CN110340901B - 一种控制方法、控制装置及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种控制方法包括：获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象；根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息；根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间；根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象。

Description

一种控制方法、控制装置及终端设备
技术领域
本发明属于控制技术领域，尤其涉及一种控制方法、控制装置及终端设备。
背景技术
发明人发现，在诸如足球、排球、羽毛球等各种娱乐活动中，人们往往需要多人参与才能进行。因此，在人员以及场地有限等情况下，人们的娱乐活动被大大限制，无法满足人们对高效有趣的交互式活动的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种控制方法、控制装置及终端设备，以解决现有的诸如足球、排球、羽毛球等各种活动中，由于人员和场地有限等情况，而无法满足人们对高效有趣的交互式活动的需求的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种控制方法，包括：
获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象；
根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息；
根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间；
根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象。
本发明实施例的第二方面提供了一种控制装置，包括：
图像获取模块，用于获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象；
处理模块，用于据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息；
预估模块，用于根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间；
控制模块，用于根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例中，获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象；根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息；根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间；根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象。本发明实施例通过采集至少两个第一图像和对应的第二图像，可以获取到目标对象的运动信息，从而预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间，以控制所述机械臂及时到达预估交点，拦截诸如足球、皮球或者用户的其他投掷物等目标对象，从而可以实现与用户的反馈和交互，为用户提供交互式娱乐活动，本发明实施例具有较强的趣味性，用户体验较好，实用性和易用性较强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的控制方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例二提供的控制方法的实现流程示意图；
图3是本发明实施例三提供的控制装置的示意图；
图4是本发明实施例四提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1是本发明实施例一提供的控制方法的实现流程示意图。
本发明实施例中，控制方法可以通过包含信息处理模块的终端设备来实现，所述终端设备中的信息处理模块可以包括一个或多个模块，例如，可以包括一个或多个CPU以及一个或多个GPU，所述信息处理模块的设置方式可以有多种，例如，可以包括单片机。此外，所述信息处理模块还可以分别与第一摄像头、第二摄像头以及机械臂等等其他设备或者模块耦合地连接。例如，可以通过有线网络、无线网络(如蓝牙通信、Wi-Fi通信、第三代移动通信技术(the 3rd Generation mobile communication technology，3G)、第四代移动通信技术(the 4th Generation mobile communication technology，4G)或者第五代移动通信技术(the5th Generation mobile communication technology，5G)网络)等进行通信连接，从而可以获取图像数据，并可以通过控制电机驱动所述机械臂。需要说明的是，所述第一摄像头、第二摄像头以及机械臂等等其他设备可以是所述终端设备的一部分，也可以作为外部设备，所述外部设备可以外接于所述终端设备。
如图1所示该控制方法可以包括以下步骤：
步骤S101，获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象。
本发明实施例中，所述目标对象的类型可以有多种。例如，所述目标对象可以是球类(如足球、皮球、羽毛球等等)，也可以是其他形态的物体。在一些场景中，所述目标对象可以被用户投掷，或者通过指定设备弹出、或者被用户踢出，或者被用户用特定的物体击打出等等。
所述第一摄像头和所述第二摄像头可以用于采集特定区域的图像。一般来说，所述第一摄像头和所述第二摄像头所采集的图像区域可以是所述目标对象可能经过的区域。根据实际应用场景，所述第一摄像头与所述第二摄像头的相对位置可以有多种设置方式。所述第一摄像头的拍摄参数与所述第二摄像头的拍摄参数以及摄像头配置参数等参数信息可以一致，此时，所述第一图像与所述第二图像的格式、尺寸以及其他图像参数等信息均一致，可以便于后续的图像处理。当然，所述第一摄像头与所述第二摄像头的拍摄参数以及配置参数也可以存在差异，此时，在后续的图像处理过程中，可以先将所述第一图像和所述第二图像的信息进行标定并调整后，再执行后续的图像识别等处理步骤。
