點(diǎn)；
[0101] 根據(jù)所述兩站相機(jī)當(dāng)前幀的目標(biāo)輪廓線，確定目標(biāo)在兩站目標(biāo)輪廓線的重心點(diǎn)；
[0102] 確定目標(biāo)在兩站目標(biāo)輪廓線的重心點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的像空間坐標(biāo)系中的點(diǎn)；
[0103] 所述兩站相機(jī)各自對(duì)應(yīng)的像空間坐標(biāo)系的原點(diǎn)與所述對(duì)應(yīng)的像空間坐標(biāo)系中的 點(diǎn)，形成兩條直線；
[0104] 確定兩條直線的公垂線；
[0105] 通過下述公式，確定位置系數(shù)；
[
[0107] 其中，α、β表征位置系數(shù)；設(shè)所述兩站相機(jī)對(duì)應(yīng)的像空間坐標(biāo)系中的點(diǎn)分別為 PjP P 2，所述兩條直線分別為L(zhǎng)dP L 2，且P# L i上的點(diǎn)，P 2為L(zhǎng) 2上的點(diǎn)，表征點(diǎn)P1的向 量；表征點(diǎn)P2的向量；表征直線L1的方向矢量；I2.表征直線L 2的方向矢量；
[0108] 根據(jù)所述位置系數(shù)，計(jì)算所述公垂線與兩條直線交點(diǎn)的坐標(biāo)以及兩個(gè)交點(diǎn)的距 離；
[0109] 根據(jù)所述公垂線與兩條直線交點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算中垂線中點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0110] 當(dāng)兩個(gè)交點(diǎn)的距離小于一定值時(shí)，則確定所述目標(biāo)模型在所述模擬的成像空間中 的位置為所述中垂線中點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0111] 優(yōu)選地，上述裝置進(jìn)一步包括：設(shè)置單元，其中，
[0112] 所述設(shè)置單元，用于設(shè)置目標(biāo)函數(shù)閾值和/或迭代次數(shù)閾值；
[0113] 所述姿態(tài)確定單元，用于重復(fù)執(zhí)行Sl至S3,直至確定匹配成功：
[0114] SI :確定當(dāng)前模擬輪廓線相對(duì)當(dāng)前目標(biāo)輪廓線的目標(biāo)函數(shù)值Ea和當(dāng)前目標(biāo)輪廓線 相對(duì)當(dāng)前模擬輪廓線的目標(biāo)函數(shù)值E b;
[0115] S2 :選取EjP Eb中的較大的一個(gè)，作為當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值；
[0116] S3:判斷所述當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值是否小于所述目標(biāo)函數(shù)閾值，如果是，則確定所述 當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值為目標(biāo)函數(shù)閾值，并確定當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)模型的當(dāng)前姿態(tài)，為 目標(biāo)的當(dāng)前姿態(tài)，否則，判斷當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值的迭代次數(shù)是否達(dá)到所述迭代次數(shù)閾值，如果 是，則執(zhí)行所述N7,否則，調(diào)整所述目標(biāo)模型姿態(tài)，對(duì)所述調(diào)整后的目標(biāo)模型進(jìn)行拍攝，確定 調(diào)整后的模擬圖片，并提取所述調(diào)整后的模擬圖片的模擬輪廓線，執(zhí)行S1。
[0117] 優(yōu)選地，所述姿態(tài)確定單元，用于分別確定兩站相機(jī)的目標(biāo)函數(shù)值；
[0118] 根據(jù)所述兩站相機(jī)的目標(biāo)函數(shù)值及目標(biāo)到兩站相機(jī)的距離，通過下述權(quán)重公式， 分別計(jì)算兩站相機(jī)的權(quán)重；
[0119] 兩站相機(jī)的權(quán)重公式分別為：
[0122] 其中，所述μ表征權(quán)重；E表征目標(biāo)函數(shù)值；a表征能量平衡系數(shù)，D表征兩站分別 到目標(biāo)的距離；L表征兩站相機(jī)中的第一站相機(jī)；R表征兩站相機(jī)中的第二站相機(jī)；
[0123] 利用下述求解公式，計(jì)算目標(biāo)姿態(tài)；
