[发明专利]平面动态检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种平面动态检测系统，其特征在于，包含：

一惯性传感器，其包含一加速度计及一陀螺仪；

一深度摄像机，供以持续获取一深度影像，以持续输入该深度摄像机于一观视范围内对于一或多个实体物件的一深度影像坐标及一深度值；

一运算装置，其与所述惯性传感器及所述深度摄像机分别耦接，所述运算装置具有一运动状态判断单元及一平面检测单元，所述运动状态判断单元及所述平面检测单元通讯连接，所述运动状态判断单元供以持续判断所述惯性传感器所取得的一加速度信息及一角速度信息是否超出一阈值；

若未超出该阈值，所述平面检测单元被组态为依据所述加速度信息、所述深度影像坐标、所述深度值及一内部参数矩阵计算出一法向量及一距离常数，并以所述法向量及该距离常数，初始化或持续更新所述惯性传感器于稳定状态时，所述实体物件于一摄像机坐标系中的一平面方程式；以及

若已超出该阈值，所述平面检测单元被组态为依据所述加速度信息的一重力加速度，执行一视觉惯性里程计演算法，以求得所述深度摄像机的一位姿信息，并基于所述位姿信息的一旋转矩阵及一位移信息，持续修正该惯性传感器于快速移动时的所述平面方程式。

2.如权利要求1所述的平面动态检测系统，其特征在于，所述平面检测单元也被组态为对所述深度影像坐标与所述深度值执行一内积运算，而持续生成所述实体物件于一影像坐标系的一三维坐标，并以该三维坐标、所述内部参数矩阵与所述加速度信息演算该平面方程式。

3.如权利要求1或2所述的平面动态检测系统，其特征在于，所述运算装置也供以对所述法向量执行一迭代最佳化演算法或一高斯牛顿演算法求得一最佳法向量，并以所述最佳法向量取代所述法向量而演算出所述平面方程式。

4.如权利要求1或2所述的平面动态检测系统，其特征在于，还包括一彩色摄像机，其分别耦接于所述深度摄像机及该运算装置，供以持续获取所述实体物件的一彩色影像，以供运算装置确立所述实体物件的所述深度影像坐标及一彩色影像坐标之间的对应关系。

5.一种平面动态检测方法，其特征在于，包含：

一获取影像步骤：一深度摄像机持续获取一深度影像，以持续输入所述深度摄像机于一观视范围内对于一或多个实体物件的一深度影像坐标及一深度值；

一检测惯性数据步骤：一惯性传感器持续取得一加速度信息及一角速度信息；

一判断运动状态步骤：一运算装置持续判断所述惯性传感器所取得的所述加速度信息及所述角速度信息是否超出一阈值，以判断所述惯性传感器的运动状态；

一第一更新平面方程式步骤：若未超出所述阈值，所述运算装置依据该加速度信息、所述深度影像坐标、所述深度值及一内部参数矩阵计算出一法向量及一距离常数，并以所述法向量及该距离常数，初始化或持续更新所述惯性传感器于稳定状态时，所述实体物件于一摄像机坐标系中的一平面方程式；以及

一第二更新平面方程式步骤：若已超出所述阈值，所述运算装置依据所述加速度信息的一重力加速度，执行一视觉惯性里程计演算法，以求得所述深度摄像机的一位姿信息，并基于所述位姿信息的一旋转矩阵及一位移信息，持续修正所述惯性传感器于快速移动时的所述平面方程式。

6.如权利要求5所述的平面动态检测方法，其特征在于，还包括执行于所述判断运动状态步骤之前的一取得三维坐标步骤：所述运算装置对该实体物件的所述深度影像坐标与所述深度值执行一内积运算，以持续生成所述实体物件于一影像坐标系的一三维坐标，以于所述第一更新平面方程式步骤或所述第二更新平面方程式步骤执行时，以所述三维坐标、所述内部参数矩阵与所述加速度信息演算所述法向量及所述距离常数。

7.如权利要求5或6所述的平面动态检测方法，其特征在于，所述第一更新平面方程式步骤执行时，所述运算装置也对该法向量执行一迭代最佳化演算法或一高斯牛顿演算法，以求得一最佳法向量，并以所述最佳法向量取代该法向量而演算出所述平面方程式。

8.如权利要求5或6所述的平面动态检测方法，其特征在于，所述获取影像步骤执行时，还包括一彩色摄像机持续所述实体物件的一彩色影像，以持续输入所述彩色摄像机对于所述实体物件的一彩色影像坐标。