[发明专利]图像处理方法、装置及识别跟踪系统

权利要求书

1.一种图像处理方法，应用于一识别跟踪系统，所述系统包括图像采集装置和具有标记物的视觉交互装置；所述视觉交互装置的标记物分布在一个面上或分布在多个面上，每个标记物包括特征点；其特征在于：所述方法包括：

获取具有标记物的目标图像；

确认所述目标图像中标记物的身份信息；

根据目标图像的标记物信息及所述标记物的身份信息，确定对所述标记物对应的视觉交互装置采用的跟踪方法；

根据相应的跟踪方法，获取所述视觉交互装置与所述图像采集装置之间的姿态信息；

所述根据相应的跟踪方法，获取所述视觉交互装置与所述图像采集装置之间的姿态信息，包括：

根据目标图像内各个特征点的像素坐标，获取所述目标图像内每个子标记物的质心；

若目标图像中获得的子标记物的质心满足第一预设条件，根据所述目标图像内子标记物的特征点，在该子标记物内扩展预设个数的新的质心；

根据所述目标图像中各个质心的像素坐标、物理坐标以及预先获取的所述图像采集装置的内参数，获取所述目标图像对应的图像坐标系与预设标记物模型之间的映射参数；

根据所述映射参数获取所述目标图像中各个特征点与所述预设标记物模型中各个特征点的对应关系；

查找所述预设标记物模型中的每个模型特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的物理坐标；

将每个所述特征点所对应的模型特征点的物理坐标作为该特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的物理坐标；

根据所有所述特征点的像素坐标和预先获取的所有所述特征点的物理坐标，获取所述图像采集装置与所述视觉交互装置之间的姿态信息，其中，所述物理坐标为预先获取的目标特征点在所述视觉交互装置对应的物理坐标系内的坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确认所述目标图像中标记物的身份信息之前，还包括：

获取连续多帧目标图像中除首帧目标图像外的当前帧目标图像对应的第一阈值图像，所述第一阈值图像为对历史帧目标图像进行处理后得到且与当前帧目标图像分辨率相同的灰度图像；

对当前帧目标图像的每一个像素点，以所述第一阈值图像中对应位置的像素点作为二值化阈值，将当前帧图像二值化。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确认所述目标图像中标记物的身份信息包括：

获取所述目标图像中多个连通域之间的包围关系；

根据所述目标图像中多个连通域之间的包围关系，以及预先存储的标记物的特征，确定所述目标图像中标记物的身份信息为对应的预存储标记物的身份信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

预先存储的标记物特征信息包括：第一连通域包围的第二连通域的数量，每个第二连通域包围的第三连通域的数量；

所述获取所述目标图像中多个连通域之间的包围关系，包括：

确定标记物中包围其他连通域的连通域为第一连通域，确定第一连通域包围的连通域为第二连通域，确定第二连通域包围的连通域为第三连通域；

获取每个第一连通域中包围的第二连通域的数量以及每个第二连通域包围的第三连通域的数量；

所述确定所述目标图像中标记物的身份信息为对应的预存储标记物的身份信息包括：

对于目标图像中每个第一连通域，在预先存储的标记物的特征信息中确定对应的第一连通域，其中，相互对应的第一连通域包围有相同数量的第二连通域、且包围的各个第二连通域所包围的第三连通域的数量一一对应。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述标记物的身份信息，确定对所述标记物对应的视觉交互装置采用的跟踪方法，包括：

根据所述标记物的身份信息，判断所述目标图像中的标记物是共面还是不共面；

若所述标记物共面，采用相应的平面定位跟踪方法；

若所述标记物不共面，采用相应的立体定位跟踪方法。