一种三维物体定位的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110134234A(43)申请公布日2019.08.16(21)申请号201910335679.2(22)申请日2019.04.24(71)申请人彼乐智慧科技（北京）有限公司地址100191北京市海淀区花园路2号1号楼1层1104室(72)发明人葛凯麟(51)Int.Cl.G06F3/01(2006.01)G06T19/00(2011.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种三维物体定位的方法及装置(57)摘要本发明公开了一种三维物体定位的方法，包括：利用单摄像头采集三维物体的图像，识别出所述三维物体的姿态及位置，所述三维物体外表面分为多个区域，且相邻区域之间的颜色不同；显示与所述三维物体对应的虚拟物体；检测到所述三维物体在三维空间中的姿态和/或位置发生改变后，根据所述姿态和/或位置的变化量，对所述虚拟物体进行调节。相应地，本发明实施例提供了一种三维物体定位的装置，解决了现有技术中无法采用单摄像头场景下根据三维物体的动态改变而自适应调整虚拟物体的变化的问题。CN110134234ACN110134234A权利要求书1/2页1.一种三维物体定位的方法，其特征在于，包括：利用单摄像头采集三维物体的图像，识别出所述三维物体的姿态及位置，所述三维物体外表面分为多个区域，且相邻区域之间的颜色不同；显示与所述三维物体对应的虚拟物体；检测到所述三维物体在三维空间中的姿态和/或位置发生改变后，根据所述姿态和/或位置的变化量，对所述虚拟物体进行调节。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述虚拟物体进行调节，包括：在虚拟空间中旋转所述虚拟物体，所述虚拟物体的旋转角度及角速度与所述三维物体的姿态变化量对应，或，在虚拟空间中移动所述虚拟物体的位置，所述虚拟物体的位移量与所述三维物体的位置变化量相对应。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述虚拟物体进行调节之后，还包括：当摄像头采集到所述三维物体的不同颜色面的不同组合时，根据预设指令进入不同的虚拟场景，或，当所述虚拟物体的旋转角速度超过第一预设阈值时，显示第一虚拟场景，或，当所述虚拟物体的旋转角速度低于第二预设阈值时，显示第二虚拟场景，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述姿态和/或位置的变化量，对所述虚拟物体进行调节，包括：根据所述三维物体与所述摄像头的景深距离，调节所述虚拟物体的大小。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别出所述三维物体的姿态及位置，包括：对图像进行色块分割，将所述图像分解为多个不同颜色的区域；对每个所述区域的颜色取平均值，遍历所有的相邻色块对；使用查表法对所述色块对进行筛选，筛选出与预设模型相匹配的区域；计算所述相匹配区域的朝向数据，并获取所述三维物体的位置与姿态。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算所述相匹配区域的朝向数据之后，还包括：推算出所述相匹配区域对应的候选解；两两比对所述候选解的相容性，丢弃两个相容候选解的任一个；使用边缘检测算法识别出所述色块对之间的边缘像素；使用优化公式来优化所述三维物体的位置与姿态，所述优化公式为：其中P是三维物体的位置与姿态参数，包括位置坐标(x，y，z)和姿态角(qw，qx，qy，qz)；f为投影函数，用于计算三维物体处于P姿态时所述三维物体面上的点Xi的位置；E为代价函数，计算投影位置与观测位置的差异；xi与θi是所述图像中检测到的边缘像素点，xi是边缘点在所述图像中的坐标，θi是边缘点的切线角度。2CN110134234A权利要求书2/2页7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收输入指令，生成指令代码；根据所述指令代码、所述姿态和/或位置的变化量，对所述虚拟物体进行调节。8.一种三维物体定位的方法，其特征在于，包括：利用单摄像头采集三维物体的图像，所述三维物体外表面分为多个区域，且相邻区域之间的颜色不同；记录所述三维物体中两个及以上的相邻面；对图像进行色块分割，将所述图像分解为多个不同颜色的区域；对每个所述区域的颜色取平均值，遍历所有的相邻色块对；使用查表法对所述色块对进行筛选，筛选出与预设模型相匹配的区域；计算所述相匹配区域的朝向数据，并获取所述三维物体的位置与姿态；显示与所述三维物体对应的虚拟物体。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述计算所述相匹配区域的朝向数据之后，还包括：推算出所述相匹配区域对应的候选解；两两比对所述候选解的相容性，丢弃两个相容候选解的任一个；使用边缘检测算法识别出所述色块对之间的边缘像素；使用优化公式来优化所述三维物体的位置与姿态，所述优化公式为：其中P是三维物体的位置与姿态参