本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于雙攝像頭的定位終端、系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
隨著移動(dòng)設(shè)備的普及應(yīng)用,如手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備在生活中已不可或缺,移動(dòng)設(shè)備附加的各種功能也越來越受大家的關(guān)注。如拍攝功能,定位功能,測(cè)距功能等,增加了用戶體驗(yàn)和趣味性。
現(xiàn)有的定位服務(wù)大多是通過GPS(Global Positioning System)即全球定位系統(tǒng)進(jìn)行定位,GPS是由美國(guó)建立的一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),利用該系統(tǒng),用戶可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)的三維導(dǎo)航定位和測(cè)速;另外,利用該系統(tǒng),用戶還能夠進(jìn)行高精度的時(shí)間傳遞和高精度的精密定位。例如“星眼”GPS定位終端,攜誠(chéng)科技。
現(xiàn)實(shí)生活中,GPS定位主要用于用于對(duì)移動(dòng)的人、寵物、車及設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)定位監(jiān)控的一門技術(shù)。GPS定位是結(jié)合了GPS技術(shù)、無線通信技術(shù)(GSM/GPRS/CDMA)、圖像處理技術(shù)及GIS技術(shù)的定位技術(shù),主要可實(shí)現(xiàn)跟蹤定位,軌跡回放,超速報(bào)警,區(qū)域報(bào)警,路線規(guī)劃等功能。
對(duì)于較近距離的定位需求,如最近幾年出現(xiàn)的專車或快車服務(wù)中,移動(dòng)用戶通過移動(dòng)設(shè)備預(yù)約專車,當(dāng)門口停放過車輛交多時(shí),用戶僅適用GPS無法快速找尋自己車輛目標(biāo),需要多次與專車司機(jī)溝通,才能找到自己預(yù)定的專車。操作很不方便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提出一種基于雙攝像頭的定位終端、系統(tǒng)及方法,旨在解決短距離定位精度低、定位時(shí)間長(zhǎng)的技術(shù)問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的一種基于雙攝像頭的定位終端,包括位置信息模塊,第一攝像模塊、第二攝像模塊、處理模塊;其中:
所述位置信息模塊,用于接收當(dāng)前目標(biāo)位置信息,并獲取當(dāng)前終端位置信息;
所述處理模塊,用于確定所述當(dāng)前目標(biāo)位置信息與所述當(dāng)前終端位置信息的位置關(guān)系;
所述第一攝像模塊,用于獲取目標(biāo)圖像;
所述第二攝像模塊,用于根據(jù)所述位置關(guān)系在所述目標(biāo)圖像中定位目標(biāo)物體。
進(jìn)一步的,所述位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一距離;
所述第二攝像模塊,用于獲取所述目標(biāo)圖像與所述當(dāng)前終端位置之間的第二距離,當(dāng)匹配到與所述第一距離相等的第二距離時(shí),將所述第二距離對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像定位為第一目標(biāo)物體。
進(jìn)一步的,所述位置關(guān)系還包括當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一夾角;所述定位終端還包括:
方位確定模塊,用于獲取所述第一目標(biāo)物體與所述當(dāng)前終端位置之間的第二夾角,當(dāng)匹配到與所述第一夾角相等的第二夾角時(shí),將所述第二夾角對(duì)應(yīng)的第一目標(biāo)物體定位為第二目標(biāo)物體。
進(jìn)一步的,所述基于雙攝像頭的定位終端還包括:提示模塊,用于提示所述目標(biāo)物體。
進(jìn)一步的,所述基于雙攝像頭的定位終端還包括:
顯示模塊,用于以顯著方式顯示所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體,并指引所述當(dāng)前終端位置到達(dá)所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體的路線;
和/或,
聲音提示模塊,用于以語(yǔ)音方式提示所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體。
進(jìn)一步的,所述基于雙攝像頭的定位終端還包括:
報(bào)警模塊,用于未找到所述目標(biāo)物體時(shí),發(fā)出報(bào)警提示信息。
本發(fā)明另一方面還提供一種基于雙攝像頭的定位方法,包括:
接收當(dāng)前目標(biāo)位置信息,并獲取當(dāng)前終端位置信息;
確定所述當(dāng)前目標(biāo)位置信息與所述當(dāng)前終端位置信息的位置關(guān)系;
獲取目標(biāo)圖像;
根據(jù)所述位置關(guān)系在所述目標(biāo)圖像中定位目標(biāo)物體。
進(jìn)一步的,所述位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一距離;
所述根據(jù)所述位置關(guān)系在所述目標(biāo)圖像中定位目標(biāo)物體包括:
獲取所述目標(biāo)圖像與所述當(dāng)前終端位置之間的第二距離,當(dāng)匹配到與所述第一距離相等的第二距離時(shí),將所述第二距離對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像定位為第一目標(biāo)物體。
進(jìn)一步的,所述位置關(guān)系還包括當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一夾角;
所述根據(jù)所述位置關(guān)系在所述目標(biāo)圖像中定位目標(biāo)物體還包括:
獲取所述第一目標(biāo)物體與所述當(dāng)前終端位置之間的第二夾角,當(dāng)匹配到與所述第一夾角相等的第二夾角時(shí),將所述第二夾角對(duì)應(yīng)的第一目標(biāo)物體定位為第二目標(biāo)物體。
進(jìn)一步的,所述方法還包括:
以顯著方式顯示所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體,并指引所述當(dāng)前終端位置到達(dá)所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體的路線;
和/或,
以語(yǔ)音方式提示所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體。
本發(fā)明提出的基于雙攝像頭的定位終端、系統(tǒng)及方法,根據(jù)當(dāng)前終端位置及目標(biāo)位置之間的位置關(guān)系,通過雙攝像頭可以快速在眾多目標(biāo)圖像中定位最終的目標(biāo)物體;相較于現(xiàn)有的定位技術(shù),能夠更加快速、準(zhǔn)確的鎖定目標(biāo)物體,通過本發(fā)明用戶可以更加快捷的找到目標(biāo)物體。
附圖說明
圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的一可選的移動(dòng)終端的硬件結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為如圖1所示的移動(dòng)終端的無線通信系統(tǒng)示意圖;
