[发明专利]使用多向相机评估封闭空间的尺寸

权利要求书

1.一种用于估算封闭空间的尺寸的图像处理方法，包括：

从定位在所述封闭空间内的单目多向相机设备获得图像数据，所述单目多向相机设备被布置为从多个角度位置捕获图像数据，所述图像数据包括在所述相机设备的移动平面内具有差异的图像序列；

确定与所述图像数据对应的姿势数据，所述姿势数据指示所述单目多向相机设备的位置和方位，使用在所述图像数据内检测到的一组特征确定所述姿势数据；

通过评估所述图像数据与所述姿势数据的体积函数而估算深度值，每个深度值表示从所述单目多向相机设备的参考位置到所述封闭空间中的表面的距离；

限定围绕所述单目多向相机设备的所述参考位置的三维体积，所述三维体积在所述相机设备的所述移动平面内具有二维多边形横截面；以及

将所述三维体积拟合成所述深度值，以确定所述多边形横截面的尺寸，

其中，所确定的尺寸提供对所述封闭空间的尺寸的估算。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述三维体积拟合成所述深度值包括：

关于所述多边形横截面的尺寸，优化下列两项之间的误差的函数：

来自所述图像数据与所述姿势数据的所述体积函数的评估的第一组深度值；和

从所述参考位置到所述三维体积的壁估算的第二组深度值。

3.根据权利要求2所述的方法，包括：

使用光线跟踪确定所述第二组深度值。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，通过将具有限定所述第一组深度值的像素值的深度图像与具有限定所述第二组深度值的像素值的深度图像相比较而对所述误差的所述函数进行评估。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述函数包括非对称函数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，与所述第一组深度值小于所述第二组深度值时相比较，所述第一组深度值大于所述第二组深度值时，所述非对称函数返回更高的值。

7.根据权利要求2或3所述的方法，包括：

应用具有正向积分的自动微分计算雅克比行列式，其中，所述雅克比行列式用于优化所述第一组深度值与所述第二组深度值之间的所述误差的所述函数。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述多边形横截面包括矩形，并且所述尺寸包括从所述参考位置至所述矩形的相应边的距离。

9.根据权利要求8所述的图像处理方法，其中，拟合所述三维体积包括：确定所述矩形相对于所述参考位置的旋转角度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，使用坐标下降法拟合所述三维体积，所述坐标下降法在评估所述矩形相对于所述参考位置的所述旋转角度之前评估从所述参考位置到所述矩形的相应边的所述距离。

11.根据权利要求8所述的方法，其中：

针对所述单目多向相机设备的多个间隔移动重复所述方法，以确定多个矩形的尺寸，所述矩形表示所述封闭空间的范围。

12.根据权利要求11所述的方法，包括：

确定所述矩形的重叠；以及

使用所述重叠确定所述封闭空间内的房间划分，

其中，如果所述重叠低于预定阈值，则确定多个所述矩形与所述空间内的相应多个房间相关联，以及

其中，如果所述重叠高于预定阈值，则确定多个所述矩形与所述封闭空间的复杂形状相关联。

13.根据权利要求11所述的方法，包括：

计算所述多个矩形的布尔加，以提供对所述封闭空间的形状的估算。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括：

将所述多边形横截面的所述尺寸输入至房间分类器中；以及

使用所述房间分类器确定房间类别。