CN106204605B - 一种定位方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种定位方法及装置,包括:通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;分别对左图像和右图像进行降噪滤波处理,以及进行插值处理,然后计算左图像和右图像之间的像差;根据像差,双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及双目摄像头的焦距,确定目标对象上的物理标记点的坐标位置。本发明实施例,在使用左右图像计算像差时,首先对左图像和右图像进行降噪滤波处理,通过滤波处理,可以提高图像质量,使得最终定位的结果更加精确;以及还对左右图像进行插值处理,通过插值处理,可以减小计算复杂度,从而提高定位的速度。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,尤其涉及一种定位方法及装置。
背景技术
虚拟现实作为近未来最炙手可热的显示技术被科技界追捧,虚拟现实空间定位技术已成为关键的一环,同时也是技术难点,目前没有很好的解决方案,如要存在如下几个问题。
目标的空间定位技术主要是利用双目摄像头拍摄目标对象(例如VR头盔)上的物理标记点,得到包含物理标记点的左右两幅图像,然后通过计算左右两幅图像之间的像差,并根据像差来确定物理标记点的位置(物理标记点的位置也用于表示目标对象的位置)。
目前使用上述方法存在的主要问题是:由于拍摄设备,拍摄环境等原因,导致拍摄到的左右图像质量有时候不是很高,如果直接使用这种质量不高的图片来计算像差,则会导致最终计算得到的物理标记点的位置不是很准确,即定位精度较低,并且定位速度较慢。
综上所述,现有技术进行目标对象定位时,存在定位精度较低及定位速度较慢的问题。
发明内容
本发明提供一种定位方法及装置,用以解决现有技术中存在的进行目标对象定位时,定位精度较低及定位速度较慢的问题。
一方面,本发明实施例提供一种定位方法,包括:
通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;
分别对所述左图像和所述右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;
分别对所述第一左图像和所述第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;
根据所述第二左图像中物理标记点的位置及所述第二右图像中物理标记点的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差;
根据所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及所述双目摄像头的焦距,确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置。
可选地,所述分别对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第一左图像和第一右图像,包括:
根据选定的第一卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第一滤波左图像和第一滤波右图像;
根据选定的第二卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第二滤波左图像和第二滤波右图像;
根据所述第一滤波左图像和所述第二滤波左图像得到所述第一左图像,以及根据所述第一滤波右图像和所述第二滤波右图像得到所述第一右图像。
可选地,所述根据所述第二左图像中物理标记点的位置及所述第二右图像中物理标记点的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,包括:
针对所述第二左图像中第一物理标记点的位置上的任一左目标像素点,确定所述第二右图像中第二物理标记点的位置上与所述左目标像素点处于同一行位置的右目标像素点,并计算所述左目标像素点与所述右目标像素点之间的像素差值,所述第一物理标记点与所述第二物理标记点为同一个物理标记点;
将具有最小像素差值的所述左目标像素点与所述右目标像素点,分别作为第一目标像素点和第二目标像素点;
根据所述第一目标像素点在所述第二左图像中的位置和所述第二目标像素点在所述第二右图像中的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差。
可选地,根据下列公式确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置:
其中,x为目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的x轴坐标位置,y为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的y轴坐标位置,z为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的z轴坐标位置,所述目标坐标系为以所述双目摄像头的左摄像头的中心点为坐标原点建立的坐标系,B为所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离,f为所述双目摄像头的焦距,d为所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,i为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的行位置,j为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的列位置,ic为所在左摄像头的中心点所在的行位置,jc为所述左摄像头的中心点所在的列位置。
可选地,所述分别对所述第一左图像和所述第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像,包括:
对所述第一左图像进行双倍列插值,得到所述第二左图像;以及对所述第一右图像进行双倍列插值,得到所述第二右图像。
另一方面,本发明实施例提供一种定位装置,包括:
获取单元,用于通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;
滤波处理单元,用于分别对所述左图像和所述右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;
