[发明专利]一种刚体追踪的方法、装置和系统

摘要

本发明公开了一种刚体追踪的方法、装置和系统。该方法包括：获取摄像头采集的刚体的图像，确定图像中的特征点相对于摄像头的三维位置坐标；获取IMU采集的刚体的初始姿态和对应摄像头拍摄时刻的刚体姿态，确定图像特征点的身份信息；根据特征点的身份信息得到匹配的特征点对；根据匹配的特征点对，计算图像中的特征点的旋转和平移信息；根据旋转和平移信息计算光学系统中刚体的位置信息；解决了现有特征匹配算法计算量大、应用场景局限性大等问题，解决了计算机图形学追踪算法由于摄像头获取的图像分辨率不高导致的空间定位精度不高的问题，达到了将基于计算机图形学的追踪算法与IMU的追踪算法进行优势互补的目的，提升了刚体追踪的精确度。

主权项

一种刚体追踪方法，所述刚体包含多个特征点，预存所述刚体上每个特征点的身份信息及相对于所述刚体重心的三维位置信息，在所述刚体上设置惯性测量传感器IMU，其特征在于，所述方法包括：获取摄像头采集的所述刚体运动时的图像，确定所述图像中的所述刚体的特征点相对于摄像头的三维位置坐标；获取所述IMU采集的所述刚体初始状态下的姿态和与所述刚体对应的所述摄像头拍摄时刻的姿态；根据所述刚体初始状态下的姿态、所述摄像头拍摄时刻的姿态和所述预存刚体上每个特征点的身份信息及相对于所述刚体重心的三维位置信息，确定所述图像中所述刚体的特征点的身份信息；根据所述图像中所述刚体的特征点的身份信息，将获取到的所述图像中所述刚体的特征点相对于摄像头的三维位置坐标与预存的刚体上每个特征点相对于所述刚体重心的三维位置信息进行匹配，得到匹配的特征点对；根据所述特征点对，确定所述图像中的特征点相对于初始姿态下的旋转和平移信息；并根据所述旋转和平移信息计算摄像头光学系统中刚体的位置信息。