CN104776832B - 一种空间内物体的定位方法、机顶盒和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空间内物体的定位方法、机顶盒和系统，该方法包括：建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系，通过获取目标摄像头所采集的图像，确定所述目标摄像头所采集的图像中的任意两点，接收测得的所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，根据所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获取从图像位置转化为实际位置的算子，根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，实现了对空间中物体进行实时定位。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种空间内物体的定位方法和装置。
背景技术
对于不同空间来说，其空间布局和内部物体摆放差异性较大，而对于同一空间来说，其内部物体的摆放位置也时常发生变化如房间内的家具会时常发生变化，这将会给视力较差的人如盲人等或者在黑暗的空间中行走的人带来一定的障碍，这是因为人在不借助视力的情况下，不能确切的获取物体的具体位置。但是，在现有技术中，仍然不能实现对空间内物体进行实时定位。
发明内容
本发明提供一种空间内物体的定位方法、机顶盒和系统，以实现对空间内物体进行实时定位。
一种空间内物体的定位方法，该方法包括：
建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系；
获取目标摄像头所采集的图像；
确定所述目标摄像头所采集的图像中的任意两点；
接收测得的所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数；
根据所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获取从图像位置转化为实际位置的算子；
根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值。
优选地，该方法进一步包括：选取与所述目标摄像头为原点的坐标系的x轴平行的第一参照物和与所述目标摄像头为原点的坐标系的y轴平行的第二参照物；
确定所述第一参照物和第二参照物的实际长度；
绘制目标摄像头所拍摄的图像中与所述第一参照物对应的第一直线和与所述第二参照物对应的第二直线；
在所述获取从图像距离转化为实际距离的算子之后，进一步包括：根据所述算子，计算所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的直线的坐标参数；
根据所述第一参照物和第二参照物的实际长度和所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，计算摄像头的标定参数；
根据所述摄像头的标定参数，消除所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的图像畸变。
优选地，该方法进一步包括：建立以指定位置为坐标原点的坐标系，获取布置于所述空间的各个目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值；
计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值之后，进一步包括：根据所述目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值和所述目标物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，计算所述目标物体在以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值。
优选地，所述计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值之前，进一步包括：
滤除所述目标摄像头图像的噪声，通过图像分割计算，获取所述目标摄像头图像中一个或多个物体的框架。
优选地，所述空间为房屋内部空间；所述指定位置为入户门处；
所述以指定位置为坐标原点的坐标系为以入户门处为坐标原点的具有第一和第二两个象限的坐标系或以入户门处为坐标原点的具有第一和第四两个象限的坐标系中的任一坐标系；
所述以目标摄像头为原点的坐标系为以目标摄像头为原点的具有第一象限的坐标系。
一种机顶盒，包括：
建立单元，用于建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系；
获取图像单元，用于获取目标摄像头所采集的图像；
第一确定单元，用于确定目标摄像头所采集的图像中的任意两点；
接收单元，用于接收测得的所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数；
获取算子单元，用于根据所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获取从图像位置转化为实际位置的算子；
第一计算单元，用于根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数。
优选地，该机顶盒进一步包括：第二确定单元、绘制单元、第二计算单元和消除单元，其中，