本发明实施例中，可以获取所述第一图像所对应的时间戳和所述第二图像所对应的时间戳，并通过所述时间戳判断各个所述第一图像以及各个所述第二图像所分别对应的采集时间。
本发明实施例中，各个所述第一图像的采集时间的间隔可以根据所述目标对象的实际运动情况、运动区域大小以及所述第一摄像头、第二摄像头的性能等信息预先设置，在此不作限定。
可选的，所述第一摄像头的光轴与所述第二摄像头的光轴平行。
本发明实施例中，所述第一摄像头的光轴与所述第二摄像头的光轴平行，可以使得所述第一图像与所述第二图像所在的平面相互平行，从而减小数据转换的计算量。
此外，可选的，还可以进一步设置所述第一图像中的X1轴与所述第二图像中的X2轴的原点及方向均保持一致，即所述X1轴的原点和所述X2轴的原点的连线与所述光轴平行，此时，可以通过所述第一图像中的Y1轴方向与第二图像中的Y2轴方向之间的数据的差别，计算出所述目标对象沿Z轴方向的坐标；或者，可以设置所述第一图像中的Y1轴与所述第二图像中的Y2轴的原点及方向均保持一致，此时，可以通过所述第一图像中的X1轴方向与第二图像中的X2轴方向之间的数据的差别，计算出所述目标对象沿Z轴方向的坐标。
步骤S102，根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息。
本发明实施例中，可以通过边缘检测等方法分别识别所述第一图像中的目标对象的坐标和所述第二图像中的目标对象的坐标。例如，可以通过OpenCV提供的FindContours函数提取所述目标对象分别在所述第一图像和所述第二图像中的轮廓信息，并根据所述轮廓信息，分别计算所述目标对象在所述第一图像中的中心点坐标和所述目标对象在所述第二图像中的中心点坐标。此外，也可以通过神经网络等方式分别识别所述第一图像以及所述第二图像中的目标对象，并获取所述目标对象的坐标。示例性的，所述神经网络可以包括VggNet、GoogLeNet、ResNet等等。进一步的，可以根据所述目标对象在所述第一图像和第二图像中的二维坐标，计算得到所述目标对象在对应的三维空间中的三维坐标。具体的，可以根据预设的第一摄像头和所述第二摄像头所分别对应的预设矩阵，建立各个二维坐标与三维坐标的对应关系，并进一步求解出所述三维坐标。
所述运动信息可以包括运动速度、加速度、运动方向、运动路径等信息中的一种或多种。由于可以获取到处于不同采集时间的第一图像以及对应的第二图像，因此，可以获取到所述目标对象在不同采集时间所对应的坐标，从而根据所述坐标获得所述目标对象的运动信息。例如，对于被用户踢出的足球，可以根据所述足球在两个采集时间所对应的三维坐标以及重力加速度，计算所述足球的水平方向运动速度、重力方向运动速度、运动路径等等运动信息。
步骤S103，根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间。
本发明实施例中，所述指定区域可以是开发者或者用户预先设置的。例如，若开发者在所述目标对象可能的活动区域的一侧设置一个门框，并期望拦截所述目标对象，使得所述目标对象不能进入所述门框，那么，所述指定区域可以是门框所对应的区域。或者，若期望所述目标对象不能落入指定的水平面区域，那么，可以设置所述指定区域为所述指定的水平面区域。
示例性的，对于被用户踢出的足球，可以根据所述运动信息中的所述足球的水平方向运动速度、重力方向运动速度等等参数，预估所述足球与预设的门框所在的平面区域的预估交点，以及所述足球到达所述门框的预估时间。
步骤S104，根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象。
本发明实施例中，可以通过电机驱动所述机械臂进行移动。所述机械臂的端部可以根据实际应用场景采用不同的部件，例如，所述机械臂的端部可以设置挡板。当然，也可以采用其他部件，比如采用手型部件或者其他形态的部件。
可选的，所述机械臂的端部包括挡板，所述指定区域包括位于指定竖直平面的区域或者位于指定水平平面的区域。
通过在所述机械臂的端部设置挡板，可以将所述目标对象挡开。所述挡板的尺寸可以根据所述目标对象的尺寸以及所述指定区域的大小等情况来设置。示例性的，所述位于指定竖直平面的区域可以是预设的门框所对应的区域，所述位于指定水平平面的区域可以是所述目标对象下落后的落点的平面。
可选的，所述机械臂完成拦截后，可以指示所述机械臂移动至预设原点并恢复预设的初始设置(例如，将所述机械臂的动作恢复至预设的初始动作等等)，以准备下一轮拦截。
本发明实施例通过采集至少两个第一图像和对应的第二图像，可以获取到目标对象的运动信息，从而预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间，以控制所述机械臂及时到达预估交点，拦截诸如足球、皮球或者用户的其他投掷物等目标对象，从而可以实现与用户的反馈和交互，为用户提供交互式娱乐活动，本发明实施例具有较强的趣味性，用户体验较好，实用性和易用性较强。
在上述实施例的基础上，图2是本发明实施例二提供的控制方法的实现流程示意图，如图2所示该控制方法可以包括以下步骤：
步骤S201，获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象。
步骤S202，对于任意一个第一图像和与该第一图像相对应的第二图像，获取所述目标对象在该第一图像中的第一坐标，并获取所述目标对象在与该第一图像相对应的第二图像中的第二坐标。
示例性的，所述第一坐标可以是所述目标对象的中心点在该第一图像中的坐标，所述第二坐标可以是所述目标对象的中心点在该第一图像中所对应第二图像中的坐标。此外，所述第一坐标以及所述第二坐标也可以是所述目标图像的其他特征点(例如所述目标对象沿运动方向的最前端等等)。
步骤S203，获取所述第一摄像头的第一预设矩阵和所述第二摄像头的第二预设矩阵。