插值处理单元,用于分别对所述第一左图像和所述第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;
像差确定单元,用于根据所述第二左图像中物理标记点的位置及所述第二右图像中物理标记点的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差;
定位单元,用于根据所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及所述双目摄像头的焦距,确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置。
可选地,所述滤波处理单元,具体用于:
根据选定的第一卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第一滤波左图像和第一滤波右图像;
根据选定的第二卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第二滤波左图像和第二滤波右图像;
根据所述第一滤波左图像和所述第二滤波左图像得到所述第一左图像,以及根据所述第一滤波右图像和所述第二滤波右图像得到所述第一右图像。
可选地,所述像差确定单元,具体用于:
针对所述第二左图像中第一物理标记点的位置上的任一左目标像素点,确定所述第二右图像中第二物理标记点的位置上与所述左目标像素点处于同一行位置的右目标像素点,并计算所述左目标像素点与所述右目标像素点之间的像素差值,所述第一物理标记点与所述第二物理标记点为同一个物理标记点;
将具有最小像素差值的所述左目标像素点与所述右目标像素点,分别作为第一目标像素点和第二目标像素点;
根据所述第一目标像素点在所述第二左图像中的位置和所述第二目标像素点在所述第二右图像中的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差。
可选地,所述定位单元,具体用于根据下列公式确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置:
其中,x为目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的x轴坐标位置,y为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的y轴坐标位置,z为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的z轴坐标位置,所述目标坐标系为以所述双目摄像头的左摄像头的中心点为坐标原点建立的坐标系,B为所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离,f为所述双目摄像头的焦距,d为所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,i为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的行位置,j为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的列位置,ic为所在左摄像头的中心点所在的行位置,jc为所述左摄像头的中心点所在的列位置。
可选地,所述插值处理单元,具体用于:
对所述第一左图像进行双倍列插值,得到所述第二左图像;以及对所述第一右图像进行双倍列插值,得到所述第二右图像。
本发明实施例,通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;分别对左图像和右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;分别对第一左图像和第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;根据第二左图像中物理标记点的位置及第二右图像中物理标记点的位置,确定第二左图像与所述第二右图像之间的像差;根据像差,双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及双目摄像头的焦距,确定目标对象上的物理标记点的坐标位置。本发明实施例,在使用左右图像计算像差时,首先对左图像和右图像进行降噪滤波处理,通过滤波处理,可以提高图像质量,使得最终定位的结果更加精确;以及还对左右图像进行插值处理,通过插值处理,可以减小计算复杂度,从而提高定位的速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种定位方法流程图;
图2为本发明实施例提供的双目摄像头和目标对象示意图;
图3为本发明实施例提供的左图像和右图像示意图;
图4为本发明实施例提供的一种定位方法详细流程图;
图5为本发明实施例提供的一种定位装置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅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它实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图1所示,本发明实施例提供的一种定位方法,包括:
步骤101、通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;
步骤102、分别对所述左图像和所述右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;
步骤103、分别对所述第一左图像和所述第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;
步骤104、根据所述第二左图像中物理标记点的位置及所述第二右图像中物理标记点的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差;
步骤105、根据所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及所述双目摄像头的焦距,确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置。
上述步骤101中,通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像,其中,目标对象指的是需要定位其位置的目标,例如想要定位VR(Virtual Reality)头盔的位置,则目标对象则是VR头盔,如果想要定位正在飞行的飞机的位置,则目标对象则是飞机。
