到的结果，使用深度信息及世界坐标提取算法，实时计算并输出目标深度信息及目标在世界坐标系中的世界坐标；所述的世界坐标系为：以两广角定焦摄像头几何中心点连线的中点为原点，以与水平面平行、垂直于两广角定焦摄像头几何中心点连线、且沿视觉追踪的方向为x轴正方向，以垂直于水平面向上的方向为z轴正方向的右手坐标系；5).若目标未丢失，返回步骤3)，若果目标丢失，则返回步骤1)。