圖3為本發(fā)明提供的一種移動(dòng)終端的正視圖;
圖4為本發(fā)明提供的一種移動(dòng)終端的后視圖;
圖5為本發(fā)明中單手握持移動(dòng)終端的示意圖;
圖6為本發(fā)明一種實(shí)施例中基于雙攝像頭的定位終端的組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7a為本發(fā)明定位目標(biāo)物體的一種示意圖;
圖7b為本發(fā)明定位目標(biāo)物體的另一種示意圖;
圖7c為本發(fā)明定位目標(biāo)物體的另一種示意圖;
圖8為本發(fā)明另一種實(shí)施例中基于雙攝像頭的定位終端的組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明目標(biāo)物體顯示方式示意圖;
圖10為本發(fā)明提供的第一攝像頭與第二攝像頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11a為本發(fā)明中雙目測(cè)距原理圖;
圖11b為本發(fā)明中3D距離計(jì)算示意圖;
圖12為本發(fā)明中雙攝像頭測(cè)量距離的示意圖;
圖13為本發(fā)明提供的一種基于雙攝像頭定位方法的流程圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
現(xiàn)在將參考附圖描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)終端。在后續(xù)的描述中,使用用于表示元件的諸如“模塊”、“部件”或“單元”的后綴僅為了有利于本發(fā)明的說明,其本身并沒有特定的意義。因此,"模塊"與"部件"可以混合地使用。
本發(fā)明提供的基于雙攝像頭的定位終端可應(yīng)用于以各種形式實(shí)施的移動(dòng)終端中。例如,本發(fā)明中描述的移動(dòng)終端可以包括諸如移動(dòng)電話、智能電話、筆記本電腦、數(shù)字廣播接收器、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、PAD(平板電腦)、PMP(便攜式多媒體播放器)、導(dǎo)航裝置等等的移動(dòng)終端以及諸如數(shù)字TV、臺(tái)式計(jì)算機(jī)等等的固定終端。下面,假設(shè)終端是移動(dòng)終端。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是,除了特別用于移動(dòng)目的的元件之外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的構(gòu)造也能夠應(yīng)用于固定類型的終端。
圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的一可選的移動(dòng)終端的硬件結(jié)構(gòu)示意。
移動(dòng)終端100可以包括無線通信單元110、A/V(音頻/視頻)輸入單元120、用戶輸入單元130、感測(cè)單元140、輸出單元150、存儲(chǔ)器160、接口單元170、控制器180和電源單元190等等。圖1示出了具有各種組件的移動(dòng)終端,但是應(yīng)理解的是,并不要求實(shí)施所有示出的組件??梢蕴娲貙?shí)施更多或更少的組件。將在下面詳細(xì)描述移動(dòng)終端的元件。
無線通信單元110通常包括一個(gè)或多個(gè)組件,其允許移動(dòng)終端100與無線通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)之間的無線電通信。例如,無線通信單元可以包括廣播接收模塊111、移動(dòng)通信模塊112、無線互聯(lián)網(wǎng)模塊113、短程通信模塊114和位置信息模塊115中的至少一個(gè)。
廣播接收模塊111經(jīng)由廣播信道從外部廣播管理服務(wù)器接收廣播信號(hào)和/或廣播相關(guān)信息。廣播信道可以包括衛(wèi)星信道和/或地面信道。廣播管理服務(wù)器可以是生成并發(fā)送廣播信號(hào)和/或廣播相關(guān)信息的服務(wù)器或者接收之前生成的廣播信號(hào)和/或廣播相關(guān)信息并且將其發(fā)送給終端的服務(wù)器。廣播信號(hào)可以包括TV廣播信號(hào)、無線電廣播信號(hào)、數(shù)據(jù)廣播信號(hào)等等。而且,廣播信號(hào)可以進(jìn)一步包括與TV或無線電廣播信號(hào)組合的廣播信號(hào)。廣播相關(guān)信息也可以經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供,并且在該情況下,廣播相關(guān)信息可以由移動(dòng)通信模塊112來接收。廣播信號(hào)可以以各種形式存在,例如,其可以以數(shù)字多媒體廣播(DMB)的電子節(jié)目指南(EPG)、數(shù)字視頻廣播手持(DVB-H)的電子服務(wù)指南(ESG)等等的形式而存在。廣播接收模塊111可以通過使用各種類型的廣播系統(tǒng)接收信號(hào)廣播。特別地,廣播接收模塊111可以通過使用諸如多媒體廣播-地面(DMB-T)、數(shù)字多媒體廣播-衛(wèi)星(DMB-S)、數(shù)字視頻廣播-手持(DVB-H),前向鏈路媒體(MediaFLO@)的數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)、地面數(shù)字廣播綜合服務(wù)(ISDB-T)等等的數(shù)字廣播系統(tǒng)接收數(shù)字廣播。廣播接收模塊111可以被構(gòu)造為適合提供廣播信號(hào)的各種廣播系統(tǒng)以及上述數(shù)字廣播系統(tǒng)。經(jīng)由廣播接收模塊111接收的廣播信號(hào)和/或廣播相關(guān)信息可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器160(或者其它類型的存儲(chǔ)介質(zhì))中。
移動(dòng)通信模塊112將無線電信號(hào)發(fā)送到基站(例如,接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)B等等)、外部終端以及服務(wù)器中的至少一個(gè)和/或從其接收無線電信號(hào)。這樣的無線電信號(hào)可以包括語(yǔ)音通話信號(hào)、視頻通話信號(hào)、或者根據(jù)文本和/或多媒體消息發(fā)送和/或接收的各種類型的數(shù)據(jù)。
無線互聯(lián)網(wǎng)模塊113支持移動(dòng)終端的無線互聯(lián)網(wǎng)接入。該模塊可以內(nèi)部或外部地耦接到終端。該模塊所涉及的無線互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)可以包括WLAN(無線LAN)(Wi-Fi)、Wibro(無線寬帶)、Wimax(全球微波互聯(lián)接入)、HSDPA(高速下行鏈路分組接入)等等。
短程通信模塊114是用于支持短程通信的模塊。短程通信技術(shù)的一些示例包括藍(lán)牙TM、射頻識(shí)別(RFID)、紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(IrDA)、超寬帶(UWB)、紫蜂TM等等。
位置信息模塊115是用于檢查或獲取移動(dòng)終端的位置信息的模塊。位置信息模塊115的典型示例是GPS(全球定位系統(tǒng))。根據(jù)當(dāng)前的技術(shù),GPS模塊115計(jì)算來自三個(gè)或更多衛(wèi)星的距離信息和準(zhǔn)確的時(shí)間信息并且對(duì)于計(jì)算的信息應(yīng)用三角測(cè)量法,從而根據(jù)經(jīng)度、緯度和高度準(zhǔn)確地計(jì)算三維當(dāng)前位置信息。當(dāng)前,用于計(jì)算位置和時(shí)間信息的方法使用三顆衛(wèi)星并且通過使用另外的一顆衛(wèi)星校正計(jì)算出的位置和時(shí)間信息的誤差。此外,GPS模塊115能夠通過實(shí)時(shí)地連續(xù)計(jì)算當(dāng)前位置信息來計(jì)算速度信息。