[0124] 求解公式：
[0126] 其中，所述X表征目標(biāo)姿態(tài)；所述&表征利用兩站相機(jī)中的第一站相機(jī)獲得的第 一目標(biāo)姿態(tài)；所述\表征利用兩站相機(jī)中的第二站相機(jī)獲得的第二目標(biāo)姿態(tài)。
[0127] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種目標(biāo)位姿測(cè)量方法和裝置，其中，目標(biāo)位姿測(cè)量方法， 確定兩站相機(jī)拍攝的目標(biāo)影像序列、目標(biāo)模型以及模擬的成像空間，還包括：循環(huán)執(zhí)行Nl 至N7,直至所述目標(biāo)影像序列中所有圖片中的目標(biāo)均被確定位姿：Nl :提取所述目標(biāo)影像 序列中當(dāng)前幀的兩站圖片中目標(biāo)輪廓線；N2 :計(jì)算所述當(dāng)前幀的兩站圖片中目標(biāo)的重心坐 標(biāo)；N3 :根據(jù)所述目標(biāo)的重心坐標(biāo)和所述兩站相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，確定所述目標(biāo)模型在所述 模擬的成像空間中的位置；M :獲取所述模擬的成像空間中所述目標(biāo)模型的模擬圖片，并 提取所述模擬圖片的模擬輪廓線；N5 :將所述模擬輪廓線與對(duì)應(yīng)的所述目標(biāo)輪廓線進(jìn)行匹 配；N6 :確定目標(biāo)的當(dāng)前姿態(tài)；N7 :判斷所述當(dāng)前幀是否為所述目標(biāo)影像序列中的最后一 幀，如果否，則將下一幀作為當(dāng)前幀，執(zhí)行N1，直接匹配目標(biāo)輪廓線與模擬輪廓線，在該過 程中，一方面目標(biāo)空間位置是通過兩個(gè)相機(jī)確定出來的，相比一個(gè)相機(jī)而言，兩個(gè)相機(jī)具有 更多的參數(shù)，可以使目標(biāo)位置更加準(zhǔn)確，另一方面，通過將模擬輪廓線與目標(biāo)輪廓線進(jìn)行匹 配，而不是僅對(duì)于目標(biāo)中的控制點(diǎn)進(jìn)行匹配，使得目標(biāo)模型能夠很好的擬合出目標(biāo)的姿態(tài)， 因此，本發(fā)明有效地提高了目標(biāo)位姿測(cè)量的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0128] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供一種目標(biāo)位姿測(cè)量方法的流程圖；
[0129] 圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種目標(biāo)位姿測(cè)量方法的流程圖；
[0130] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供一種目標(biāo)空間位置求解圖；
[0131] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供一種目標(biāo)位姿測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0132] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒?發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí) 施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0133] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種目標(biāo)位姿測(cè)量方法，該目標(biāo)位姿測(cè)量方法可 以包括如下步驟：
[0134] 步驟101 :確定兩站相機(jī)拍攝的目標(biāo)影像序列、目標(biāo)模型以及模擬的成像空間；
[0135] 步驟102 :提取目標(biāo)影像序列中當(dāng)前幀的兩站圖片中目標(biāo)輪廓線；
[0136] 步驟103 :計(jì)算當(dāng)前幀的兩站圖片中目標(biāo)的重心坐標(biāo)；
[0137] 步驟104 :根據(jù)目標(biāo)的重心坐標(biāo)和所述兩站相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，確定目標(biāo)模型在模 擬的成像空間中的位置；
[0138] 步驟105 :獲取模擬的成像空間中目標(biāo)模型的模擬圖片，并提取模擬圖片的模擬 輪廓線；
[0139] 步驟106 :將模擬輪廓線與對(duì)應(yīng)的目標(biāo)輪廓線進(jìn)行匹配；
