[发明专利]用于确定3D空间中的对象的特征点的坐标的方法

说明书

一种用于确定3D空间中的对象的特征点的坐标的方法，所述方法包括以下步骤：按与所述3D空间中的所述对象的所述特征点的预定关系在所述3D空间中设置至少一个专用指示器，其中，每个专用指示器具有在摄像头的视线内的至少一个可见特征；使用所述摄像头拍摄至少一个图像；对所拍摄的至少一个图像执行图像特征检测，以确定每个专用指示器的相应的至少一个可见特征的坐标；以及基于所确定的每个专用指示器的相应的至少一个可见特征的坐标来确定所述3D空间中的所述对象的所述特征点的坐标。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年9月12日提交的欧洲专利申请号EP18194116的优先权权益。

技术领域

本发明涉及一种用于确定3D空间中的对象的特征点的坐标例如以校准在车辆中的3D手势识别系统中使用的对象的方法。

背景技术

乘用车通常配备多媒体系统，而且提供汽车视觉的重要性日益增加，摄像头正在应用于汽车的许多不同区域。例如，可以例如通过提供基于夜视的警告系统应用汽车视觉来增强操作车辆的安全性。在不同的示例中，例如通过启用基于3D手势识别系统的驾驶员界面实现汽车视觉来改善驾驶舒适性和驾驶员体验。

近来，手势识别系统正更多地朝着内部感测系统发展，该内部感测系统不仅专注于手势识别，而且专注于在驾驶时监测驾驶员是否具有正确的位置(例如，驾驶员是否将他的手握在方向盘上)、乘客座位是由成年人占用还是由儿童占用，或者检测车内其它对象(像笔记本等)。

可以在这种内部感测系统中提供的一个特征是允许跟踪驾驶员和乘客这两者的手，例如以检测由所涉及的人指示的手势。

这样的特征通常涉及识别由手指指向的对象，因此需要系统内部表示汽车中的相关对象。例如，为了确定驾驶员的手是否放在方向盘上，需要有关当前位置的信息，或许还需要方向盘的取向。

也可能希望区分驾驶员是指向仪表组、朝向汽车的侧窗或特定后视镜、还是可以由用户控制的任何其它物品。以这种方式，驾驶员可以使用方便的手势控制来选择性地操作汽车的不同装置，例如将特定的行进信息或镜视图映射至仪表组，或者打开或关闭汽车的特定侧窗等等。

为此，汽车的不同对象的位置是由允许在空间(例如，3D笛卡尔坐标系)中的特定位置处进行内部重建(或近似)的点的坐标来表达的。

这种对象的内部重建不需要确定和处理对象的所有点。通常是足以定位对象的特定特征以检测其位置和取向，举例来说，如侧窗的角落或仪表组。对象的这种特征称为特征点，并且被选择以允许底层对象的内部表示(或近似)。

由此可见，提供汽车视觉服务的一个重要挑战是与位置校准过程有关，该位置校准过程旨在映射汽车(特别是汽车内部)的物品和装置，以提供适合于视觉系统图像处理的3D表示。

手势识别系统可能需要不同类型的映射的对象，例如以在操作空间中限定范围(region)和区域，从而提高基于手势的控制的安全性和效率。

例如，映射的对象可以包括：

·排除框-涉及仅存在于视觉系统内部的虚拟对象，以限定手势识别系统应当拒绝所识别的手势的空间。例如，可以将方向盘及其近距离封闭在排除框中，以防止当驾驶员在驾驶时将手放在方向盘上时，对意外手势的检测和手势控制执行。

·排除表面-涉及如下对象：该对象映射对象(例如汽车仪表板)的形状，并且可以位于在汽车仪表板的前方。在该示例中，可能希望仅可以在该表面的前方识别手势，例如当驾驶员正在使用他的手和手指操作排除表面后方的仪表板部件(例如，单选按钮(radiobutton))时防止手势被检测并用于手势控制。

·指向区域-涉及映射真实或虚拟部件的表面的对象，以限定驾驶员可以指向的对象。例如，如果驾驶员指向与侧镜相对应的指向区域，则手势识别系统可以切换汽车仪表板中的显示器以显示由包括在侧镜中的摄像头提供的视频流。