[发明专利]一种获取目标物行走姿态的方法与系统

权利要求书

1.一种获取目标物行走姿态的方法，其特征在于，包括：

采集步骤，采集背景场景的图像、标记点的图像及所述目标物在所述背景场景中行走过程的图像序列，所述标记点固设在所述目标物上用于标记所固定位置处的行走轨迹；所述标记点为图标式标记点；

分割步骤，以所述背景场景的图像为参考帧，从所述图像序列中分割出局部图像构成前景图像序列，作为后续处理的对象，所述局部图像包括所述目标物的图像；

匹配步骤，以所述标记点的图像为模板，从所述前景图像序列中匹配出各标记点并获取其坐标数据，包括预匹配步骤与再匹配步骤；

所述预匹配步骤包括以所述模板为基准，遍历前景区域，计算所述前景区域中以坐标是(x,y)的像素点为中心的局部区域与所述模板的负相关度R(x,y)，并依据所述负相关度小于预设阈值为基准，获取像素点簇构成用于表征所述局部区域具有一个标记点的预选标记点簇；

所述再匹配步骤包括在一个所述预选标记点簇中，以所述负相关度最小的像素点表征所述局部区域内标记点的坐标；

所述负相关度R(x,y)的计算公式为：

其中，T(x′,y′)为所述模板中坐标为(x′,y′)像素点的灰度值，所述模板上像素点坐标以其中心点为原点所构建坐标系中的坐标，I(x+x′,y+y′)为所述前景区域中坐标为(x+x′,y+y′)的像素点的灰度值，所述前景区域上像素点坐标为该像素点在所述图像序列中的坐标；

计算步骤，依据所述各标记点的坐标数据计算所述目标物在行走过程中的行走姿态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采集步骤之后及所述分割步骤之前进行去色步骤，所述去色步骤包括：

将所述背景场景的图像、所述标记点的图像及所述图像序列转换成灰度图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分割步骤包括：

构建步骤，对经去色处理后的图像序列中每帧图像与所述参考帧上对应像素点的灰度值进行求差取绝对值处理，构建出差值帧序列；

二值化步骤，基于预定阈值，对所述差值帧序列进行二值化处理，而用黑白两色分别表征所述目标物与所述背景场景；

裁选步骤，基于目标物颜色区域的坐标数据，利用矩形边界从经去色处理后的图像序列上裁出前景区域序列，所述矩形边界完全包容所述目标物颜色区域，所述目标物颜色区域为表征所述目标物的颜色区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

在所述二值化步骤之后及所述裁选步骤之前，对二值化处理后的差值帧进行膨胀处理；

所述目标物颜色区域为经膨胀处理后的颜色区域；

在所述去色步骤之后及所述分割步骤之前，对经去色处理后的图像序列进行平滑处理；

所述平滑处理为使用高斯模糊对图像的每个像素进行处理。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：

所述标记点的图像包括所述标记点的正视图像、左斜视角图像及右斜视角图像；

在所述再匹配步骤之后及所述计算步骤之前，根据匹配出的标记点坐标，获取所述图像序列中彩色图像上对应点处的局部区域颜色，对该局部区域与标记点上的颜色是否匹配而筛选出真实标记点。

6.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的方法，其特征在于：

所述标记点包括固设在所述目标物的行走机构的各关节位置处关节标记点。

7.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的方法，其特征在于：

所述标记点包括圆心部及环绕所述圆心部的环形部，所述圆心部与所述环形部中，一者表面为白色，另一者表面为黑色。