在目标对象上安装有至少一个物理标记点,所述物理标记点用于标识目标对象的位置,例如物理标记点可以是LED指示灯,且该LED指示灯可以打开也可以关闭。
参照图2,为本发明实施例提供的双目摄像头和目标对象示意图,通过双目摄像头(双目摄像头指的是具有两个摄像头)对目标对象进行拍摄(以目标对象为VR头盔为例进行说明),从而可以拍摄得到一个左图像和一个右图像,且在左图像和右图像上都有物理标记点的图像,并且同一个物理标记点在左图像上的位置和在右图像上的位置是略有不同的,参照图3,为本发明实施例提供的左图像和右图像示意图,以物理标记点为LED指示灯为例,则同一个LED指示灯拍摄到的左图像及右图像上是占用相同的行位置,如图3所示,都占用第2~4个像素点位置,但在列方向上占用不同的列位置,如图3所示,同一个LED指示灯在左图像的列方向上占用第2~5个像素点位置,在右图像的列方向上占用第4~7个像素点位置。
上述步骤102中,分别对所述左图像和所述右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像。
实际应用中,对一个图像进行降噪处理的方式有多种,例如使用高斯降噪处理,中值滤波处理等,本发明实施例中,给出一种对左图像和右图像进行降噪滤波处理的方法,如下:
步骤A、根据选定的第一卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第一滤波左图像和第一滤波右图像。
步骤B、根据选定的第二卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第二滤波左图像和第二滤波右图像。
步骤C、根据所述第一滤波左图像和所述第二滤波左图像得到所述第一左图像,以及根据所述第一滤波右图像和所述第二滤波右图像得到所述第一右图像。
下面以对左图像进行降噪滤波处理为例进行说明。假设第一卷积核用Kx表示,第二卷积核用Ky表示,左图像用Ileft表示,第一左图像用表示,则对左图像的处理过程如下:
1、求得第一滤波左图像
2、求得第二滤波左图像
3、求得第一左图像
其中,符号*表示卷积,表示两幅图像的合并。
使用相同的方法,可以得到第一右图像,假设右图像用Iright表示,第一右图像用表示,则对右图像的处理过程如下:
1、求得第一滤波右图像
2、求得第二滤波右图像
3、求得第一右图像
其中,符号*表示卷积,表示两幅图像的合并。
对于卷积核Kx和卷积核Ky,可根据实际需要而定,例如卷积核Kx可以选定为卷积核Ky可以选定为
通过该步骤的降噪滤波处理,可以使得图像具有更高的质量,从而使得最终定位的结果更加精确。
上述步骤103中,对进行降噪滤波处理后得到的第一左图像和第一右图像,按照预设的方法分别进行进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像。
其中,插值处理的方法有很多种,例如可以使用线性插值,双三次插值等,对此本发明不做限定,下面给出一种插值方法的具体说明。
可选地,所述分别对所述第一左图像和所述第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像,包括:对所述第一左图像进行双倍列插值,得到所述第二左图像;以及对所述第一右图像进行双倍列插值,得到所述第二右图像。
其中,双倍列插值指的是对图像进行列插值,使得插值后得到的图像行数不变,列数翻倍,例如双倍列插值处理之前,图像是H行W列,则插值后得到的图像为H行2*W列,之所以要做双倍列插值,是因为实践证明,这种插值处理方式可以减少最终计算的复杂度,因而可以提高定位的速度。
举例来说,针对第一左图像,可以在第一左图像每一列右边再插入一列,并且计算新插入的列的像素值时,可以根据新插入的列中的新像素点周围最近的四个点的像素值来计算,并且可以将较近的像素点赋予较高的权重,例如对于某个新像素点,则计算其其中,ωi表示权重,fi表示像素值。
步骤104中,根据所述第二左图像中物理标记点的位置及所述第二右图像中物理标记点的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差。
具体地,可以使用下列方式来计算第二左图像与所述第二右图像之间的像差:
针对所述第二左图像中第一物理标记点的位置上的任一左目标像素点,确定所述第二右图像中第二物理标记点的位置上与所述左目标像素点处于同一行位置的右目标像素点,并计算所述左目标像素点与所述右目标像素点之间的像素差值,所述第一物理标记点与所述第二物理标记点为同一个物理标记点;
将具有最小像素差值的所述左目标像素点与所述右目标像素点,分别作为第一目标像素点和第二目标像素点;
根据所述第一目标像素点在所述第二左图像中的位置和所述第二目标像素点在所述第二右图像中的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差。
下面针对上述过程结合具体例子进行说明。由于在第二左图像中可能有很多个物理标记点,例如有10个物理标记点,相应地,在第二右图像中也有10个图例标记点,且第二左图像中的10个物理标记点与第二右图像中的10个物理标记点是一一对应的,在本发明中,实际上只需要选定第二左图像中的一个物理标记点以及选定第二右图像中相应的物理标记点,就可以求得最终的像差。
例如,参考图3,在第二左图像上选定了一个第一物理标记点(以物理标记点为LED指示灯为例进行说明),相应地,在第二左图像上也选定第一物理标记点,并且由于实际拍摄时左右摄像头之间的距离的原因,二者拍摄得到的图像中,LED指示灯并不在图像的同一个位置。
例如,在左图像中,指示灯在行方向上占据了第2~4个像素点位置,在列方向上占据了第2~5个像素点位置;在右图像中,指示灯在行方向上占据了第2~4个像素点位置,在列方向上占据了第4~7个像素点位置。
同一个指示灯在左右图像的行方向上占据的像素点位置是相同的,因为左右摄像头是放置在同一水平位置的。
在图3所示的第二左图像中,指示灯占据的像素位置为L(2,2),L(2,3),L(2,4),L(2,5),L(3,2),L(3,3),L(3,4),L(3,5),L(4,2),L(4,3),L(4,4),L(4,5);在第二右图像中,同一个指示灯占据的像素位置为R(2,4),R(2,5),R(2,6),R(2,7),R(3,4),R(3,5),R(3,6),R(3,7),R(4,4),R(4,5),R(4,6),R(4,7)。
然后分别计算以下像素差值:
1)、L(2,2)分别与R(2,4),R(2,5),R(2,6),R(2,7)的像素差值;
L(2,3)分别与R(2,4),R(2,5),R(2,6),R(2,7)的像素差值;