A/V輸入單元120用于接收音頻或視頻信號(hào)。A/V輸入單元120可以包括相機(jī)121和麥克風(fēng)122,相機(jī)121對(duì)在視頻捕獲模式或圖像捕獲模式中由圖像捕獲裝置獲得的靜態(tài)圖片或視頻的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。處理后的圖像幀可以顯示在顯示單元151上。經(jīng)相機(jī)121處理后的圖像幀可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器160(或其它存儲(chǔ)介質(zhì))中或者經(jīng)由無線通信單元110進(jìn)行發(fā)送,可以根據(jù)移動(dòng)終端的構(gòu)造提供兩個(gè)或更多相機(jī)121。
存儲(chǔ)器160可以存儲(chǔ)由控制器180執(zhí)行的處理和控制操作的軟件程序等等,或者可以暫時(shí)地存儲(chǔ)己經(jīng)輸出或?qū)⒁敵龅臄?shù)據(jù)(例如,電話簿、消息、靜態(tài)圖像、視頻等等)。而且,存儲(chǔ)器160可以存儲(chǔ)關(guān)于當(dāng)觸摸施加到觸摸屏?xí)r輸出的各種方式的振動(dòng)和音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)。
具體的,存儲(chǔ)器160可以包括至少一種類型的存儲(chǔ)介質(zhì),所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括閃存、硬盤、多媒體卡、卡型存儲(chǔ)器(例如,SD或DX存儲(chǔ)器等等)、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(SRAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、磁性存儲(chǔ)器、磁盤、光盤等等。而且,移動(dòng)終端100可以與通過網(wǎng)絡(luò)連接執(zhí)行存儲(chǔ)器160的存儲(chǔ)功能的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)裝置協(xié)作。
控制器180通??刂埔苿?dòng)終端的總體操作。例如,控制器180執(zhí)行與語(yǔ)音通話、數(shù)據(jù)通信、視頻通話等等相關(guān)的控制和處理。另外,控制器180可以包括用于再現(xiàn)(或回放)多媒體數(shù)據(jù)的多媒體模塊181,多媒體模塊181可以構(gòu)造在控制器180內(nèi),或者可以構(gòu)造為與控制器180分離??刂破?80可以執(zhí)行模式識(shí)別處理,以將在觸摸屏上執(zhí)行的手寫輸入或者圖片繪制輸入識(shí)別為字符或圖像。
輸出單元150被構(gòu)造為以視覺、音頻和/或觸覺方式提供輸出信號(hào)(例如,音頻信號(hào)、視頻信號(hào)、警報(bào)信號(hào)、振動(dòng)信號(hào)等等)。輸出單元150可以包括顯示單元151、音頻輸出模塊152、警報(bào)單元153等等。
顯示單元151可以顯示在移動(dòng)終端100中處理的信息。例如,當(dāng)移動(dòng)終端100處于電話通話模式時(shí),顯示單元151可以顯示與通話或其它通信(例如,文本消息收發(fā)、多媒體文件下載等等)相關(guān)的用戶界面(UI)或圖形用戶界面(GUI)。當(dāng)移動(dòng)終端100處于視頻通話模式或者圖像捕獲模式時(shí),顯示單元151可以顯示捕獲的圖像和/或接收的圖像、示出視頻或圖像以及相關(guān)功能的UI或GUI等等。
同時(shí),當(dāng)顯示單元151和觸摸板以層的形式彼此疊加以形成觸摸屏?xí)r,顯示單元151可以用作輸入裝置和輸出裝置。顯示單元151可以包括液晶顯示器(LCD)、薄膜晶體管LCD(TFT-LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器、柔性顯示器、三維(3D)顯示器等等中的至少一種。這些顯示器中的一些可以被構(gòu)造為透明狀以允許用戶從外部觀看,這可以稱為透明顯示器,典型的透明顯示器可以例如為TOLED(透明有機(jī)發(fā)光二極管)顯示器等等。根據(jù)特定想要的實(shí)施方式,移動(dòng)終端100可以包括兩個(gè)或更多顯示單元(或其它顯示裝置),例如,移動(dòng)終端可以包括外部顯示單元(未示出)和內(nèi)部顯示單元(未示出)。觸摸屏可用于檢測(cè)觸摸輸入壓力以及觸摸輸入位置和觸摸輸入面積。
音頻輸出模塊152可以在移動(dòng)終端處于呼叫信號(hào)接收模式、通話模式、記錄模式、語(yǔ)音識(shí)別模式、廣播接收模式等等模式下時(shí),將無線通信單元110接收的或者在存儲(chǔ)器160中存儲(chǔ)的音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換音頻信號(hào)并且輸出為聲音。而且,音頻輸出模塊152可以提供與移動(dòng)終端100執(zhí)行的特定功能相關(guān)的音頻輸出(例如,呼叫信號(hào)接收聲音、消息接收聲音等等)。音頻輸出模塊152可以包括揚(yáng)聲器、蜂鳴器等等。
警報(bào)單元153可以提供輸出以將事件的發(fā)生通知給移動(dòng)終端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、鍵信號(hào)輸入、觸摸輸入等等。除了音頻或視頻輸出之外,警報(bào)單元153可以以不同的方式提供輸出以通知事件的發(fā)生。例如,警報(bào)單元153可以以振動(dòng)的形式提供輸出,當(dāng)接收到呼叫、消息或一些其它進(jìn)入通信(incomingcommunication)時(shí),警報(bào)單元153可以提供觸覺輸出(即,振動(dòng))以將其通知給用戶。通過提供這樣的觸覺輸出,即使在用戶的移動(dòng)電話處于用戶的口袋中時(shí),用戶也能夠識(shí)別出各種事件的發(fā)生。警報(bào)單元153也可以經(jīng)由顯示單元151或音頻輸出模塊152提供通知事件的發(fā)生的輸出。
用戶輸入單元130可以根據(jù)用戶輸入的命令生成鍵輸入數(shù)據(jù)以控制移動(dòng)終端的各種操作。用戶輸入單元130允許用戶輸入各種類型的信息,并且可以包括鍵盤、鍋?zhàn)衅?、觸摸板(例如,檢測(cè)由于被接觸而導(dǎo)致的電阻、壓力、電容等等的變化的觸敏組件)、滾輪、搖桿等等。特別地,當(dāng)觸摸板以層的形式疊加在顯示單元151上時(shí),可以形成觸摸屏。
感測(cè)單元140檢測(cè)移動(dòng)終端100的當(dāng)前狀態(tài),(例如,移動(dòng)終端100的打開或關(guān)閉狀態(tài))、移動(dòng)終端100的位置、用戶對(duì)于移動(dòng)終端100的接觸(即,觸摸輸入)的有無、移動(dòng)終端100的取向、移動(dòng)終端100的加速或減速移動(dòng)和方向等等,并且生成用于控制移動(dòng)終端100的操作的命令或信號(hào)。例如,當(dāng)移動(dòng)終端100實(shí)施為滑動(dòng)型移動(dòng)電話時(shí),感測(cè)單元140可以感測(cè)該滑動(dòng)型電話是打開還是關(guān)閉。另外,感測(cè)單元140能夠檢測(cè)電源單元190是否提供電力或者接口單元170是否與外部裝置耦接。
