[发明专利]基于在线图案分割的手柄追踪方法

权利要求书

1.一种基于在线图案分割的手柄追踪方法，其特征在于，包括：

分别对所采集的每一帧附有图案的手柄控制器的图像数据建立图像金字塔；

对所述图像金字塔进行筛选统计，以获取所述图像数据中所述图案的粘连区域的面积大小及粘连区域对应的外接矩形的长宽比，作为图像分割算法的离线数据参数；

响应于所述手柄控制器中不存在历史跟踪信息，采用基于所述离线数据参数的所述图像分割算法对所述手柄控制器的实时图像进行图像分割；

对分割后的图像数据进行PNP解算，以确定所述手柄控制器的位置和姿态信息，完成手柄追踪。

2.如权利要求1所述的基于在线图案分割的手柄追踪方法，其特征在于，

所述图案为贴在所述手柄控制器上的特定图案。

3.如权利要求1所述的基于在线图案分割的手柄追踪方法，其特征在于，

所述图像数据为至少100张在预设范围内拍摄的手柄控制器的图像；

所述预设范围为距离摄像头5cm-100cm。

4.如权利要求3所述的基于在线图案分割的手柄追踪方法，其特征在于，在对所采集的每一帧附有图案的手柄控制器的图像数据建立图像金字塔的过程中，

将在所述预设范围内拍摄的手柄控制器的图像分为十层，且距离摄像头距离越远，使用所述图像金字塔的层数越低；其中，

对于在距离摄像头90cm-100cm范围内拍摄的手柄控制器的图像，使用所述图像金字塔的第一层进行图像分割；

对于在距离摄像头5cm-10cm范围内拍摄的手柄控制器的图像，使用所述图像金字塔的第十层进行图像分割。

5.如权利要求1所述的基于在线图案分割的手柄追踪方法，其特征在于，在采用基于所述离线数据参数的所述图像分割算法对所述手柄控制器的实时图像进行图像分割之前，还包括，

判断是否存在关于所述实时图像的手柄控制器的历史跟踪信息；

若不存在历史跟踪信息，或存在历史追踪信息且所述历史追踪信息中上一帧实时图像的手柄控制器数量小于两个，则建立十层图像金字塔，并采用所述图像分割算法对所述实时图像进行图像分割；

若所述历史追踪信息中上一帧实时图像的手柄控制器数量为两个，则根据上一帧实时图像中的分割数据建立三层图像金字塔，并采用所述图像分割算法对所述实时图像进行图像分割。

6.如权利要求5所述的基于在线图案分割的手柄追踪方法，其特征在于，建立十层图像金字塔，并采用所述图像分割算法对所述实时图像进行图像分割的过程包括：

对所述实时图像进行二值化滤波预处理；

对预处理后的实时图像建立十层图像金字塔，并通过Blob检测算法对所述十层图像金字塔中的每一层进行Blob检测，以获取Blob块；

遍历整个十层图像金字塔中的Blob块，对每一层分割出的Blob块面积及Blob块对应的外接矩形的长宽比进行降序排列，并选择十层图像金字塔中的三层作为最优三层金字塔；

将所述最优三层金字塔的中间层作为分割层，采用所述图像分割算法按照所述离线数据参数将所述分割层中的Blob块进行分割，并将分割信息存至历史跟踪信息中；

将分割后的Blob块传输至后续模块以进行PNP解算。

7.如权利要求6所述的基于在线图案分割的手柄追踪方法，其特征在于，

所述二值化滤波预处理至少包括将所述实时图像的背景灰度设置为255，将前景灰度值设为0。

8.如权利要求6所述的基于在线图案分割的手柄追踪方法，其特征在于，

所述最优三层金字塔为所述十层图像金字塔中的连续三层；

所述连续三层中各层Blob块的面积和外接矩形的长宽比大于各层粘连阈值0.8倍。