L(2,4)分别与R(2,4),R(2,5),R(2,6),R(2,7)的像素差值;
L(2,5)分别与R(2,4),R(2,5),R(2,6),R(2,7)的像素差值;
2)、L(3,2)分别与R(3,4),R(3,5),R(3,6),R(3,7)的像素差值;
L(3,3)分别与R(3,4),R(3,5),R(3,6),R(3,7)的像素差值;
L(3,4)分别与R(3,4),R(3,5),R(3,6),R(3,7)的像素差值;
L(3,5)分别与R(3,4),R(3,5),R(3,6),R(3,7)的像素差值;
3)、L(4,2)分别与R(4,4),R(4,5),R(4,6),R(4,7)的像素差值;
L(4,3)分别与R(4,4),R(4,5),R(4,6),R(4,7)的像素差值;
L(4,4)分别与R(4,4),R(4,5),R(4,6),R(4,7)的像素差值;
L(4,5)分别与R(4,4),R(4,5),R(4,6),R(4,7)的像素差值;
在计算出以上的像素差值之后,从中找到像素差值最小的两个像素点的位置,例如最终得到L(4,2)与R(4,5)之间的像素差值是最小的,则最终确定像差d=5-2=3。
通过上述方法,可以计算出更加准确的像差值。
上述步骤105中,根据所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及所述双目摄像头的焦距,确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置。
具体地,可以根据下列公式确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置:
其中,x为目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的x轴坐标位置,y为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的y轴坐标位置,z为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的z轴坐标位置,所述目标坐标系为以所述双目摄像头的左摄像头的中心点为坐标原点建立的坐标系,B为所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离,f为所述双目摄像头的焦距,d为所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,i为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的行位置,j为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的列位置,ic为所在左摄像头的中心点所在的行位置,jc为所述左摄像头的中心点所在的列位置。
在最终得到物理标记点的坐标位置(x,y,z)之后,即可将该坐标位置作为物理标记点的位置,也可以作为目标对象的位置,从而实现了目标对象的定位。
本发明实施例,通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;分别对左图像和右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;分别对第一左图像和第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;根据第二左图像中物理标记点的位置及第二右图像中物理标记点的位置,确定第二左图像与所述第二右图像之间的像差;根据像差,双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及双目摄像头的焦距,确定目标对象上的物理标记点的坐标位置。本发明实施例,在使用左右图像计算像差时,首先对左图像和右图像进行降噪滤波处理,通过滤波处理,可以提高图像质量,使得最终定位的结果更加精确;以及还对左右图像进行插值处理,通过插值处理,可以减小计算复杂度,从而提高定位的速度。
下面对本发明实施例提供的一种定位方法做详细描述,如图4所示,包括:
步骤401、通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;
步骤402、根据选定的第一卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第一滤波左图像和第一滤波右图像;
步骤403、根据选定的第二卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第二滤波左图像和第二滤波右图像;
步骤404、根据所述第一滤波左图像和所述第二滤波左图像得到第一左图像,以及根据所述第一滤波右图像和所述第二滤波右图像得到第一右图像;
步骤405、对所述第一左图像进行双倍列插值,得到第二左图像;以及对所述第一右图像进行双倍列插值,得到第二右图像;
步骤406、针对所述第二左图像中第一物理标记点的位置上的任一左目标像素点,确定所述第二右图像中第二物理标记点的位置上与所述左目标像素点处于同一行位置的右目标像素点,并计算所述左目标像素点与所述右目标像素点之间的像素差值,所述第一物理标记点与所述第二物理标记点为同一个物理标记点;
步骤407、将具有最小像素差值的所述左目标像素点与所述右目标像素点,分别作为第一目标像素点和第二目标像素点;
步骤408、根据所述第一目标像素点在所述第二左图像中的位置和所述第二目标像素点在所述第二右图像中的位置,确定第二左图像与第二右图像之间的像差;
步骤409、根据所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及所述双目摄像头的焦距,确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置。
本发明实施例,通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;分别对左图像和右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;分别对第一左图像和第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;根据第二左图像中物理标记点的位置及第二右图像中物理标记点的位置,确定第二左图像与所述第二右图像之间的像差;根据像差,双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及双目摄像头的焦距,确定目标对象上的物理标记点的坐标位置。本发明实施例,在使用左右图像计算像差时,首先对左图像和右图像进行降噪滤波处理,通过滤波处理,可以提高图像质量,使得最终定位的结果更加精确;以及还对左右图像进行插值处理,通过插值处理,可以减小计算复杂度,从而提高定位的速度。
