[发明专利]图像处理系统和方法

权利要求书

1.一种确定三维场景中的多个对象中的每一者的姿态的计算机实现的方法，所述方法包括：

对于所述多个对象中的每个给定对象：

获得表示所述三维场景的视图的图像数据和相关联深度信息，在所述视图中，所述给定对象的至少一部分是可见的；以及

处理所述图像数据和所述相关联深度信息以估计所述给定对象的姿态；以及

迭代地更新所述多个对象的所估计姿态，其中，更新包括：

针对所述多个对象中的每个给定对象，从根据所述给定对象的所估计姿态转换的所述给定对象的预定模型中采样多个点；

根据从所述给定对象的所述预定模型中采样的所述点相对于包含所述给定对象的体素网格的位置，确定所述多个对象中的每个给定对象的相应第一占用数据；

根据从所述多个对象中的其它对象的预定模型中采样的点相对于包含所述给定对象的所述体素网格的位置，确定所述多个对象中的每个给定对象的相应第二占用数据；以及

根据所述多个对象中的每一者的所述相应第一占用数据和所述相应第二占用数据来更新所述多个对象的所估计姿态以减少占用罚分。

2.如权利要求1所述的方法，其中，更新所述多个对象的所估计姿态包括：

确定关于所述多个对象的所估计姿态的所述占用罚分的梯度；以及

使用所述占用罚分的所确定梯度来更新所述多个对象的所估计姿态。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，对于所述多个对象中的每个给定对象：

所述给定对象的所述第一占用数据取决于包含所述给定对象的所述体素网格的体素与从所述给定对象的所述预定模型中采样的所述点之间的最小距离；并且

所述给定对象的所述第二占用数据取决于包含所述给定对象的所述体素网格的体素与从所述多个对象中的所述其它对象的所述预定模型中采样的所述点之间的最小距离。

4.如权利要求3所述的方法，其中，对所述最小距离的依赖在预定距离阈值时达到饱和。

5.如权利要求3或4所述的方法，其中，所述占用罚分包括所述多个对象中的每个给定对象的碰撞分量，当使从所述给定对象的所述预定模型中采样的点和从不同对象的所述预定模型中采样的点同时更靠近包含所述给定对象的所述体素网格的体素时，所述碰撞分量增加。

6.如任一前述权利要求所述的方法，包括处理所述图像数据和所述相关联深度信息，以针对所述多个对象中的每个给定对象生成体积重建。

7.如权利要求6所述的方法，包括使用所生成的体积重建来生成第三占用数据，所述第三占用数据指示包含所述给定对象的所述体素网格的由自由空间占用的部分和包含所述给定对象的所述体素网格的由除所述给定对象之外的对象占用的部分。

8.如权利要求6从属于权利要求5时的权利要求7所述的方法，其中，当使从所述给定对象的所述预定模型中采样的点更靠近包含所述给定对象的所述体素网格的由自由空间或由除所述给定对象之外的对象占用的体素时，给定对象的碰撞分量增加。

9.如权利要求7或8所述的方法，其中，估计每个给定对象的所述姿态包括使用所生成的第三占用数据和所述给定对象的表面上的多个点的逐点特征数据来确定所述给定对象的所估计姿态。

10.如权利要求6至9中任一项所述的方法，其中，所述占用罚分包括所述多个对象中的每个给定对象的表面对准分量，当使从所述给定对象的所述预定模型中采样的点更靠近包含所述给定对象的所述体素网格的由所述给定对象的体积重建占用的体素时，所述表面对准分量减少。