接口單元170用作至少一個(gè)外部裝置與移動(dòng)終端100連接可以通過的接口。例如,外部裝置可以包括有線或無線頭戴式耳機(jī)端口、外部電源(或電池充電器)端口、有線或無線數(shù)據(jù)端口、存儲(chǔ)卡端口、用于連接具有識(shí)別模塊的裝置的端口、音頻輸入/輸出(I/O)端口、視頻I/O端口、耳機(jī)端口等等。接口單元170可以用于接收來自外部裝置的輸入(例如,數(shù)據(jù)信息、電力等等)并且將接收到的輸入傳輸?shù)揭苿?dòng)終端100內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)元件或者可以用于在移動(dòng)終端和外部裝置之間傳輸數(shù)據(jù)。
另外,當(dāng)移動(dòng)終端100與外部底座連接時(shí),接口單元170可以用作允許通過其將電力從底座提供到移動(dòng)終端100的路徑或者可以用作允許從底座輸入的各種命令信號(hào)通過其傳輸?shù)揭苿?dòng)終端的路徑。從底座輸入的各種命令信號(hào)或電力可以用作用于識(shí)別移動(dòng)終端是否準(zhǔn)確地安裝在底座上的信號(hào)。
電源單元190在控制器180的控制下接收外部電力或內(nèi)部電力并且提供操作各元件和組件所需的適當(dāng)?shù)碾娏Α?/p>
這里描述的各種實(shí)施方式可以以使用例如計(jì)算機(jī)軟件、硬件或其任何組合的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來實(shí)施。對(duì)于硬件實(shí)施,這里描述的實(shí)施方式可以通過使用特定用途集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、數(shù)字信號(hào)處理裝置(DSPD)、可編程邏輯裝置(PLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、被設(shè)計(jì)為執(zhí)行這里描述的功能的電子單元中的至少一種來實(shí)施,在一些情況下,這樣的實(shí)施方式可以在控制器180中實(shí)施。對(duì)于軟件實(shí)施,諸如過程或功能的實(shí)施方式可以與允許執(zhí)行至少一種功能或操作的單獨(dú)的軟件模塊來實(shí)施。軟件代碼可以由以任何適當(dāng)?shù)木幊陶Z(yǔ)言編寫的軟件應(yīng)用程序(或程序)來實(shí)施,軟件代碼可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器160中并且由控制器180執(zhí)行。
至此,己經(jīng)按照其功能描述了移動(dòng)終端。下面,為了簡(jiǎn)要起見,將描述諸如折疊型、直板型、擺動(dòng)型、滑動(dòng)型移動(dòng)終端等等的各種類型的移動(dòng)終端中的滑動(dòng)型移動(dòng)終端作為示例。因此,本發(fā)明能夠應(yīng)用于任何類型的移動(dòng)終端,并且不限于滑動(dòng)型移動(dòng)終端。
如圖1中所示的移動(dòng)終端100可以被構(gòu)造為利用經(jīng)由幀或分組發(fā)送數(shù)據(jù)的諸如有線和無線通信系統(tǒng)以及基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)來操作。
現(xiàn)在將參考圖2描述其中根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)終端能夠操作的通信系統(tǒng)。
這樣的通信系統(tǒng)可以使用不同的空中接口和/或物理層。例如,由通信系統(tǒng)使用的空中接口包括例如頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)和通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)(特別地,長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE))、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)等等。作為非限制性示例,下面的描述涉及CDMA通信系統(tǒng),但是這樣的教導(dǎo)同樣適用于其它類型的系統(tǒng)。
參考圖2,CDMA無線通信系統(tǒng)可以包括多個(gè)移動(dòng)終端100、多個(gè)基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移動(dòng)交換中心(MSC)280。MSC280被構(gòu)造為與公共電話交換網(wǎng)絡(luò)(PSTN)290形成接口。MSC280還被構(gòu)造為與可以經(jīng)由回程線路耦接到基站270的BSC275形成接口?;爻叹€路可以根據(jù)若干己知的接口中的任一種來構(gòu)造,所述接口包括例如E1/T1、ATM,IP、PPP、幀中繼、HDSL、ADSL或xDSL。將理解的是,如圖2中所示的系統(tǒng)可以包括多個(gè)BSC2750。
每個(gè)BS270可以服務(wù)一個(gè)或多個(gè)分區(qū)(或區(qū)域),由多向天線或指向特定方向的天線覆蓋的每個(gè)分區(qū)放射狀地遠(yuǎn)離BS270?;蛘撸總€(gè)分區(qū)可以由用于分集接收的兩個(gè)或更多天線覆蓋。每個(gè)BS270可以被構(gòu)造為支持多個(gè)頻率分配,并且每個(gè)頻率分配具有特定頻譜(例如,1.25MHz,5MHz等等)。
分區(qū)與頻率分配的交叉可以被稱為CDMA信道。BS270也可以被稱為基站收發(fā)器子系統(tǒng)(BTS)或者其它等效術(shù)語(yǔ)。在這樣的情況下,術(shù)語(yǔ)"基站"可以用于籠統(tǒng)地表示單個(gè)BSC275和至少一個(gè)BS270?;疽部梢员环Q為"蜂窩站"?;蛘?,特定BS270的各分區(qū)可以被稱為多個(gè)蜂窩站。
如圖2中所示,廣播發(fā)射器(BT)295將廣播信號(hào)發(fā)送給在系統(tǒng)內(nèi)操作的移動(dòng)終端100。如圖1中所示的廣播接收模塊111被設(shè)置在移動(dòng)終端100處以接收由BT295發(fā)送的廣播信號(hào)。在圖2中,示出了幾個(gè)全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星300。衛(wèi)星300幫助定位多個(gè)移動(dòng)終端100中的至少一個(gè)。
在圖2中,描繪了多個(gè)衛(wèi)星300,但是理解的是,可以利用任何數(shù)目的衛(wèi)星獲得有用的定位信息。如圖1中所示的GPS模塊115通常被構(gòu)造為與衛(wèi)星300配合以獲得想要的定位信息。替代GPS跟蹤技術(shù)或者在GPS跟蹤技術(shù)之外,可以使用可以跟蹤移動(dòng)終端的位置的其它技術(shù)。另外,至少一個(gè)GPS衛(wèi)星300可以選擇性地或者額外地處理衛(wèi)星DMB傳輸。
作為無線通信系統(tǒng)的一個(gè)典型操作,BS270接收來自各種移動(dòng)終端100的反向鏈路信號(hào)。移動(dòng)終端100通常參與通話、消息收發(fā)和其它類型的通信。特定基站270接收的每個(gè)反向鏈路信號(hào)被在特定BS270內(nèi)進(jìn)行處理。獲得的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)的BSC275。BSC提供通話資源分配和包括BS270之間的軟切換過程的協(xié)調(diào)的移動(dòng)管理功能。BSC275還將接收到的數(shù)據(jù)路由到MSC280,其提供用于與PSTN290形成接口的額外的路由服務(wù)。類似地,PSTN290與MSC280形成接口,MSC與BSC275形成接口,并且BSC275相應(yīng)地控制BS270以將正向鏈路信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)終端100。