基于相同的技术构思,本发明实施例还提供一种定位装置,如图5所示,包括:
获取单元501,用于通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;
滤波处理单元502,用于分别对所述左图像和所述右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;
插值处理单元503,用于分别对所述第一左图像和所述第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;
像差确定单元504,用于根据所述第二左图像中物理标记点的位置及所述第二右图像中物理标记点的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差;
定位单元505,用于根据所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及所述双目摄像头的焦距,确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置。
可选地,所述滤波处理单元502,具体用于:
根据选定的第一卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第一滤波左图像和第一滤波右图像;
根据选定的第二卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第二滤波左图像和第二滤波右图像;
根据所述第一滤波左图像和所述第二滤波左图像得到所述第一左图像,以及根据所述第一滤波右图像和所述第二滤波右图像得到所述第一右图像。
可选地,所述像差确定单元504,具体用于:
针对所述第二左图像中第一物理标记点的位置上的任一左目标像素点,确定所述第二右图像中第二物理标记点的位置上与所述左目标像素点处于同一行位置的右目标像素点,并计算所述左目标像素点与所述右目标像素点之间的像素差值,所述第一物理标记点与所述第二物理标记点为同一个物理标记点;
将具有最小像素差值的所述左目标像素点与所述右目标像素点,分别作为第一目标像素点和第二目标像素点;
根据所述第一目标像素点在所述第二左图像中的位置和所述第二目标像素点在所述第二右图像中的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差。
可选地,所述定位单元505,具体用于根据下列公式确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置:
其中,x为目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的x轴坐标位置,y为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的y轴坐标位置,z为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的z轴坐标位置,所述目标坐标系为以所述双目摄像头的左摄像头的中心点为坐标原点建立的坐标系,B为所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离,f为所述双目摄像头的焦距,d为所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,i为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的行位置,j为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的列位置,ic为所在左摄像头的中心点所在的行位置,jc为所述左摄像头的中心点所在的列位置。
可选地,所述插值处理单元503,具体用于:
对所述第一左图像进行双倍列插值,得到所述第二左图像;以及对所述第一右图像进行双倍列插值,得到所述第二右图像。
本发明实施例,通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;分别对左图像和右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;分别对第一左图像和第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;根据第二左图像中物理标记点的位置及第二右图像中物理标记点的位置,确定第二左图像与所述第二右图像之间的像差;根据像差,双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及双目摄像头的焦距,确定目标对象上的物理标记点的坐标位置。本发明实施例,在使用左右图像计算像差时,首先对左图像和右图像进行降噪滤波处理,通过滤波处理,可以提高图像质量,使得最终定位的结果更加精确;以及还对左右图像进行插值处理,通过插值处理,可以减小计算复杂度,从而提高定位的速度。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种定位方法,其特征在于,包括:
通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;
分别对所述左图像和所述右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;
分别对所述第一左图像和所述第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;
根据所述第二左图像中物理标记点的位置及所述第二右图像中物理标记点的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差;
根据所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及所述双目摄像头的焦距,确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置;
所述根据所述第二左图像中物理标记点的位置及所述第二右图像中物理标记点的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,包括:
针对所述第二左图像中第一物理标记点的位置上的任一左目标像素点,确定所述第二右图像中第二物理标记点的位置上与所述左目标像素点处于同一行位置的右目标像素点,并计算所述左目标像素点与所述右目标像素点之间的像素差值,所述第一物理标记点与所述第二物理标记点为同一个物理标记点;
将具有最小像素差值的所述左目标像素点与所述右目标像素点,分别作为第一目标像素点和第二目标像素点;
根据所述第一目标像素点在所述第二左图像中的位置和所述第二目标像素点在所述第二右图像中的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第一左图像和第一右图像,包括:
根据选定的第一卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第一滤波左图像和第一滤波右图像;
根据选定的第二卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第二滤波左图像和第二滤波右图像;
根据所述第一滤波左图像和所述第二滤波左图像得到所述第一左图像,以及根据所述第一滤波右图像和所述第二滤波右图像得到所述第一右图像。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据下列公式确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置:
其中,x为目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的x轴坐标位置,y为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的y轴坐标位置,z为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的z轴坐标位置,所述目标坐标系为以所述双目摄像头的左摄像头的中心点为坐标原点建立的坐标系,B为所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离,f为所述双目摄像头的焦距,d为所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,i为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的行位置,j为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的列位置,ic为所在左摄像头的中心点所在的行位置,jc为所述左摄像头的中心点所在的列位置。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别对所述第一左图像和所述第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像,包括:
对所述第一左图像进行双倍列插值,得到所述第二左图像;以及对所述第一右图像进行双倍列插值,得到所述第二右图像。
5.一种定位装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于通过双目摄像头拍摄目标对象上的物理标记点,得到左图像和右图像;
滤波处理单元,用于分别对所述左图像和所述右图像进行降噪滤波处理,得到第一左图像和第一右图像;
插值处理单元,用于分别对所述第一左图像和所述第一右图像按照预设方法进行插值处理,得到第二左图像和第二右图像;
像差确定单元,用于根据所述第二左图像中物理标记点的位置及所述第二右图像中物理标记点的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差;
定位单元,用于根据所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离及所述双目摄像头的焦距,确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置;
所述像差确定单元,具体用于:
针对所述第二左图像中第一物理标记点的位置上的任一左目标像素点,确定所述第二右图像中第二物理标记点的位置上与所述左目标像素点处于同一行位置的右目标像素点,并计算所述左目标像素点与所述右目标像素点之间的像素差值,所述第一物理标记点与所述第二物理标记点为同一个物理标记点;
将具有最小像素差值的所述左目标像素点与所述右目标像素点,分别作为第一目标像素点和第二目标像素点;
根据所述第一目标像素点在所述第二左图像中的位置和所述第二目标像素点在所述第二右图像中的位置,确定所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述滤波处理单元,具体用于:
根据选定的第一卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第一滤波左图像和第一滤波右图像;
根据选定的第二卷积核对所述左图像和所述右图像进行滤波处理,得到第二滤波左图像和第二滤波右图像;
根据所述第一滤波左图像和所述第二滤波左图像得到所述第一左图像,以及根据所述第一滤波右图像和所述第二滤波右图像得到所述第一右图像。
7.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述定位单元,具体用于根据下列公式确定所述目标对象上的物理标记点的坐标位置:
其中,x为目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的x轴坐标位置,y为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的y轴坐标位置,z为所述目标坐标系中所述目标对象上的物理标记点的z轴坐标位置,所述目标坐标系为以所述双目摄像头的左摄像头的中心点为坐标原点建立的坐标系,B为所述双目摄像头上的左摄像头和右摄像头之间的基线距离,f为所述双目摄像头的焦距,d为所述第二左图像与所述第二右图像之间的像差,i为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的行位置,j为所述第一目标像素点在所述第二左图像上所在的列位置,ic为所在左摄像头的中心点所在的行位置,jc为所述左摄像头的中心点所在的列位置。
8.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述插值处理单元,具体用于:
对所述第一左图像进行双倍列插值,得到所述第二左图像;以及对所述第一右图像进行双倍列插值,得到所述第二右图像。
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