[发明专利]确定对象的位置特性

说明书

技术领域

本发明涉及确定对象的位置特性，更具体来说（而非排他地）涉及确定生物在房间内的深度位置。

背景技术

确定对象并且特别是人类或宠物之类的生物的位置在许多应用中都越来越令人感兴趣。位置估计例如可以被用于防止和/或检测意外。举例来说，其可以被用来检测老年人摔倒或者检测儿童爬上桌子从而有掉下的风险。但是（特别）估计生物在房间内的位置可能是特别困难的，这是因为算法必须考虑到环境的许多参数和特性将随着时间而变化并且/或者将是未知的。举例来说，将要检测的对象的具体特性可能是未知的，并且存在于房间内的不同对象可能不仅会随着时间改变，而且可能对于算法也是未知的。

为了监测房间以便例如防止意外，可能理想的情况是获得并且分析正在房间内发生的情况的完整画面。这样的完整画面可以从捕获所期望区域的动态图像的一个或更多视频摄影机获得。但是对来自这样的摄影机的图像进行解释非常复杂，并且特别是非常难以可靠地识别出对应于感兴趣对象（比如人类）的各个图像节段。由于对象的特性（比如在房间内的位置）对于算法将是未知的，因此这可能特别困难。此外，不仅对应于感兴趣对象而且还对应于房间内的其他对象的图像对象往往将非常复杂，并且对这些对象的正确分析和评估往往将需要非常复杂的处理并且导致不可靠的结果。

在美国专利公开2009/0121017中给出了视频系统的一个例子。在所述系统中，库存项目被放置在具有可识别光学样式的墙壁前方。摄影机捕获图像，并且通过评估具有所述可识别光学样式的区域检测出所暴露出的墙壁表面的数量。随后使用所暴露出的表面的数量来确定存在或缺失的库存项目的数量。但是美国专利公开2009/0121017的系统仅仅提供了关于库存对象是否存在的监测，因此仅仅提供了非常少量的信息。

因此，一种用于确定对象在房间内的深度位置的改进系统将是有利的，特别是一种允许更高灵活性、或更高可靠性、或促进实施和/或操作、或改进对于动态变化的适应能力以及/或者改进性能的系统将是有利的。

发明内容

相应地，本发明试图优选地单独或者以任意组合缓解、减轻或消除前面提到的一个或更多缺陷。

根据本发明的一个方面，提供用于确定例如房间内（或者室外的沙田上、或者应用于人行横道或学校附近的房屋等等）的对象（生物、机器人或者其他机械玩具、球等等）的位置特性的系统，所述系统包括：用于通常放置在地面上或者至少靠近地平线的光学可识别元件，例如粘贴在对应于房间的检测区域的背景表面上，比如房间的墙壁或者房间内的长沙发或柜橱，所述光学可识别元件具有光学属性（例如特定颜色或者至少处于对象的部分区段之上的纹理，所述颜色和/或纹理可以具有复杂的关系以便区分所述光学可识别元件的各个空间区段）；用于放置在检测区域的对面离开光学可识别元件的摄影机，所述摄影机被设置成捕获包括所述检测区域和所述光学可识别元件的图像；用于响应于所述光学属性检测图像中的光学可识别元件的检测器；用于响应于所述光学属性确定光学可识别元件在图像中的至少一处遮挡的遮挡属性的遮挡处理器；以及用于响应于所述遮挡属性确定深度位置的位置处理器，所述深度位置表明对象沿着摄影机的光轴的位置。

本发明可以提供改进和/或促进的对房间内的对象的深度位置的确定。具体来说，对象检测和/或表征可以得到改进，这是因为可以考虑到与沿着所述光轴到摄影机的距离有关的深度位置。本发明可以允许改进的对象表征/检测，同时允许降低复杂度。通过简单的设置实现了对于深度位置的可靠确定，并且/或者可以显著促进所需的信号和图像处理。具体来说，可以使用复杂度相对较低的遮挡确定、表征以及处理。

本发明例如可以允许改进的对于房间内的人的检测和/或表征，并且例如可以允许改进的意外检测、闯入者检测等等。

所述光学属性例如可以是特定颜色和/或样式。所述光学属性可以特别具有特定光谱分布并且可以对于人类是不可见的，也就是说可以具有能够由适当的摄影机检测到的紫外或红外光谱。

所述遮挡属性可以包括关于对应于光学可识别元件但是不具有与所述光学属性匹配的光学特性的一个或更多图像区域的指示。所述遮挡属性可以包括关于光学可识别元件在图像中被遮挡的一个或更多节段的指示。所述遮挡属性例如可以包括这样的被遮挡节段的位置和/或尺寸。所述位置和/或尺寸可以特别是图像位置和/或尺寸或者可以从其中导出。

深度位置可以特别表明沿着光轴的位置。具体来说，深度位置可以表明对象在垂直于图像的图像平面的方向上的位置。