所述第二确定单元，用于选取所述第一建立单元中与所述目标摄像头为原点的坐标系的x轴平行的第一参照物和与所述目标摄像头为原点的坐标系的y轴平行的第二参照物，确定所述第一参照物和第二参照物的实际长度；
绘制单元，用于绘制目标摄像头所拍摄的图像中与所述第一参照物对应的第一直线和与所述第二参照物对应的第二直线；
第二计算单元，用于根据所述算子，计算所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，根据所述第一参照物和第二参照物的实际长度和所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，计算摄像头的标定参数；
消除单元，用于根据所述摄像头的标定参数，消除所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的图像畸变，并触发所述第一计算单元；
所述第一计算单元，进一步用于根据所述算子，计算所述消除畸变后的目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数。
优选地，该机顶盒进一步包括：获取摄像头坐标单元和第三计算单元，其中，
获取摄像头坐标单元，用于建立以指定位置为坐标原点的坐标系，获取布置于所述空间的各个目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值；
第三计算单元，用于根据所述获取摄像头坐标单元获取的目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值和所述第一计算单元计算的目标物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，计算所述目标物体在以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值。
优选地，该机顶盒进一步包括：获取框架单元，用于滤除所述目标摄像头图像的噪声，通过图像分割计算，获取所述目标摄像头图像中一个或多个物体的框架，并触发所述第一计算单元；
所述第一计算单元，进一步用于根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的框架在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数。
优选地，该机顶盒的所述空间为房屋内部空间；所述指定位置为入户门处；
所述以指定位置为坐标原点的坐标系为以入户门处为坐标原点的具有第一和第二两个象限的坐标系或以入户门处为坐标原点的具有第一和第四两个象限的坐标系中的任一坐标系；
所述以目标摄像头为原点的坐标系为以目标摄像头为原点的具有第一象限的坐标系。
一种空间内物体的定位系统，包括：上述任意一种机顶盒和布置于空间内的每一个摄像头，
所述布置于空间内的每一个摄像头，用于采集摄像头范围内的图像，并将该图像发送给机顶盒。
优选地，该定位系统进一步包括：图像输出装置，用于与机顶盒相连，输出所述机顶盒获取的图像和图像中各个物体的坐标值。
优选地，该定位系统进一步包括：一个及一个以上的机器人，用于获取所述机顶盒计算的空间内任意一个或多个物体的坐标值，根据所述坐标值确定移动方向。
本发明实施例提供了一种空间内物体的定位方法、机顶盒和系统，建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系，即可定位摄像头可监控范围内物体相对摄像头的坐标，而获取物体相对于摄像头的坐标过程是通过获取目标摄像头所采集的图像，并以图像中任意两点作为参照物，根据该两点参照物在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获得该摄像头所拍摄物体从图像位置转化为实际位置的算子，根据所述算子，即可计算摄像头拍摄范围内图像上的物体在以目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，因此，实现了对空间中物体进行实时定位。
附图说明
图1是本发明实施例提供的空间内物体的定位方法流程图；
图2是本发明另一实施例提供的空间内物体的定位方法流程图；
图3是本发明实施例提供的房间内摄像头布置及建立坐标系示意图；
图4是本发明实施例提供的一种机顶盒结构示意图；
图5是本发明另一实施例提供的一种机顶盒结构示意图；
图6是本发明又一实施例提供的一种机顶盒结构示意图；
图7是本发明实施例提供的空间一种内物体定位系统结构示意图；
图8是本发明另一实施例提供的空间一种内物体定位系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种空间内物体的定位方法，该方法可以包括以下步骤：
步骤101：建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系；
步骤102：获取目标摄像头所采集的图像；
步骤103：确定所述目标摄像头所采集的图像中的任意两点；
步骤104：接收测得的所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数；
步骤105：根据所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获取从图像位置转化为实际位置的算子；
步骤106：根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值。