本发明实施例中，所述第一预设矩阵可以根据所述第一摄像头本身的性能信息、图像畸变信息以及所述第一摄像头的空间位置等信息中的一种或多种来确定。所述第二预设矩阵可以根据所述第二摄像头本身的性能信息、图像畸变信息以及所述第二摄像头的空间位置等信息中的一种或多种来确定。其中，所述第一摄像头的空间位置可以包括所述第一摄像头在世界坐标系中的空间位置，也可以包括所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的相对空间位置。相应的，所述第二摄像头的空间位置可以包括所述第二摄像头在世界坐标系中的空间位置，也可以包括所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的相对空间位置。可选的，当所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的相对位置发生变化时，可以通过预设工具对所述第一摄像头和/或所述第二摄像头的空间位置参数进行标定，并通过标定后的空间位置参数确定所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵。
可选的，在获取所述第一摄像头的第一预设矩阵和所述第二摄像头的第二预设矩阵之前，还包括：
根据所述第一摄像头的设备参数和空间位置确定所述第一预设矩阵，并根据所述第二摄像头的设备参数和空间位置确定所述第二预设矩阵。
本发明实施例中，所述设备参数可以包括例如所述传感器的指定误差参数、精度参数、尺寸以及成像缩放比例参数、图像畸变参数等等设备内部参数中的一种或多种，所述空间位置可以指示所述第一摄像头的空间位置可以包括所述第一摄像头在世界坐标系中的空间位置，也可以包括所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的相对空间位置等等。相应的，所述第二摄像头的空间位置可以包括所述第二摄像头在世界坐标系中的空间位置，也可以包括所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的相对空间位置等等。所述空间位置可以通过旋转矩阵以及平移矩阵等信息，其中，所述旋转矩阵指示世界坐标系的坐标轴相对于摄像头的坐标轴的方向，所述平移矩阵指示在摄像头的坐标系下，预设的空间原点的位置。示例性的，可以根据函数stereoRectify等来计算所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵。
步骤S204，根据所述第一坐标、所述第二坐标所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵，计算所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标。
本发明实施例中，根据所述第一坐标、所述第二坐标所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵，可以建立各个二维坐标与三维坐标的对应关系，并进一步求解出所述三维坐标。
可选的，所述根据所述第一坐标、所述第二坐标所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵，计算所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标，包括：
根据所述第一坐标和所述第一预设矩阵建立第一公式，所述第一公式为：
Figure BDA0002111616040000101
其中，所述第一坐标为(u1，v1)，所述Zc1为所述目标对象沿所述第一摄像头的z1方向的坐标值，所述z1方向与所述u1所对应的方向和所述v1所对应的方向垂直，所述第一预设矩阵为
Figure BDA0002111616040000102
所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)；
根据所述第二坐标和所述第二预设矩阵建立第二公式，所述第二公式为：
Figure BDA0002111616040000103
其中，所述第二坐标为(u2,v2)，所述Zc2为所述目标对象沿所述第一摄像头的z2方向的坐标值，所述z2方向与所述u2所对应的方向和所述v2所对应的方向垂直，所述第二预设矩阵为
Figure BDA0002111616040000104
所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)；
根据所述第一公式和所述第二公式，计算得到所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)。
本发明实施例中，具体的，可以通过联立所述第一公式和所述第二公式，消去所述Zc1和所述Zc2得到关于X、Y、Z的四个线性方程：
Figure BDA0002111616040000111
Figure BDA0002111616040000112
Figure BDA0002111616040000113
Figure BDA0002111616040000114
通过求解上述四个线性方程，可以得到所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)。
步骤S205，根据所述至少两个第一图像所对应的不同采集时间的三维坐标，获得所述目标对象的运动信息。
步骤S206，根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间。
步骤S207，根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象。
本实施例步骤S201、S206、S207分别与上述步骤S101、S103、S104相同或相似，具体可参见步骤S101、S103、S104相关描述，在此不再赘述。
本发明实施例中，通过所述第一坐标、所述第二坐标所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵，计算所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标，可以识别出所述目标对象在不同采集时间所对应的三维空间位置，从而可以通过二维图像快速捕捉到所述目标对象的运动信息，以控制所述机械臂及时移动，拦截诸如足球、皮球或者用户的其他投掷物等目标对象。本实施例易于实施，硬件要求不高且容易安装，具有较强的趣味性，用户体验较好，实用性和易用性较强。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图3是本发明实施例三提供的控制装置的示意图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
所述控制装置300包括：
图像获取模块301，用于获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象；