[0140] 步驟107 :確定目標(biāo)的當(dāng)前姿態(tài)；
[0141] 步驟108 :判斷當(dāng)前幀是否為目標(biāo)影像序列中的最后一幀，如果是，則執(zhí)行步驟 109 ;否則，則執(zhí)行步驟110 ;
[0142] 步驟109 :結(jié)束匹配，并結(jié)束當(dāng)前流程；
[0143] 步驟110 :將下一幀作為當(dāng)前幀，并執(zhí)行步驟102。
[0144] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，為了提高輪廓提取的準(zhǔn)確性，在步驟102之前，進(jìn)一步包 括：對(duì)當(dāng)前幀的兩站圖片進(jìn)行圖像分割，確定圖像特征區(qū)域，步驟102的【具體實(shí)施方式】：提 取所述圖像特征區(qū)域中的目標(biāo)輪廓線。
[0145] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，為了使圖像分割得到優(yōu)化，以獲取較好的圖像特征區(qū)域， 所述對(duì)當(dāng)前幀的兩站圖片進(jìn)行圖像分割，確定圖像特征區(qū)域，包括：N01、確定所述當(dāng)前幀的 兩站圖片的目標(biāo)區(qū)域、理論前景點(diǎn)集合和理論背景點(diǎn)集合；N02、判斷下述公式的真假，若為 真，則執(zhí)行N03,否則，執(zhí)行N06 ;
[0146] isTreshold = (fgMin > bgMax) I I (fgMax < bgMin)，其中，所述 Treshold 表征閾 值；所述fgMin表征理論前景點(diǎn)集合中像素最小值；bgMax表征理論背景點(diǎn)集合中像素最大 值；所述fgMax表征理論前景點(diǎn)集合中像素最大值；bgMin表征理論背景點(diǎn)集合中像素最小 值；
[0147] N03、確定圖像分割閾值；N04、對(duì)所述目標(biāo)區(qū)域中的所有像素點(diǎn)，執(zhí)行判斷當(dāng)前像 素點(diǎn)是否大于所述圖像分割閾值，如果是，則當(dāng)前像素點(diǎn)為前景點(diǎn)，否則，為背景點(diǎn)，N05、確 定所有前景點(diǎn)組成的集合為圖像特征區(qū)域，并結(jié)束；N06、確定并標(biāo)記目標(biāo)區(qū)域中部分前景 點(diǎn)和部分背景點(diǎn)；N07、將所述標(biāo)記的部分前景點(diǎn)和部分背景點(diǎn)分別聚為K個(gè)類；N08、初始 化各個(gè)類的高斯混合模型參數(shù)；N09、重復(fù)執(zhí)行N091至N093,直至收斂：N091 :對(duì)每個(gè)像素 點(diǎn)分配高斯分量；N092 :根據(jù)每一個(gè)像素的高斯分量，確定高斯混合模型的參數(shù)；N093 :根 據(jù)下述公式，計(jì)算能量函數(shù)：
[0151] 其中，E表征吉布斯能量；U表征數(shù)據(jù)項(xiàng)；V表征光滑項(xiàng)；γ表征平滑項(xiàng)在吉布斯能 量中所占的比重；β表征與圖像對(duì)比度相關(guān)的系數(shù)；
[0152] Ν10、當(dāng)所述能量函數(shù)值收斂時(shí)，根據(jù)所述能量函數(shù)值確定圖像特征區(qū)域。
[0153] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，為了進(jìn)一步提高提取輪廓線的準(zhǔn)確度，步驟102的具體 實(shí)施方式：對(duì)所述兩站圖片進(jìn)行降噪；確定降噪后每一個(gè)像素點(diǎn)的亮度梯度以及亮度梯度 方向；根據(jù)所述亮度梯度和梯度方向，在圖像中跟蹤整個(gè)目標(biāo)的邊緣，確定目標(biāo)輪廓線。
[0154] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，為了提高目標(biāo)位置確定的準(zhǔn)確性，步驟104的具體實(shí)施 方式：確定兩站相機(jī)各自對(duì)應(yīng)的像空間坐標(biāo)系的原點(diǎn)；根據(jù)所述兩站相機(jī)當(dāng)前幀的目標(biāo)輪 廓線，確定目標(biāo)在兩站目標(biāo)輪廓線的重心點(diǎn)；確定目標(biāo)在兩站目標(biāo)輪廓線的重心點(diǎn)在對(duì)應(yīng) 的像空間坐標(biāo)系中的點(diǎn)；所述兩站相機(jī)各自對(duì)應(yīng)的像空間坐標(biāo)系的原點(diǎn)與所述對(duì)應(yīng)的像空 間坐標(biāo)系中的點(diǎn)，形成兩條直線；確定兩條直線的公垂線；通過下述公式，確定位置系數(shù)；