通过上述发明实施例的方案，可建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系，通过两个具有确定坐标值的参照物，可获得该摄像头所拍摄物体从图像位置转化为实际位置的算子，根据所述算子，即可计算摄像头拍摄范围内图像上的物体在以目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，因此，实现了对空间中物体进行实时定位。
在本发明一个实施例中，为了进一步提高定位的准确性，在步骤105之后，可通过消除图像畸变来实现提高定位的准确性，该消除图像畸变的具体实现过程为：选取与所述目标摄像头为原点的坐标系的x轴平行的第一参照物和与所述目标摄像头为原点的坐标系的y轴平行的第二参照物；确定所述第一参照物和第二参照物的实际长度；绘制目标摄像头所拍摄的图像中与所述第一参照物对应的第一直线和与所述第二参照物对应的第二直线；然后，根据所述算子，计算所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数；根据所述第一参照物和第二参照物的实际长度和所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，计算摄像头的标定参数；而根据所述摄像头的标定参数，即可消除所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的图像畸变。
在本发明一个实施例中，为了使空间内物体具有统一的坐标，以更好的定位空间内物体的位置，可进一步包括：建立以指定位置为坐标原点的坐标系，获取布置于所述空间的各个目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值，在步骤106之后，根据所述目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值和所述目标物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，计算所述目标物体在以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值。
在本发明一个实施例中，为了进一步提高定位的准确性，在步骤106之前，进一步包括：滤除所述目标摄像头图像的噪声，通过图像分割计算，获取所述目标摄像头图像中一个或多个物体的框架。
在本发明一个实施例中，为了使该方法具有较佳的应用效果，所述空间可以为房屋内部空间，所述指定位置为入户门处，那么，所述以指定位置为坐标原点的坐标系为以入户门处为坐标原点的具有第一和第二两个象限的坐标系或以入户门处为坐标原点的具有第一和第四两个象限的坐标系中的任一坐标系，所述以目标摄像头为原点的坐标系为以目标摄像头为原点的具有第一象限的坐标系。
如图2所示，本发明实施例以房屋内部的空间为例，展开说明一种空间内物体的定位方法在房屋内的应用，该方法可以包括以下步骤：
步骤201：建立以房屋内各个摄像头为坐标原点的坐标系，建立以入户门为坐标原点的坐标系；
本发明实施例通过建立各个摄像头为坐标原点的具有第一象限的坐标系，以使摄像头能够拍摄范围内的物体具有相对于该摄像头的坐标值；而建立以入户门处为坐标原点的具有第一和第二两个象限的坐标系或以入户门处为坐标原点的具有第一和第四两个象限的坐标系中的任一坐标系，如图3所示，以入户门为坐标原点的坐标系，其x轴只有正值，坐标系只有第一和第四两个象限，可使各个物体处于同一坐标系中，例如：物体A位于摄像头1的拍摄范围内，其在以摄像头1为坐标原点的坐标系中的坐标为(1，1)，物体B位于摄像头2的拍摄范围内，其在以摄像头2为坐标原点的坐标系中的坐标为(1，1)，这使得物体坐标容易混淆，那么，如果能够将物体A和物体B放入同一坐标系中，将使物体的坐标更容易管理。为了建立统一的坐标系，本发明实施例选取入户门处作为坐标原点，同时，与入户门口垂直的坐标轴只取正值，以方便坐标管理。
步骤202：获取布置于所述空间的各个目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值；
在建立以入户门为坐标原点的坐标系之后，首先要确定各个目标摄像头的坐标值，这是因为，各个物体相对于摄像头的坐标值可通过图像测量方法获取，进而以目标摄像头在以入户门为坐标原点的坐标系中的坐标值获得物体的在以入户门为坐标原点的坐标系中的坐标值。值得说明的是，为了最大程度的获取房间内物体的图像，摄像头摆放于屋顶对角线的顶角上。
而获得房屋内各个物体的坐标值之前，需对摄像头进行校验，其过程：
步骤203：获取目标摄像头所采集的图像；
本发明实施例是通过摄像头采集的图像获取图像中各个物体的坐标值，通过该步骤，可以使房屋内所有物体的图像均被摄像头拍摄并被机顶盒获取。
步骤204：确定所述目标摄像头所采集的图像中的任意两点；
由于本发明实施例是通过摄像头拍摄的图像来获取图像中各个物体的坐标值，那么，步骤204至步骤206的过程获得从图像距离转化为实际距离的算子是整个实施例得以实现的关键。在本步骤中，确定所述目标摄像头所采集的图像中的任意两点作为参照物，是获取算子的基础。
步骤205：接收测得的所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数；
在该过程，主要通过人工测量所选的两点相对于目标摄像头的位置。例如：从图像上选择的A点和B点，其中，经测得A点相对于摄像头的坐标参数为(1，1)，B点相对于摄像头的坐标为(2，2)，该坐标系的坐标为长度单位米(m)，可通过人工的方式，分别将A点坐标和B点坐标输入机顶盒中。
步骤206：根据所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获取从图像位置转化为实际位置的算子；