处理模块302，用于据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息；
预估模块303，用于根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间；
控制模块304，用于根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象。
可选的，所述控制装置300中，所述第一摄像头的光轴与所述第二摄像头的光轴平行。
可选的，所述处理模块302具体包括：
第一获取单元，用于对于任意一个第一图像和与该第一图像相对应的第二图像，获取所述目标对象在该第一图像中的第一坐标，并获取所述目标对象在与该第一图像相对应的第二图像中的第二坐标；
第二获取单元，用于获取所述第一摄像头的第一预设矩阵和所述第二摄像头的第二预设矩阵；
计算单元，用于根据所述第一坐标、所述第二坐标所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵，计算所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标；
处理单元，用于根据所述至少两个第一图像所对应的不同采集时间的三维坐标，获得所述目标对象的运动信息。
可选的，所述计算单元具体包括：
第一计算子单元，用于根据所述第一坐标和所述第一预设矩阵建立第一公式，所述第一公式为：
Figure BDA0002111616040000131
其中，所述第一坐标为(u1,v1)，所述Zc1为所述目标对象沿所述第一摄像头的z1方向的坐标值，所述z1方向与所述u1所对应的方向和所述v1所对应的方向垂直，所述第一预设矩阵为
Figure BDA0002111616040000132
所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)；
第二计算子单元，用于根据所述第二坐标和所述第二预设矩阵建立第二公式，所述第二公式为：
Figure BDA0002111616040000133
其中，所述第二坐标为(u2,v2)，所述Zc2为所述目标对象沿所述第一摄像头的z2方向的坐标值，所述z2方向与所述u2所对应的方向和所述v2所对应的方向垂直，所述第二预设矩阵为
Figure BDA0002111616040000134
所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)；
第三计算子单元，用于根据所述第一公式和所述第二公式，计算得到所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)。
可选的，所述控制装置300还包括：
第二处理模块，用于根据所述第一摄像头的设备参数和空间位置确定所述第一预设矩阵，并根据所述第二摄像头的设备参数和空间位置确定所述第二预设矩阵。
可选的，所述机械臂的端部包括挡板，所述指定区域包括位于指定竖直平面的区域或者位于指定水平平面的区域。
图4是本发明实施例四提供的终端设备的示意图。如图4所示，该实施例的终端设备4包括：包括第一摄像头43、第二摄像头44、机械臂45、处理器40以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器上运行的计算机程序42，所述第一摄像头43、第二摄像头44和机械臂45分别能够与所述处理器40耦合地连接。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块301至304的功能。
示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述终端设备4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成图像获取模块、处理模块、预估模块、控制模块，各模块具体功能如下：
图像获取模块，用于获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象；
处理模块，用于据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息；
预估模块，用于根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间；
控制模块，用于根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象。
所述终端设备4可以包括单片机、桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，第一摄像头43、第二摄像头44、机械臂45、处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端设备4的示例，并不构成对终端设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器41可以是所述终端设备4的内部存储单元，例如终端设备4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述终端设备4的外部存储设备，例如所述终端设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述终端设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种控制方法，其特征在于，包括：
获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象；
其中，所述第一摄像头的光轴与所述第二摄像头的光轴平行，具体的：设置所述第一图像中的X1轴的原点与所述第二图像中的X2轴的原点之间的连线与所述光轴平行，或设置所述第一图像中的Y1轴的原点与所述第二图像中的Y2轴的原点之间的连线与所述光轴平行；
根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息，所述运动信息包括所述目标对象在水平方向运动速度、以及在重力方向运动速度；
根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间；其中，所述指定区域为事先设置的竖直平面区域；
