[发明专利]目标物跟踪轨迹精度测量的方法、装置、终端及系统

说明书

技术领域

本发明涉及精度测量领域，具体而言，本发明涉及一种目标物跟踪轨迹精度测量的方法、装置、终端及系统。

背景技术

现如今，人们在日常生活及工作中多方面应用到互联网，与互联网相关的各种智能产品也应运而生。特别地，机器人作为其中的一种智能产品，可以取代或者协助人类完成一些工作，常应用于各行各业。跟踪机器人，是指可以在指定范围内对特定目标进行跟踪和跟随的机器人，它可以是服务机器人，可以帮助人们搬运一些重物等，可以是娱乐机器人，与人类进行跟踪互动等。目前跟踪机器人的评价指标是跟踪精度，跟踪精度通过计算机器人实际的跟踪目标的轨迹和规划的跟踪目标的轨迹的误差获得，其中，目标轨迹可以事先进行规划指定，人们可以通过多种方法来获得目标轨迹，其中一种是放置标志物，在机器人运动过程中，间隔的放置一些标志物标识机器人的跟踪轨迹，然而在这个过程中，会受到人的主观意志的影响，使得测量误差大，另外一类的做法是在机器人上放置无线标签，在指定范围内安装无线模块，如无线局域网(WIFI)、射频标签(RFID)、蓝牙、超宽带无线电(Ultra Wide Band，UWB)、地磁等，然而这类方法实施成本高，目标轨迹获取以及跟踪精度确定过程复杂，导致跟踪精度误差大，综上所述，如何方便快捷的得到机器人的实际跟踪轨迹是一个难点，进而降低了跟踪精度的精确性。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是由于手动测量机器人跟踪轨迹精度导致测量误差较大和测量速度慢的问题，以及采用无 线模块，增加测量成本高的问题。

本发明提供了一种目标物跟踪轨迹精度测量方法，包括：

确定目标物实际跟踪轨迹位置信息；

将所述实际跟踪轨迹位置信息和预设跟踪轨迹位置信息进行对比，确定所述实际跟踪轨迹位置信息和所述预设跟踪轨迹位置信息的偏差，其中，所述预设跟踪轨迹位置信息为预设目标轨迹上的位置信息；

根据所述偏差确定目标物的跟踪精度。

进一步地，所述确定目标物的实际跟踪轨迹位置信息的步骤中，具体包括：获取目标物在实际跟踪轨迹上的图像数据，依据所述图像数据确定目标物的实际跟踪轨迹位置信息。

进一步地，所述确定目标物的实际跟踪轨迹位置信息的步骤前，还包括：

建立世界坐标系、摄像装置坐标系及图像坐标系。

进一步地，所述获取目标物在实际跟踪轨迹上的图像数据，依据所述图像数据确定目标物的实际跟踪轨迹位置信息的步骤中，具体包括：

确定摄像装置的位置参数；

基于所述位置参数，确定目标物在世界坐标系中的所述实际跟踪轨迹位置信息。

优选地，所述摄像装置的位置参数包括内部位置参数和外部位置参数，所述内部位置参数为摄像装置的光学参数，所述外部位置参数为世界坐标系到摄像装置坐标系的变换系数。

优选地，所述光学参数为摄像装置的焦距和摄像装置的光心位置。

进一步地，所述确定摄像装置的位置参数的步骤中，具体包括：

确定目标物在图像坐标系中的位置参数，其中，所述图像为摄像装置捕捉到目标物在跟踪过程中的图像。

优选地，所述目标物实际跟踪轨迹位置信息通过如下公式得到：

其中，R为摄像装置坐标系相对世界坐标系的旋转矩阵，T为摄像装 置坐标系相对世界坐标系的平移矩阵，fx为沿摄像装置x轴的等效焦距，fy沿摄像装置y轴的等效焦距，uo、vo为摄像装置光轴与图像坐标系二维平面的交点，uo为交点在图像坐标系中x轴上的坐标，vo为交点在图像坐标系中y轴上的坐标，u为目标物在图像中的图像坐标系中X轴的坐标，v为目标物在图像中的图像坐标系中Y轴的坐标，Z为目标物高度，且为世界坐标系Z轴上的坐标，X目标物在世界坐标系中X轴上的坐标，Y为目标物在世界坐标系中Y轴上的坐标，k为目标物在摄像装置坐标系中的Z轴坐标值的倒数。

进一步地，所述根据所述偏差和精度规则确定目标物的跟踪精度的步骤中，具体包括：

对所述偏差进行标识处理，所述偏差与所述偏差的标识信息以映射关系进行存储；

对所述偏差进行均值处理，确定均值偏差；

所述均值偏差通过精度规则确定目标物的跟踪精度。

优选地，所述均值偏差通过如下均值公式处理所得，所述均值公式为

其中，error表示偏差值，N表示偏差的项数，xi’表示目标物的预设跟踪轨迹位置信息，xi表示目标物的实际跟踪轨迹位置信息；