例如：通过图像测量方法，根据A点和B点在图像上的位置以及A点和B点的实际坐标参数，除此之外，还需以摄像头的像素、摄像头镜头的焦距等镜头参数作为附加条件，通过现有的图像测量数据集矩阵获得从图像位置转化为实际位置的算子。
步骤207：选取与所述目标摄像头为原点的坐标系的x轴平行的第一参照物和与所述目标摄像头为原点的坐标系的y轴平行的第二参照物；
除了上述过程之外，还需对摄像头进行校正以使物体的坐标值更加准确，在该过程中，依然选取两个具有一定长度的物体作为参照物，如：以A和B两根棍子作为参照物，其中，棍子A与x轴平行，棍子B与y轴平行。
步骤208：确定所述第一参照物和第二参照物的实际长度；
通过人工测量的方式获取棍子A和棍子B的实际长度。
步骤209：绘制目标摄像头所拍摄的图像中与所述第一参照物对应的第一直线和与所述第二参照物对应的第二直线；
例如：棍子A和棍子B在图像中以二维的方式表现出来，那么，可以在棍子A的图像上画一条直线1，同样的，在棍子B的图像上画一条直线2，其中，直线1与x轴平行，直线2与y轴平行。
步骤210：在所述获取从图像距离转化为实际距离的算子之后，进一步包括：根据所述算子，计算所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数；
步骤211：根据所述第一参照物和第二参照物的实际长度和所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，计算摄像头的标定参数；
在该过程主要是，通过消除实际测量长度与计算的理论值之间的偏差来实现摄像头的标定。
步骤212：根据所述摄像头的标定参数，消除所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的图像畸变；
本发明实施例是利用摄像机所拍摄到的图像来还原空间中的物体。在这里，不妨假设摄像机所拍摄到的图像与三维空间中的物体之间存在以下一种简单的线性关系：[像]＝M[物]，这里，矩阵M可以看成是摄像机成像的几何模型。M中的参数就是摄像机参数，如：焦距、主点、偏态系数、畸变等。通常，这些参数是要通过实验与计算来得到的。这个求解参数的过程就称为摄像机标定。通过该过程，可以使物体成像更加清晰，准确。
步骤213：滤除所述目标摄像头图像的噪声，通过图像分割计算，获取所述目标摄像头图像中一个或多个物体的框架；
在该过程中，主要是将彩色图像变为黑白色，以更好的获取图像的中物体的边缘线，通过这些边缘线即可获取物体所占的位置。
步骤214：根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值。
步骤215：根据所述目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值和所述目标物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，计算所述目标物体在以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值。
例如：如图3所示，以入户门O点为坐标原点得到具有第一和第四象限的坐标系，摄像头P位于O为原点的坐标系的第四象限，其在该O坐标系中的坐标为(Pox，Poy)，而以该P为原点的坐标系仅有第一象限，同时，其x轴方向与O坐标系的x轴坐标系的方向相反，而y轴方向相同。而摄像头P所监测范围内的S点在P为原点的坐标系中的坐标通过算子可知为(Spx，Spy)，那么，S在O为原点的坐标系中的坐标为(Pox-Spx，Poy+Spy)。当，摄像头为原点的坐标系与O为原点的坐标系的x轴方向相同时，物体A的坐标值中，x值为Aox＝Sox+Asx等等。
本发明一个实施例提出了一种机顶盒，如图4所示，包括：
建立单元401，用于建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系；
获取图像单元402，用于获取目标摄像头所采集的图像；
第一确定单元403，用于确定目标摄像头所采集的图像中的任意两点；
接收单元404，用于接收测得的所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数；
获取算子单元405，用于根据所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获取从图像位置转化为实际位置的算子；
第一计算单元406，用于根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数。
在本发明另一实施例中，如图5所示，该机顶盒可进一步包括：第二确定单元501、绘制单元502、第二计算单元503和消除单元504，其中，
所述第二确定单元501，用于选取所述第一建立单元401中与所述目标摄像头为原点的坐标系的x轴平行的第一参照物和与所述目标摄像头为原点的坐标系的y轴平行的第二参照物，确定所述第一参照物和第二参照物的实际长度；
绘制单元502，用于绘制目标摄像头所拍摄的图像中与所述第一参照物对应的第一直线和与所述第二参照物对应的第二直线；
第二计算单元503，用于根据所述算子，计算所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，根据所述第一参照物和第二参照物的实际长度和所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，计算摄像头的标定参数；
消除单元504，用于根据所述摄像头的标定参数，消除所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的图像畸变，并触发所述第一计算单元；