本發(fā)明的有關(guān)方法和終端的應(yīng)用場(chǎng)景,是以適合于信息、數(shù)據(jù)接收及處理的信息處理器為下文中所述控制器,例如CPU等,以適合于圖像采集、傳送及信息處理的攝像傳感器為下文中第一攝像模塊與第二攝像模塊為例來進(jìn)行示例性說明,例如各種智能攝像頭等。其中第一攝像模塊和第二攝像模塊與各控制器上安裝有通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的應(yīng)用程序。需要說明的是,該描述僅是示例性的,本發(fā)明的范圍并不限于此。
以下將詳細(xì)說明為了運(yùn)用上述的原理實(shí)現(xiàn)上述的場(chǎng)景而提出的本發(fā)明的若干技術(shù)方案的具體實(shí)施方式需要說明的是,本發(fā)明提供了一種基于雙攝像頭的定位終端及方法,可以通過編程將基于雙攝像頭的定位方法實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序在智能攝像終端上實(shí)現(xiàn),其包括但不限于智能攝像機(jī)、手機(jī)、平板電腦、臺(tái)式電腦、筆記本電腦、各種記錄儀或帶攝像功能其他終端等。
基于上述移動(dòng)終端硬件結(jié)構(gòu)以及通信系統(tǒng),提出本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例。
本發(fā)明一種實(shí)施例提供了在移動(dòng)終端上對(duì)基于雙攝像頭的定位的裝置,顯然在本發(fā)明第一實(shí)施例中,在移動(dòng)終端上對(duì)基于雙攝像頭的定位的裝置可以通過移動(dòng)終端來實(shí)現(xiàn)。
需要說明的是,移動(dòng)終端上設(shè)置有用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器,這里,對(duì)移動(dòng)終端上存儲(chǔ)器的類型不做限制。
這里,移動(dòng)終端包括但不限于手機(jī)、智能電話、筆記本電腦、數(shù)字廣播接收器、PDA、PAD、PMP、導(dǎo)航裝置等等。
這里,移動(dòng)終端如果具有操作系統(tǒng),該操作系統(tǒng)可以為UNIX、Linux、Windows、安卓(Android)、Windows Phone等等。
下面以移動(dòng)終端是手機(jī)的情況為例進(jìn)行說明。
在本發(fā)明第一實(shí)施例中,圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例中移動(dòng)終端的正視圖,圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中移動(dòng)終端的后視圖。
這里,該移動(dòng)終端還具有便攜性,具體地,移動(dòng)終端可以實(shí)現(xiàn)單手握持,如此,在各種場(chǎng)景需要采用基于雙攝像頭的定位時(shí),可以利用移動(dòng)終端的便攜性實(shí)現(xiàn)基于雙攝像頭的定位,圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例中單手握持移動(dòng)終端的示意圖。
圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例一種基于雙攝像頭的定位終端的組成結(jié)構(gòu)圖,如圖6所示,所述終端6包括:位置信息模塊61,第一攝像模塊62、第二攝像模塊63和處理模塊64;其中:
位置信息模塊61,用于接收當(dāng)前目標(biāo)位置信息,并獲取當(dāng)前終端位置信息;
處理模塊64,用于確定所述當(dāng)前目標(biāo)位置信息與所述當(dāng)前終端位置信息的位置關(guān)系;
第一攝像模塊62,用于獲取目標(biāo)圖像;
第二攝像模塊63,用于根據(jù)所述位置關(guān)系在所述目標(biāo)圖像中定位目標(biāo)物體。
其中,目標(biāo)位置信息是目標(biāo)終端發(fā)送的目標(biāo)終端當(dāng)前位置信息;目標(biāo)終端是任何可以發(fā)送自身位置信息的電子設(shè)備,例如,目標(biāo)終端可以是手機(jī)、智能電話、筆記本電腦、數(shù)字廣播接收器、PDA、PAD、PMP、導(dǎo)航裝置、車載系統(tǒng)等的移動(dòng)終端,通過本發(fā)明基于雙攝像頭的定位終端可以快速、精準(zhǔn)的找到目標(biāo)終端。例如,在快車服務(wù)中,基于雙攝像頭的定位終端可以是用戶的手機(jī),目標(biāo)終端可以是司機(jī)的手機(jī),或者安裝與快車內(nèi)的具有發(fā)送自身位置信息的任一電子設(shè)備。
此外,目標(biāo)終端也可以是手環(huán)、智能手表等用于標(biāo)識(shí)自身位置信息的攜帶式裝置,由此,可以將這些攜帶式裝置佩戴于目標(biāo)人物,如老人、小孩的身上;或者,將這些攜帶式裝置安裝與易丟失物體上,如鑰匙等重要物體。通過本發(fā)明基于雙攝像頭的定位終端可以快速、精準(zhǔn)的找到目標(biāo)人物或者易丟失的物體。
其中,位置信息模塊61可以接收目標(biāo)終端發(fā)送的當(dāng)前目標(biāo)位置信息,并能獲取移動(dòng)終端的當(dāng)前終端位置信息的模塊。位置信息模塊61的典型示例是GPS(全球定位系統(tǒng))。所述當(dāng)前目標(biāo)位置信息是目標(biāo)終端當(dāng)前的三維坐標(biāo)位置信息,所述當(dāng)前終端位置信息是定位終端當(dāng)前的三維坐標(biāo)位置信息。
第一攝像模塊62,用于獲取目標(biāo)圖像;
處理模塊64,用于確定所述當(dāng)前目標(biāo)位置信息與所述當(dāng)前終端位置信息的位置關(guān)系;
在一種實(shí)施方式中,如圖7a所示,所述位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置A與所述當(dāng)前終端位置B之間的第一距離AB。
第一攝像模塊62,以廣角方式拍攝一系列目標(biāo)圖像Ci,其中,i為自然數(shù)。
所述第二攝像模塊63,用于獲取所述目標(biāo)圖像Ci與所述當(dāng)前終端位置B之間的第二距離BCi,當(dāng)匹配到與所述第一距離AB相等的第二距離BCn時(shí),將所述第二距離BCn對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像Cn定位為第一目標(biāo)物體。
本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙攝像頭的定位終端,根據(jù)當(dāng)前終端位置B及目標(biāo)位置A之間的距離關(guān)系,通過雙攝像頭可以快速在眾多目標(biāo)圖像Ci中定位最終的目標(biāo)物體;相較于現(xiàn)有的定位技術(shù),能夠更加快速、準(zhǔn)確的鎖定目標(biāo)物體,通過本發(fā)明用戶可以更加快捷的找到目標(biāo)物體。
在另一種實(shí)施方式中,所述的基于雙攝像頭的定位終端還包括方位確定模塊。如圖7b所示,所述位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置A與所述當(dāng)前終端位置B之間的第一夾角θ1。
第一攝像模塊62,以廣角方式拍攝一系列目標(biāo)圖像Ci,其中,i為自然數(shù)。
所述方位確定模塊,用于獲取所述目標(biāo)圖像Ci與所述當(dāng)前終端位置B之間的第二夾角θ2i,其中,i為自然數(shù)。當(dāng)匹配到與所述第一夾角θ1相等的第二夾角θ2n時(shí),將所述第二夾角θ2n對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像Cn定位為第一目標(biāo)物體。
