[发明专利]位置和姿势校准方法及设备

权利要求书

1.一种位置和姿势校准方法，用于重复校正所存储的物体的位置和姿势，所述位置和姿势校准方法包括以下步骤：

输入所述物体的二维图像；

从所述二维图像检测图像特征；

输入所述物体的表面的三维坐标信息；

计算所检测到的图像特征与在基于所存储的物体的位置和姿势将所存储的三维模型投影至所述二维图像上时所获得的投影图像的投影特征之间的第一差异；

计算所述三维坐标信息的三维特征与所存储的位置和姿势时的所述三维模型的模型特征之间的第二差异；

转换所述第一差异和/或所述第二差异的尺度以使得所述第一差异和所述第二差异具有同等的尺度；以及

基于转换了所述第一差异和所述第二差异中的至少一个的尺度之后的所述第一差异和所述第二差异，校正所存储的位置和姿势。

2.根据权利要求1所述的位置和姿势校准方法，其特征在于，还包括以下步骤：

输入和存储所述物体的近似位置和姿势，作为所述物体的位置和姿势；以及

基于所输入和存储的位置和姿势计算所述第一差异。

3.根据权利要求1所述的位置和姿势校准方法，其特征在于，所述二维图像包括所述物体的拍摄图像。

4.根据权利要求1所述的位置和姿势校准方法，其特征在于，所述三维坐标信息包括从距离图像获取的所述物体的表面上的点群的三维坐标。

5.根据权利要求1所述的位置和姿势校准方法，其特征在于，所述图像特征包括特征点或边缘。

6.根据权利要求1所述的位置和姿势校准方法，其特征在于，还包括以下步骤：

计算多个第一差异作为所述第一差异；以及

基于所述多个第一差异中小于或等于预定阈值的第一差异，校正所存储的位置和姿势。

7.根据权利要求1所述的位置和姿势校准方法，其特征在于，还包括以下步骤：

计算多个第二差异作为所述第二差异；以及

基于所述多个第二差异中小于或等于预定阈值的第二差异，校正所存储的位置和姿势。

8.根据权利要求1所述的位置和姿势校准方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将所述第一差异转换成与三维空间中的距离相当的尺度。

9.根据权利要求8所述的位置和姿势校准方法，其特征在于，还包括以下步骤：

通过将所述第一差异乘以从所述三维坐标信息获取的深度值来转换所述第一差异的尺度。

10.根据权利要求1所述的位置和姿势校准方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将所述第一差异和所述第二差异的尺度分别转换成所述第一差异和所述第二差异的似然性。

11.一种用于存储使计算机执行根据权利要求1所述的位置和姿势校准方法的程序的存储介质。

12.一种位置和姿势校准设备，用于重复校正所存储的物体的位置和姿势，所述位置和姿势测量设备包括：

图像输入单元，用于输入所述物体的二维图像；

特征检测单元，用于从所述二维图像检测图像特征；

三维坐标信息输入单元，用于输入所述物体的表面的三维坐标信息；

二维图像差异计算单元，用于计算所检测到的图像特征与在基于所存储的物体的位置和姿势将所存储的三维模型投影至所述二维图像上时所获得的投影图像的投影特征之间的第一差异；

三维空间差异计算单元，用于计算所述三维坐标信息的三维特征与所存储的位置和姿势时的所述三维模型的模型特征之间的第二差异；

同等尺度转换单元，用于转换所述第一差异和/或所述第二差异的尺度以使得所述第一差异和所述第二差异具有同等的尺度；以及

位置和姿势校正单元，用于基于转换了所述第一差异和所述第二差异中的至少一个的尺度之后的所述第一差异和所述第二差异，校正所存储的位置和姿势。