所述第一计算单元406，进一步用于根据所述算子，计算所述消除畸变后的目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数。
在本发明又一实施例中，如图6所示，该机顶盒进一步包括：获取摄像头坐标单元601和第三计算单元602，其中，
获取摄像头坐标单元601，用于建立以指定位置为坐标原点的坐标系，获取布置于所述空间的各个目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值；
第三计算单元602，用于根据所述获取摄像头坐标单元601获取的目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值和所述第一计算单元406计算的目标物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，计算所述目标物体在以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值。
在本发明一个实施例中，该机顶盒可进一步包括：获取框架单元(在图中未示出)，用于滤除所述目标摄像头图像的噪声，通过图像分割计算，获取所述目标摄像头图像中一个或多个物体的框架，并触发所述第一计算单元；
所述第一计算单元406，进一步用于根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的框架在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数。
在本发明一个实施例中，该机顶盒可定位的空间为房屋内部空间；所述指定位置为入户门处；所述以指定位置为坐标原点的坐标系为以入户门处为坐标原点的具有第一和第二两个象限的坐标系或以入户门处为坐标原点的具有第一和第四两个象限的坐标系中的任一坐标系；所述以目标摄像头为原点的坐标系为以目标摄像头为原点的具有第一象限的坐标系。
在本发明一个实施例中提出了一种空间内物体的定位系统，如图7所示，包括：上述任一实施例提出的机顶盒701和布置于空间内的每一个摄像头702，其中，
布置于空间内的每一个摄像头，用于采集摄像头范围内的图像，并将该图像发送给机顶盒。
在本发明一个实施例中，该系统可进一步包括：图像输出装置(图中未示出)，用于与机顶盒相连，输出所述机顶盒获取的图像和图像中各个物体的坐标值。
在本发明一个实施例中，如图8所示，该系统可进一步包括：机器人801，用于获取所述机顶盒计算的空间内任意一个或多个物体的坐标值，根据所述坐标值确定移动方向。
在本发明实施例中至少能够达到如下有益效果：
1.通过建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系，即可定位摄像头可监控范围内物体相对摄像头的坐标，而获取物体相对于摄像头的坐标过程是通过获取目标摄像头所采集的图像，并以图像中任意两点作为参照物，根据该两点参照物在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获得该摄像头所拍摄物体从图像位置转化为实际位置的算子，根据所述算子，即可计算摄像头拍摄范围内图像上的物体在以目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，因此，实现了对空间中物体进行实时定位。
2.通过进一步建立以指定位置为坐标原点的坐标系，可以使空间内物体具有同一坐标系下的坐标值，使物体的坐标更加规范，易于管理，同时，本发明实施例通过获取摄像头的标定参数，可以有效地消除目标摄像头所拍摄图像的畸变，使获取的物体的坐标值更加准确。
3.本发明实施例通过滤除图像噪声，图像分割计算，以获取标记图像中物体坐标最关键的部分-物体框架，通过对框架进行定位，即可知晓物体处于空间的位置，从而可以规划行进路线以有效地避开或者到达这些物体所在的位置。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种空间内物体的定位方法，其特征在于，建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系，还包括：
获取目标摄像头所采集的图像；
确定所述目标摄像头所采集的图像中的任意两点；
接收测得的所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数；
根据所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获取从图像位置转化为实际位置的算子；
根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值；
选取与所述目标摄像头为原点的坐标系的x轴平行的第一参照物和与所述目标摄像头为原点的坐标系的y轴平行的第二参照物；
确定所述第一参照物和第二参照物的实际长度；
绘制目标摄像头所拍摄的图像中与所述第一参照物对应的第一直线和与所述第二参照物对应的第二直线；
在所述获取从图像距离转化为实际距离的算子之后，进一步包括：根据所述算子，计算所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的直线的坐标参数；
根据所述第一参照物和第二参照物的实际长度和所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，计算摄像头的标定参数；
根据所述摄像头的标定参数，消除所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的图像畸变。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，