其中,方位確定模塊具體可以是電子羅盤、陀螺儀等可以確定方向的裝置,本發(fā)明不做具有限定。
本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙攝像頭的定位終端,根據(jù)當(dāng)前終端位置B及目標(biāo)位置A之間的夾角關(guān)系,通過方位確定模塊可以快速在眾多目標(biāo)圖像Ci中定位最終的目標(biāo)物體;相較于現(xiàn)有的定位技術(shù),能夠更加快速、準(zhǔn)確的鎖定目標(biāo)物體,通過本發(fā)明用戶可以更加快捷的找到目標(biāo)物體。
在另一種實(shí)施方式中,所述的基于雙攝像頭的定位終端還包括方位確定模塊。如圖7c所示,所述位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置A與所述當(dāng)前終端位置B之間的第一距離AB以及所述當(dāng)前目標(biāo)位置A與所述當(dāng)前終端位置B之間的第一夾角θ1。
第一攝像模塊62,以廣角方式拍攝一系列目標(biāo)圖像Ci,其中,i為自然數(shù)。
所述第二攝像模塊63,用于獲取所述目標(biāo)圖像Ci與所述當(dāng)前終端位置B之間的第二距離BCi,當(dāng)匹配到與所述第一距離AB相等的第二距離BCn時(shí),將所述第二距離BCn對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像Cn定位為第一目標(biāo)物體。
本實(shí)施例中存在一種情況:通過第二攝像模塊63會(huì)找到多個(gè)與第一距離AB相等的第二距離BCn,如圖7c所示,找到三個(gè)第一目標(biāo)物體Q1、Q2和Q3。此時(shí),為了定位準(zhǔn)確需要通過方位確定模塊進(jìn)一步在三個(gè)第一目標(biāo)物體Q1、Q2和Q3中確定目標(biāo)物體。
所述方位確定模塊,用于獲取所述三個(gè)第一目標(biāo)物體Q1、Q2和Q3與所述當(dāng)前終端位置B之間的第二夾角θ2i,其中,i為自然數(shù)。當(dāng)匹配到與所述第一夾角θ1相等的第二夾角θ2n時(shí),將所述第二夾角θ2n對(duì)應(yīng)的第一目標(biāo)物體Qn定位為第一目標(biāo)物體。如圖7c所示,三個(gè)第一目標(biāo)物體Q1、Q2和Q3與所述當(dāng)前終端位置B之間的第二夾角分別為θ21、θ22、θ23。其中,θ23與第一夾角θ1相等,則θ23對(duì)應(yīng)的第一目標(biāo)物體Q3定位為第一目標(biāo)物體。
其中,方位確定模塊具體可以是電子羅盤、陀螺儀等可以確定方向的裝置,本發(fā)明不做具有限定。
本發(fā)明實(shí)施例提供的基于雙攝像頭的定位終端,根據(jù)當(dāng)前終端位置B及目標(biāo)位置A之間的距離關(guān)系,通過雙攝像頭可以快速在眾多目標(biāo)圖像Ci中定位第一目標(biāo)物體Qi,為了進(jìn)一步提高精度,據(jù)當(dāng)前終端位置B及第一目標(biāo)物體Qi之間的夾角關(guān)系,通過方位確定模塊可以快速在多個(gè)第一目標(biāo)物體Qi中定位最終的目標(biāo)物體;相較于現(xiàn)有的定位技術(shù),能夠更加快速、準(zhǔn)確的鎖定目標(biāo)物體,通過本發(fā)明用戶可以更加快捷的找到目標(biāo)物體。
需要說明的是,圖7c中先采用第二攝像模塊63根據(jù)當(dāng)前終端位置B及目標(biāo)位置A之間的距離關(guān)系確定第一目標(biāo)物體Qi,再采用方位確定模塊根據(jù)當(dāng)前終端位置B及目標(biāo)位置A之間的夾角關(guān)系在多個(gè)第一目標(biāo)物體中確定最終的目標(biāo)物體,顯然,也可以先采用方位確定模塊根據(jù)當(dāng)前終端位置B及目標(biāo)位置A之間的夾角關(guān)系確定第一目標(biāo)物體Qi,再采用第二攝像模塊63根據(jù)當(dāng)前終端位置B及目標(biāo)位置A之間的距離關(guān)系在多個(gè)第一目標(biāo)物體Qi中確定最終的目標(biāo)物體。本發(fā)明對(duì)此不做具體限定。
如圖8所示,為本發(fā)明提供的另一種基于雙攝像頭的定位終端8,包括位置信息模塊81,第一攝像模塊82、第二攝像模塊83、處理模塊84和提示模塊85;其中:
位置信息模塊81,用于接收當(dāng)前目標(biāo)位置信息,并獲取當(dāng)前終端位置信息;
處理模塊84,用于確定所述當(dāng)前目標(biāo)位置信息與所述當(dāng)前終端位置信息的位置關(guān)系;
第一攝像模塊82,用于獲取目標(biāo)圖像;
第二攝像模塊83,用于根據(jù)所述位置關(guān)系在所述目標(biāo)圖像中定位目標(biāo)物體。
提示模塊85,用于提示所述目標(biāo)物體。
其中,所述位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一距離;對(duì)應(yīng)的,所述第二攝像模塊83,用于獲取所述目標(biāo)圖像與所述當(dāng)前終端位置之間的第二距離,當(dāng)匹配到與所述第一距離相等的第二距離時(shí),將所述第二距離對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像定位為第一目標(biāo)物體。
進(jìn)一步的,所述位置關(guān)系還包括當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一夾角;所述定位終端還包括:
方位確定模塊,用于獲取所述第一目標(biāo)物體與所述當(dāng)前終端位置之間的第二夾角,當(dāng)匹配到與所述第一夾角相等的第二夾角時(shí),將所述第二夾角對(duì)應(yīng)的第一目標(biāo)物體定位為第二目標(biāo)物體。
其中,提示模塊85可以包括:
顯示模塊,用于以顯著方式顯示所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體,并指引所述終端當(dāng)前位置到達(dá)所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體的路線;
和/或,
聲音提示模塊,用于以語(yǔ)音方式提示所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體。
示例性的,顯示模塊的顯示方式可以如圖9所示,以二維或者三維的地理位置信息顯示第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體,其中,第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體以高亮、高亮描邊、目標(biāo)閃爍等方式顯示出來。同時(shí),顯示模塊指引出當(dāng)前終端位置到達(dá)所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體的路線。其中,顯著方式是區(qū)別于其他商戶的顯示方式。具體可以是放大顯示或者以熒光色顯示等區(qū)別于其他物體的顯示方式。圖9中用戶打開基于雙攝像頭的定位終端151后,顯示模塊以二維地理位置信息顯示第一攝像模塊拍攝的目標(biāo)圖像A、B、C、D,其中,E為當(dāng)前終端位置。以第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體為B來說明,顯示模塊上以目標(biāo)閃爍的方式顯示第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體為B,并以熒光色顯示當(dāng)前終端位置到達(dá)所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體的路線。
