[发明专利]一种运动物体的位置捕捉系统、方法及装置

权利要求书

1.一种运动物体的位置捕捉系统，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，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。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预定颜色为蓝色或绿色。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像获取单元包括彩色摄像头。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测距单元包括深度摄像头。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述深度摄像头为TOF摄像头或双目摄像头。

7.根据权利要求1-6之一所述的系统，其特征在于，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。

8.根据权利要求1-7之一所述的系统，其特征在于，所述处理单元包括单片机、PC机或笔记本电脑。

9.根据权利要求1-7之一所述的系统，其特征在于，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。

10.一种运动物体的位置捕捉方法，其特征在于，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；

S200、利用图像获取单元获取所述运动物体的彩色图像，使得所述彩色图像中包含所述标记的影像，同时，利用测距单元测定所述运动物体到所述图像获取单元的距离，并将所述彩色图像和所述距离传输给处理单元，其中，所述测距单元与所述图像获取单元并排设置；

S300、所述处理单元根据所述彩色图像和所述距离计算所述运动物体的位置。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤S300包括步骤：

S310、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；

S320、所述处理单元确定所述影像在所述彩色图像中的位置；

S330、所述处理单元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目标相对于所述图像获取单元的实际位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤S310中，所述处理单元采用颜色识别法识别出所述目标的影像。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤S310中，所述处理单元将所述彩色图像转换到HSV颜色空间，并限定所述目标的预定颜色的H、S和V这三个分量的范围，然后仅保留所述预定颜色的H值，将其他颜色的H值置为零，从而识别出所述目标的影像。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述步骤S320中，所述处理单元利用灰度质心算法得到所述影像的质心坐标，并以所述质心坐标表示所述影像在所述彩色图像中的位置。