[0156] 其中，α、β表征位置系數(shù)；設(shè)所述兩站相機(jī)對(duì)應(yīng)的像空間坐標(biāo)系中的點(diǎn)分別為 PjP P 2，所述兩條直線分別為1^和L 2，且P1S L i上的點(diǎn)，Ρ 2為L(zhǎng) 2上的點(diǎn)，g表征點(diǎn)P1的向 量；表征點(diǎn)匕的向量；g表征直線L1的方向矢量；g表征直線L2的方向矢量；
[0157] 根據(jù)所述位置系數(shù)，利用公垂線方程計(jì)算所述公垂線與兩條直線交點(diǎn)的坐標(biāo)以及 兩個(gè)交點(diǎn)的距離；根據(jù)所述公垂線與兩條直線交點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算中垂線中點(diǎn)的坐標(biāo)；當(dāng)兩 個(gè)交點(diǎn)的距離小于一定值時(shí)，則確定所述目標(biāo)模型在所述模擬的成像空間中的位置為所述 中垂線中點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0158] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，為了避免匹配過程進(jìn)入死循環(huán)，該方法進(jìn)一步包括：設(shè)置 目標(biāo)函數(shù)閾值和/或迭代次數(shù)閾值；步驟106的【具體實(shí)施方式】：重復(fù)執(zhí)行Sl至S3,直至確 定匹配成功：Sl :確定當(dāng)前模擬輪廓線相對(duì)當(dāng)前目標(biāo)輪廓線的目標(biāo)函數(shù)值Ea和當(dāng)前目標(biāo)輪 廓線相對(duì)當(dāng)前模擬輪廓線的目標(biāo)函數(shù)值E b;S2 :選取E 3和E b中的較大的一個(gè)，作為當(dāng)前目 標(biāo)函數(shù)值；S3 :判斷所述當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值是否小于所述目標(biāo)函數(shù)閾值，如果是，則確定所述 當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值為目標(biāo)函數(shù)閾值，并確定當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)模型的當(dāng)前姿態(tài)，為 目標(biāo)的當(dāng)前姿態(tài)，否則，判斷當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值的迭代次數(shù)是否達(dá)到所述迭代次數(shù)閾值，如果 是，則執(zhí)行所述N7,為目標(biāo)的當(dāng)前姿態(tài)，否則，調(diào)整所述目標(biāo)模型姿態(tài)，對(duì)所述調(diào)整后的目標(biāo) 模型進(jìn)行拍攝，確定調(diào)整后的模擬圖片，并提取所述調(diào)整后的模擬圖片的模擬輪廓線，執(zhí)行 Sl 0
[0159] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，為了使目標(biāo)姿態(tài)更加準(zhǔn)確，步驟107的【具體實(shí)施方式】：分 別確定兩站相機(jī)的目標(biāo)函數(shù)值；根據(jù)所述兩站相機(jī)的目標(biāo)函數(shù)值及目標(biāo)到兩站相機(jī)的距 離，通過下述權(quán)重公式，分別計(jì)算兩站相機(jī)的權(quán)重；
[0160] 兩站相機(jī)的權(quán)重公式分別為：
[0163] 其中，所述μ表征權(quán)重；E表征目標(biāo)函數(shù)值；a表征能量平衡系數(shù)，D表征兩站分別 到目標(biāo)的距離；L表征兩站相機(jī)中的第一站相機(jī)；R表征兩站相機(jī)中的第二站相機(jī)；
[0164] 利用下述求解公式，計(jì)算目標(biāo)姿態(tài)；
[0166] 其中，所述X表征目標(biāo)姿態(tài)；所述&表征利用兩站相機(jī)中的第一站相機(jī)獲得的第 一目標(biāo)姿態(tài)；所述\表征利用兩站相機(jī)中的第二站相機(jī)獲得的第二目標(biāo)姿態(tài)。
[0167] 如圖2所示，本發(fā)明另一實(shí)施例中提供一種目標(biāo)位姿測(cè)量方法，該方法可以包括 如下步驟：
[0168] 步驟200 :設(shè)置目標(biāo)函數(shù)閾值和迭代次數(shù)閾值；
[0169] 步驟201 :確定兩站相機(jī)拍攝的目標(biāo)影像序列、目標(biāo)模