进一步包括：建立以指定位置为坐标原点的坐标系，获取布置于所述空间的各个目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值；
计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值之后，进一步包括：根据所述目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值和所述目标物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，计算所述目标物体在以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值之前，进一步包括：
滤除所述目标摄像头图像的噪声，通过图像分割计算，获取所述目标摄像头图像中一个或多个物体的框架。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述空间为房屋内部空间；所述指定位置为入户门处；
所述以指定位置为坐标原点的坐标系为以入户门处为坐标原点的具有第一和第二两个象限的坐标系或以入户门处为坐标原点的具有第一和第四两个象限的坐标系中的任一坐标系；
所述以目标摄像头为原点的坐标系为以目标摄像头为原点的具有第一象限的坐标系。
5.一种机顶盒，其特征在于，包括：
建立单元，用于建立以空间内各个摄像头为坐标原点的坐标系；
获取图像单元，用于获取目标摄像头所采集的图像；
第一确定单元，用于确定目标摄像头所采集的图像中的任意两点；
接收单元，用于接收测得的所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数；
获取算子单元，用于根据所述任意两点在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数，获取从图像位置转化为实际位置的算子；
第一计算单元，用于根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数；
进一步包括：第二确定单元、绘制单元、第二计算单元和消除单元，其中，
所述第二确定单元，用于选取所述第一建立单元中与所述目标摄像头为原点的坐标系的x轴平行的第一参照物和与所述目标摄像头为原点的坐标系的y轴平行的第二参照物，确定所述第一参照物和第二参照物的实际长度；
绘制单元，用于绘制目标摄像头所拍摄的图像中与所述第一参照物对应的第一直线和与所述第二参照物对应的第二直线；
第二计算单元，用于根据所述算子，计算所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，根据所述第一参照物和第二参照物的实际长度和所述第一参照物对应的第一直线和所述第二参照物对应的第二直线的坐标参数，计算摄像头的标定参数；
消除单元，用于根据所述摄像头的标定参数，消除所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的图像畸变，并触发所述第一计算单元；
所述第一计算单元，进一步用于根据所述算子，计算所述消除畸变后的目标摄像头图像内任意一个或多个物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数。
6.根据权利要求5所述的机顶盒，其特征在于，
进一步包括：获取摄像头坐标单元和第三计算单元，其中，
获取摄像头坐标单元，用于建立以指定位置为坐标原点的坐标系，获取布置于所述空间的各个目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值；
第三计算单元，用于根据所述获取摄像头坐标单元获取的目标摄像头在所述以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值和所述第一计算单元计算的目标物体在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标值，计算所述目标物体在以指定位置为坐标原点的坐标系中的坐标值；
和/或，
进一步包括：获取框架单元，用于滤除所述目标摄像头图像的噪声，通过图像分割计算，获取所述目标摄像头图像中一个或多个物体的框架，并触发所述第一计算单元；
所述第一计算单元，进一步用于根据所述算子，计算所述目标摄像头图像内任意一个或多个物体的框架在所述目标摄像头为原点的坐标系中的坐标参数。
7.根据权利要求6所述的机顶盒，其特征在于，所述空间为房屋内部空间；所述指定位置为入户门处；
所述以指定位置为坐标原点的坐标系为以入户门处为坐标原点的具有第一和第二两个象限的坐标系或以入户门处为坐标原点的具有第一和第四两个象限的坐标系中的任一坐标系；
所述以目标摄像头为原点的坐标系为以目标摄像头为原点的具有第一象限的坐标系。
8.一种空间内物体的定位系统，其特征在于，包括：权利要求5至7所述任意一种机顶盒和布置于空间内的每一个摄像头，
所述布置于空间内的每一个摄像头，用于采集摄像头范围内的图像，并将该图像发送给机顶盒。
9.根据权利要求8所述系统，其特征在于，
进一步包括：图像输出装置，用于与机顶盒相连，输出所述机顶盒获取的图像和图像中各个物体的坐标值；
和/或，
进一步包括：一个及一个以上的机器人，用于获取所述机顶盒计算的空间内任意一个或多个物体的坐标值，根据所述坐标值确定移动方向。
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