進(jìn)一步的,本發(fā)明實(shí)施中基于雙攝像頭的定位終端8還可包括:報(bào)警模塊,用于未找到所述目標(biāo)物體時(shí),發(fā)出報(bào)警提示信息。在這種情況下,目標(biāo)終發(fā)出的目標(biāo)位置信息并不是目標(biāo)終端當(dāng)前的實(shí)際位置信息,而是一個(gè)虛擬位置信息;例如,目標(biāo)終端實(shí)際上并不在定位終端8獲取目標(biāo)圖像的范圍內(nèi),而目標(biāo)終端發(fā)出的目標(biāo)位置信息卻位于定位終端8獲取目標(biāo)圖像的范圍內(nèi)此時(shí),沒有根據(jù)目標(biāo)終端發(fā)送的虛擬目標(biāo)位置信息與當(dāng)前終端位置信息的位置關(guān)系在第一攝像模塊82拍攝的目標(biāo)圖像中是無法找到目標(biāo)物體的。此時(shí),報(bào)警模塊及時(shí)發(fā)出未找到目標(biāo)物體的報(bào)警提示,可以預(yù)防終端用戶遇到詐騙、綁架等威脅。
在上述實(shí)施方式中,可以利用雙目攝像頭獲取所述當(dāng)前目標(biāo)位置信息與所述當(dāng)前終端位置信息的距離關(guān)系。
雙目視覺是模擬人類視覺原理,使用計(jì)算機(jī)被動(dòng)感知距離的方法。從兩個(gè)或多個(gè)點(diǎn)觀察一個(gè)物體,獲取同一物體在不同視角下的圖像,根據(jù)圖像之間像素匹配關(guān)系,通過三角測(cè)量原理計(jì)算出像素之間的偏移來獲取物體的三維信息。得到物體的深度信息,就可以計(jì)算出物體與相機(jī)之間的實(shí)際距離,物體三維大小,兩點(diǎn)之間實(shí)際距離。
本實(shí)施例中,可以通過第一攝像頭95和第二攝像頭96獲取視頻場(chǎng)景的深度信息,如圖10,第一攝像頭95和第二攝像頭96通過連接部件90連接,通常情況下,連接部件90的長(zhǎng)度不可伸縮,這樣可以保證第一攝像頭95和第二攝像頭96的相對(duì)位置始終保持固定不變,從而保證第一攝像頭95和第二攝像頭96能夠在同一時(shí)刻從不同視角采集到兩幅視頻圖像。
獲取場(chǎng)景的深度信息方法包括如下步驟:
步驟一:離線標(biāo)定
標(biāo)定的目的是獲取第一攝像頭95和第二攝像頭96的內(nèi)參數(shù):焦距,圖像中心,畸變系數(shù)等和外參數(shù):R(旋轉(zhuǎn))矩陣T(平移)矩陣。目前比較常用的方法為張正友的棋盤格標(biāo)定方法,Opencv和Matlab上均有實(shí)現(xiàn)。但是一般為了獲取更高的標(biāo)定精度,采用工業(yè)級(jí)的玻璃面板效果會(huì)更好。并且有人也建議使用Matlab,因?yàn)榫劝梢暬Ч麜?huì)更好一些,并且Matlab的結(jié)果保存為xml,Opencv也可以直接讀入,但是步驟相對(duì)于Opencv的麻煩了一些。
具體步驟為:
(1)第一攝像頭95標(biāo)定,獲取內(nèi)外參數(shù)。
(2)第二攝像頭96標(biāo)定,獲取內(nèi)外參數(shù)。
(3)雙目標(biāo)定,獲取第一攝像頭95和第二攝像頭96之間的平移旋轉(zhuǎn)關(guān)系。
步驟二:雙目校正
矯正的目的是去除光學(xué)畸變帶來的影響,將第一攝像頭95和第二攝像頭96變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)形式。得到的參考圖與目標(biāo)圖之間,只存在X方向上的差異。提高視差計(jì)算的準(zhǔn)確性。
矯正分為兩個(gè)步驟
1、畸變矯正
2、將第一攝像頭95和第二攝像頭96轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)形式。
因?yàn)槌C正部分,會(huì)對(duì)圖像所有點(diǎn)的位置進(jìn)行重新計(jì)算,因而算法處理的分辨率越大耗時(shí)越大,而且一般需要實(shí)時(shí)處理兩張圖像。而且這種算法并行化強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,優(yōu)選使用IVE進(jìn)行硬化,類似Opencv中的加速模式,先得到映射Map,再并行化使用映射Map重新得到像素位置。
步驟三:雙目匹配
雙目匹配是雙目深度估計(jì)的核心部分,發(fā)展了很多年,也有非常多的算法,主要目的是計(jì)算參考圖與目標(biāo)圖之間像素的相對(duì)匹配點(diǎn),得到視差圖,主要分為局部和非局部的算法。
一般有下面幾個(gè)步驟。
1、匹配誤差計(jì)算
2、誤差集成
3、視差圖計(jì)算/優(yōu)化
4、視差圖矯正
一般局部算法,使用固定大小或者非固定大小窗口,計(jì)算與之所在一行的最優(yōu)匹配位置。求一行最佳對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置,左右視圖X坐標(biāo)位置差異為視差圖。為了增加噪聲,光照的魯棒性可以使用固定窗口進(jìn)行匹配,也可以對(duì)圖像使用LBP變換之后再進(jìn)行匹配。一般的匹配損失計(jì)算函數(shù)有:SAD,SSD,NCC等。一般采用最大視差也可以限制最大搜索范圍,也可以使用積分圖和Box Filter進(jìn)行加速計(jì)算。目前效果較好的局部匹配算法為基于Guided Filter的使用Box Filter和積分圖的雙目匹配算法,局部算法易于并行化,計(jì)算速度快,但是對(duì)于紋理較少的區(qū)域效果不佳,一般對(duì)圖像分割,將圖像分為紋理豐富和紋理稀疏的區(qū)域,調(diào)整匹配窗大小,紋理稀疏使用小窗口,來提高匹配效果。
非局部的匹配算法,將搜索視差的任務(wù)看做最小化一個(gè)確定的基于全部雙目匹配對(duì)的損失函數(shù),求該損失函數(shù)的最小值即可得到最佳的視差關(guān)系,著重解決圖像中不確定區(qū)域的匹配問題,主要有動(dòng)態(tài)規(guī)劃(Dynamic Programming),信任傳播(BliefPropagation),圖割算法(Graph Cut)。目前效果最好的也是圖割算法,Opencv中提供的圖割算法匹配耗時(shí)很大。
圖割算法主要是為了解決動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法不能融合水平和豎直方向連續(xù)性約束的問題,將匹配問題看成是利用這些約束在圖像中尋求最小割問題。
因?yàn)榭紤]到全局能量最小化,非局部算法一般耗時(shí)較大,不太好使用硬件加速。但是對(duì)于遮擋,紋理稀疏的情況解決的較好。
得到了匹配點(diǎn)之后,一般通過左右視線一致性的方式,檢測(cè)和確定具有高置信度的匹配點(diǎn)。很類似前后向光流匹配的思想,只有通過左右視線一致性檢驗(yàn)的點(diǎn)才認(rèn)為是穩(wěn)定匹配點(diǎn)。這樣也可以找出因?yàn)檎趽酰肼?,誤匹配得到的點(diǎn)。
步驟四:3D距離計(jì)算
3D距離計(jì)算的目的是根據(jù)視差、基線、內(nèi)參數(shù)計(jì)算某一點(diǎn)的實(shí)際深度。
參見圖11a,P為物理空間中某一點(diǎn),c1和c2為兩個(gè)攝像機(jī)從不同位置觀看,m和m‘為p在不同相機(jī)中成像位置。
根據(jù)圖像之間像素的匹配關(guān)系,通過三角測(cè)量原理計(jì)算出像素之間的偏移來獲取物體的三維信息。如圖11b所示,P為空間中某一點(diǎn),Ol和Or分別為左右兩個(gè)攝像機(jī)中心,xl和xr為左右兩邊的成像點(diǎn)。
點(diǎn)P在左右圖像中的成像點(diǎn)的視差d=xl-xr,使用以下公式計(jì)算出P點(diǎn)的距離Z。
其中f是第一攝像頭95和第二攝像頭96的焦距,其中,第一攝像頭95和第二攝像頭96的焦距相等,T是兩個(gè)數(shù)碼攝像頭之間的間距。