根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象；其中，所述机械臂的端部包括挡板；
其中，所述根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息，包括：
对于任意一个第一图像和与该第一图像相对应的第二图像，获取所述目标对象在该第一图像中的第一坐标，并获取所述目标对象在与该第一图像相对应的第二图像中的第二坐标；其中，获取所述目标对象在该第一图像中的第一坐标包括：通过边缘检测或神经网络方法识别所述第一图像中的目标对象，计算所述目标对象在所述第一图像中的中心点坐标，作为所述目标对象在所述第一图像中的第一坐标；
根据所述第一摄像头的设备参数和空间位置确定第一预设矩阵，并根据所述第二摄像头的设备参数和空间位置确定第二预设矩阵；其中，所述设备参数包括传感器的指定误差参数、精度参数、尺寸以及成像缩放比例参数、图像畸变参数；所述空间位置为所述第一摄像头和第二摄像头之间的相对空间位置；
获取所述第一摄像头的第一预设矩阵和所述第二摄像头的第二预设矩阵；
根据所述第一坐标、所述第二坐标、所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵，计算所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标；
根据所述至少两个第一图像所对应的不同采集时间的三维坐标，获得所述目标对象的运动信息。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一坐标、所述第二坐标、所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵，计算所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标，包括：
根据所述第一坐标和所述第一预设矩阵建立第一公式，所述第一公式为：
Figure FDA0003776486750000031
其中，所述第一坐标为(u1,v1)，所述Zc1为所述目标对象沿所述第一摄像头的z1方向的坐标值，所述z1方向与所述u1所对应的方向和所述v1所对应的方向垂直，所述第一预设矩阵为
Figure FDA0003776486750000032
所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)；
根据所述第二坐标和所述第二预设矩阵建立第二公式，所述第二公式为：
Figure FDA0003776486750000033
其中，所述第二坐标为(u2,v2)，所述Zc2为所述目标对象沿所述第一摄像头的z2方向的坐标值，所述z2方向与所述u2所对应的方向和所述v2所对应的方向垂直，所述第二预设矩阵为
Figure FDA0003776486750000034
所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)；
根据所述第一公式和所述第二公式，计算得到所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标为(X,Y,Z)。
3.一种控制装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取第一摄像头采集的至少两个第一图像，并获取第二摄像头采集的分别与各个所述第一图像相对应的至少两个第二图像，其中，对于任意一个第一图像，与该第一图像相对应的第二图像的采集时间与该第一图像的采集时间相同，各个所述第一图像的采集时间互不相同，所述第一图像和所述第二图像中均包含目标对象；
其中，所述第一摄像头的光轴与所述第二摄像头的光轴平行，具体的：设置所述第一图像中的X1轴的原点与所述第二图像中的X2轴的原点之间的连线与所述光轴平行，或设置所述第一图像中的Y1轴的原点与所述第二图像中的Y2轴的原点之间的连线与所述光轴平行；
处理模块，用于跟据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标对象的运动信息，所述运动信息包括所述目标对象在水平方向运动速度、以及在重力方向运动速度；
预估模块，用于根据所述运动信息，预估所述目标对象与指定区域的预估交点和所述目标对象到达所述指定区域的预估时间；其中，所述指定区域为事先设置的竖直平面区域；
控制模块，用于根据所述预估交点和所述预估时间，控制机械臂进行移动，以使得所述机械臂到达所述预估交点拦截所述目标对象；其中，所述机械臂的端部包括挡板；
其中，所述处理模块具体包括：
第一获取单元，用于对于任意一个第一图像和与该第一图像相对应的第二图像，获取所述目标对象在该第一图像中的第一坐标，并获取所述目标对象在与该第一图像相对应的第二图像中的第二坐标；其中，获取所述目标对象在该第一图像中的第一坐标包括：通过边缘检测或神经网络方法识别所述第一图像中的目标对象，计算所述目标对象在所述第一图像中的中心点坐标，作为所述目标对象在所述第一图像中的第一坐标；
第二处理模块，用于根据所述第一摄像头的设备参数和空间位置确定第一预设矩阵，并根据所述第二摄像头的设备参数和空间位置确定第二预设矩阵；其中，所述设备参数包括传感器的指定误差参数、精度参数、尺寸以及成像缩放比例参数、图像畸变参数；所述空间位置为所述第一摄像头和第二摄像头之间的相对空间位置；
第二获取单元，用于获取所述第一摄像头的第一预设矩阵和所述第二摄像头的第二预设矩阵；
计算单元，用于根据所述第一坐标、所述第二坐标、所述第一预设矩阵和所述第二预设矩阵，计算所述目标对象在该第一图像的采集时间所对应的三维坐标；
处理单元，用于根据所述至少两个第一图像所对应的不同采集时间的三维坐标，获得所述目标对象的运动信息。
4.一种终端设备，其特征在于，包括第一摄像头、第二摄像头、机械臂、处理器以及存储在存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述第一摄像头、第二摄像头和机械臂分别能够与所述处理器耦合地连接，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任一项所述控制方法的步骤。
5.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述控制方法的步骤。
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