[发明专利]一种运动物体的位置捕捉系统、方法及装置

说明书

本发明公开了一种运动物体的位置捕捉系统、方法及实现该方法的装置。所述位置捕捉系统包括：具有预定颜色的标记，用于设置在所述运动物体上；图像获取单元，用于拍摄所述运动物体的彩色图像，所述彩色图像中包含所述标记的影像；测距单元，与所述图像获取单元并排设置，用于测定所述运动物体到所述图像获取单元的距离；和，处理单元，与所述图像获取单元、所述测距单元相连，用于根据所述彩色图像和所述距离计算所述运动物体的位置。本发明的位置捕捉系统无须采用多台摄像机就能实现对运动物体的位置捕捉，不仅成本低，而且能够随时随地进行位置捕捉，灵活性非常高。

技术领域

本发明涉及运动捕捉技术领域，具体涉及一种运动物体的位置捕捉系统，本发明还涉及一种运动物体的位置捕捉方法及实现该方法的装置。

背景技术

现有技术中，要实现对运动物体的位置捕捉，通常要用到多台摄像机同时对运动物体进行拍摄，并利用计算机系统进行合成，方能获得运动物体的三维运动轨迹。作为典型示例，网球比赛中广泛使用的鹰眼回放系统就采用了这种位置捕捉系统来捕捉网球的运动轨迹。这种位置捕捉系统不仅造价高昂，而且安装和标定也较为麻烦，标定后各个摄像机的位置和姿态就不能再改变，一旦发生改变，则需要重新进行标定，同时，这种位置捕捉系统也只能捕捉各个摄像机之间预定范围内的空间中的物体的位置，因而应用的灵活性较差，无法随时随地进行位置捕捉。

在机器人的开发过程中，在对飞行机器人(包括无人机)的飞行性能进行开发或测试时，往往需要对飞行机器人的飞行轨迹进行分析，前述的位置捕捉系统无论是造价方面还是安装应用的灵活性方面，都无法满足机器人开发者的需求。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种运动物体的位置捕捉系统、方法及实现该方法的装置，能够以较低的成本实现对运动物体的位置捕捉，并且不受使用场地的限制，灵活性高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的第一方面，一种运动物体的位置捕捉系统，包括：

具有预定颜色的标记，用于设置在所述运动物体上；

图像获取单元，用于拍摄所述运动物体的彩色图像，并使得所述彩色图像中包含所述标记的影像；

测距单元，与所述图像获取单元并排设置，用于测定所述运动物体到所述图像获取单元的距离；和

处理单元，与所述图像获取单元、所述测距单元相连，用于根据所述彩色图像和所述距离计算所述运动物体的位置。

优选地，所述标记包括用于粘贴在运动物体上的标签纸，优选为可移除标签纸。

优选地，所述预定颜色为蓝色或绿色。

优选地，所述图像获取单元包括彩色摄像头。

优选地，所述测距单元包括深度摄像头。

优选地，所述深度摄像头为TOF摄像头或双目摄像头。

优选地，所述处理单元将所述标记作为目标，识别出所述目标在所述彩色图像中的影像，并根据所述影像在所述彩色图像中的位置和所述距离计算所述运动物体的位置。

优选地，所述处理单元包括单片机、PC机或笔记本电脑。

优选地，所述图像获取单元、所述测距单元和所述处理单元集成于同一设备中。

根据本发明的第二方面，一种运动物体的位置捕捉方法，包括步骤：

S100、在运动物体上设置标记，所述标记具有预定的颜色；