[发明专利]用于相对于身体跟踪对象的跟踪设备

权利要求书

1.一种用于相对于身体跟踪对象的方法，包括如下步骤：

提供所述身体的三维模型；

提供所述对象的三维模型；

基于反复测量所述身体和所述对象的三维表面的传感器，跟踪在所 述身体的所述三维模型中的所述对象的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述身体和所述对象的三维 表面，跟踪步骤包括如下步骤：

在所述身体和所述对象的所述三维表面中检测所述身体的三维表面 并且检测所述对象的三维表面；

确定在所述身体的三维模型中身体的检测三维表面的大致位置；以 及

基于所述身体的检测三维表面和由身体的三维模型确定的身体表 面，由迭代算法确定在所述身体的三维模型中身体的三维表面的精确位 置，其中迭代算法基于在身体的三维模型中身体的检测三维表面的大致 位置而发起；

和/或如下步骤：

确定在所述对象的三维模型中对象的检测三维表面的大致位置；

基于所述对象的检测三维表面和由对象的三维模型确定的对象表 面，由迭代算法确定在所述对象的三维模型中对象的三维表面的精确位 置，其中迭代算法基于在对象的三维模型中对象的检测三维表面的大致 位置而发起；

确定从对象的三维模型坐标到身体的三维模型坐标的变换。

3.根据权利要求2所述的方法，其中

基于在对象的三维表面上检测的至少三个非共面点和在对象的三维 模型中标记的相应至少三个非共面点，在对象的三维模型中确定对象的 检测三维表面的大致位置；和/或

基于在身体的三维表面上检测的至少三个非共面点和在身体的三维 模型中标记的相应至少三个非共面点，在身体的三维模型中确定身体的 检测三维表面的大致位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在对象或身体的三维表面上的至 少三个非共面点基于在对象上或在身体上的形貌不同的点来检测。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述形貌不同的点位于固定在对 象或身体上的形貌不同的标记上。

6.根据权利要求4所述的方法，其中形貌不同的点基于身体或对象的 形貌不同的部分来确定。

7.根据权利要求3所述的方法，其中在对象或身体的三维表面上的所 述至少三个非共面点基于由视频摄像机测量的对象上或身体上的光学不 同的点来检测，所述视频摄像机具有视频摄像机的每个像素到在对象或 身体的三维表面上的点的已知关系。

8.根据权利要求7所述的方法，其中视频摄像机在与用于测量三维表 面的传感器相同的壳体中。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的方法，其中基于所述对象或所 述身体的检测三维表面的子表面与由其三维模型确定的对象或所述身体 的表面的子表面，在对象或身体的三维模型中确定对象或身体的三维表 面的精确位置，其中所述对象或所述身体的检测三维表面的子表面基于 对象或身体的三维表面上的所述至少三个点来确定。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述传感器固定在对 象上。

11.根据权利要求1至8所述的方法，其中所述传感器固定在身体上。

12.根据权利要求1至8所述的方法，其中所述传感器固定在跟踪区中。

13.根据权利要求1所述的方法，其中跟踪步骤包括如下步骤：

由所述传感器测量三维表面；

在测量的三维表面内检测身体的至少一个三维子表面和对象的至少 一个三维子表面；

基于身体的所述至少一个三维子表面和对象的所述至少一个三维子 表面，计算在所述身体的所述三维模型中对象的相对位置。

14.根据权利要求13所述的方法，其中计算相对位置的步骤包括，基 于身体的所述至少一个三维子表面来确定在传感器坐标系统中所述身体 的三维模型的位置，并且基于对象的所述至少一个三维子表面来确定在 传感器坐标系统中对象的三维模型的位置。