[发明专利]基于基因遗传的相机布局函数优化方法及相关设备

说明书

本发明涉及计算机视觉领域，公开了一种基于基因遗传的相机布局函数优化方法及相关设备，用于提高光学运动捕捉系统的相机布局效率。基于基因遗传的相机布局函数优化方法包括：对预置类型相机进行参数配置，得到相机参数和场景参数；根据相机参数和场景参数，确定预置的基因遗传算法中的目标函数，得到初始相机布局函数；对初始相机布局函数中的实际安装位置参数进行优化，得到候选相机布局函数；对候选相机布局函数进行目标参数配置，得到目标相机布局函数，目标参数包括基因个数、种群个数、最大迭代次数、最小迭代次数、稳定迭代次数、交叉概率和变异概率。

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种基于基因遗传的相机布局函数优化方法及相关设备。

背景技术

光学运动捕捉系统是一种通过安装在动捕空间中的高精度相机，去定位和跟踪场景中运动目标上的标记Maker点，以实现对运动的捕捉任务。最终捕捉效果的好坏受很多步骤的影响，其中很重要的一步就包括优秀的相机安装位置。目前市面上的相机安装方法，主要根据工程经验来确定安装位置，以及采用等距分布的方式确定安装位置，即间隔一定距离就安装一个相机。

在现有技术中，根据工程经验来确定安装位置的方法存在诸多劣势，一是过度依赖员工的工程经验，导致效果很难把控；二是这种安装方法，无疑特别耗时耗力，需要不断地拆卸再安装，进行大量的测试调整，工作量明显不轻松；三是由于安装较为粗糙，导致最终的效果也不是特别好，严重影响后期的运动捕捉效果。采用等距分布的方式确定安装位置，存在相机冗余和相机的需求数量增多，导致成本增加的问题。因而，导致光学运动捕捉系统的相机布局效率低。

发明内容

本发明的主要目的在于解决光学运动捕捉系统的相机布局效率低的问题。

本发明第一方面提供了一种基于基因遗传的相机布局函数优化方法，包括：

对预置类型相机进行参数配置，得到相机参数和场景参数；

根据所述相机参数和所述场景参数，确定预置的基因遗传算法中的目标函数，得到初始相机布局函数；

对所述初始相机布局函数中的实际安装位置参数进行优化，得到候选相机布局函数；

对所述候选相机布局函数进行目标参数配置，得到目标相机布局函数，所述目标参数包括基因个数、种群个数、最大迭代次数、最小迭代次数、稳定迭代次数、交叉概率和变异概率。

可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述对预置类型相机进行参数配置，得到相机参数和场景参数，包括：

设定预置类型相机的期望安装数量、所述预置类型相机对应的布置范围信息以及所述预置类型相机的可安装区域信息，得到相机参数；

对所述预置类型相机的场景捕捉区域进行离散化处理和区域大小设置，得到场景参数。

可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述对所述预置类型相机的场景捕捉区域进行离散化处理和区域大小设置，得到场景参数，包括：

按照预置离散精度对所述预置类型相机的场景捕捉区域进行离散化处理，得到离散点群；

将所述场景捕捉区域的范围，相对所述可安装区域信息中行架的位置进行向内缩进，得到场景捕捉区域大小；

根据所述离散点群和所述场景捕捉区域大小生成点云，并将所述点云确定为场景参数。

可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述根据所述相机参数和所述场景参数，确定预置的基因遗传算法中的目标函数，得到初始相机布局函数，包括：

计算所述点云中每个点的双四方位可观测性得分；

将每个点的双四方位可观测性得分中值最大的分值，确定为每个点的初始可观测性得分；