在另一種實(shí)施方式中,利用雙目攝像頭獲取所述當(dāng)前目標(biāo)位置信息與所述當(dāng)前終端位置信息的距離關(guān)系可通過如下步驟實(shí)現(xiàn):
步驟101,移動(dòng)設(shè)備通過第一攝像頭獲取包含目標(biāo)物體的目標(biāo)圖像,并記錄焦距f1,同時(shí)通過第二攝像頭獲取第二圖像,并記錄焦距f2。
如果需要測(cè)試到目標(biāo)物體的距離時(shí),開啟移動(dòng)設(shè)備上的測(cè)量距離功能,并通過移動(dòng)設(shè)備上的兩個(gè)攝像頭同時(shí)獲取圖像。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí),為了操作方便,通過一個(gè)攝像頭獲取包含目標(biāo)物體的圖標(biāo)圖像。對(duì)于另外一個(gè)攝像頭獲取的圖像是否包含該目標(biāo)物體的圖像可以不關(guān)心。
當(dāng)然為了一次能夠成功測(cè)量出該目標(biāo)物體到本移動(dòng)設(shè)備的距離,可以直接調(diào)整移動(dòng)設(shè)備的角度,使兩個(gè)攝像頭都能夠捕獲到包含目標(biāo)物體的圖像。
該移動(dòng)設(shè)備獲取的圖像可以以圖片的形式顯示,也可以僅以像素點(diǎn)的方式記錄。
這時(shí),還需分別記錄兩個(gè)攝像頭獲取圖像時(shí),各自的焦距,以備后續(xù)計(jì)算距離時(shí)使用。兩個(gè)攝像頭的焦距可以一樣也可以不一樣。
步驟102,該移動(dòng)設(shè)備接收到輸入的位于目標(biāo)圖像上的所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)點(diǎn)時(shí),在第二圖像上確定該目標(biāo)點(diǎn)的成像點(diǎn)的位置,并確定在目標(biāo)圖像上該目標(biāo)點(diǎn)的成像點(diǎn)與第一攝像頭到該目標(biāo)圖像的垂直點(diǎn)的距離X1,以及在第二圖像上該目標(biāo)點(diǎn)的成像點(diǎn)與第二攝像頭到該第二圖像的垂直點(diǎn)的距離X2。
該移動(dòng)設(shè)備可能在獲取圖像的同時(shí)接收到輸入的目標(biāo)點(diǎn),也可能在獲取圖像后接收到輸入的目標(biāo)點(diǎn)。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí),由移動(dòng)設(shè)備的配置或人為的操作確定。下面給出一種同獲取圖像同時(shí)接收到輸入的目標(biāo)點(diǎn)的具體實(shí)現(xiàn)方式:
移動(dòng)設(shè)備通過兩個(gè)攝像頭獲取圖像過程中,通過其中一個(gè)攝像頭,如第一攝像頭,拍攝目標(biāo)物體時(shí),移動(dòng)十字形瞄準(zhǔn)器,或移動(dòng)攝像頭范圍來改變并獲取瞄準(zhǔn)器中心點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的目標(biāo)點(diǎn),點(diǎn)擊確定后,兩個(gè)攝像頭獲取圖像,并且輸入位于該攝像頭獲取的圖像上的目標(biāo)點(diǎn),該目標(biāo)點(diǎn)為十字形瞄準(zhǔn)器中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。
當(dāng)通過兩個(gè)攝像頭獲取的圖像以圖片的形式顯示時(shí),可以在移動(dòng)設(shè)備的屏幕上顯示一個(gè)攝像頭獲取的圖像,并在屏幕上拖動(dòng)十字形瞄準(zhǔn)器選中作為目標(biāo)點(diǎn)的點(diǎn)并輸入。
由于圖像的一個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)僅由顏色確定,因此,僅通過一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)在另外一個(gè)圖像中不容易確定具體位置,因此,步驟102中在第二攝像頭獲取的圖像上確定該目標(biāo)點(diǎn)的成像點(diǎn)的位置,具體可以通過如下方式實(shí)現(xiàn):
該移動(dòng)設(shè)備接收到輸入的位于目標(biāo)圖像上的所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)點(diǎn)時(shí),以輸入的位于目標(biāo)圖像上的目標(biāo)點(diǎn)為中心點(diǎn),按預(yù)設(shè)尺寸將該目標(biāo)點(diǎn)擴(kuò)大為目標(biāo)區(qū)域,在第二圖像上確定是否存在,且唯一的擴(kuò)大后的目標(biāo)區(qū)域,如果是,根據(jù)擴(kuò)大后的目標(biāo)區(qū)域在第二圖像上確定該目標(biāo)點(diǎn)的成像點(diǎn)的位置;否則,繼續(xù)擴(kuò)大目標(biāo)區(qū)域,直到確定存在,且唯一的目標(biāo)區(qū)域,在第二圖像上確定該目標(biāo)點(diǎn)的成像點(diǎn)的位置。
在具體實(shí)現(xiàn)時(shí),擴(kuò)大后的目標(biāo)區(qū)域可以為圓形、方形等預(yù)先配置希望匹配的形狀。如果是圓形,預(yù)設(shè)尺寸為半徑,可以預(yù)設(shè)多個(gè)尺寸,從小到大依次擴(kuò)大目標(biāo)區(qū)域,在第二攝像頭獲取的圖像中匹配該目標(biāo)區(qū)域,如果匹配到,且唯一時(shí),將該目標(biāo)區(qū)域再還原成目標(biāo)點(diǎn),從而,確定了目標(biāo)點(diǎn)在第二圖像中的位置。
若擴(kuò)大后的目標(biāo)區(qū)域已包含目標(biāo)圖像,且在第二圖像上未能確定存在且唯一的所述擴(kuò)大后的目標(biāo)區(qū)域,當(dāng)該移動(dòng)設(shè)備再次接收到輸入的位于目標(biāo)圖像的所述目標(biāo)物體上的新的目標(biāo)點(diǎn)時(shí),重新確定該新輸入的目標(biāo)點(diǎn)在第二圖像上的位置。
如果能夠顯示獲取的圖像,也可以先確定第二攝像頭獲取的圖像,即第二圖像上是否存在該目標(biāo)點(diǎn),或者所述目標(biāo)物體的圖像。如果不存在,直接重新獲取圖像;如果存在,可以再次輸入目標(biāo)點(diǎn),在第二圖像中確定再次輸入的目標(biāo)點(diǎn)的成像點(diǎn)的位置。
若擴(kuò)大后的目標(biāo)區(qū)域已包含目標(biāo)圖像,仍然不能確定目標(biāo)點(diǎn)在第二圖像中的成像點(diǎn)的位置時(shí),該移動(dòng)設(shè)備變化角度,或調(diào)節(jié)攝像頭的焦距,通過兩個(gè)攝像頭重新獲取所述目標(biāo)物體在兩個(gè)攝像頭中的圖像,并重新測(cè)量本移動(dòng)設(shè)備到所述目標(biāo)物體的距離。
由于兩個(gè)攝像頭的視角存在重疊區(qū)域,因此,在一個(gè)攝像頭獲取的圖像上的一點(diǎn),可能在另外一個(gè)攝像頭獲取的圖像中找到,如果未找到,可能由于拍攝角度,或者攝像頭焦距的影響,需要擴(kuò)大目標(biāo)范圍或改變目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行匹配。如果匹配還是失敗,可以重新進(jìn)行圖像的獲取,即通過改變目標(biāo)圖像,來最終確定輸入的位于第一攝像頭獲取的圖像上的目標(biāo)點(diǎn)在第二攝像頭獲取的圖像上的位置。
該移動(dòng)設(shè)備接收到輸入的位于第一圖像上的目標(biāo)點(diǎn)時(shí),可以獲知該目標(biāo)點(diǎn)在第一圖像上的位置,并確定出該目標(biāo)點(diǎn)在第二圖像上的成像點(diǎn)的位置。進(jìn)而可以確定并確定在第一圖像上該目標(biāo)點(diǎn)的成像點(diǎn)與第一攝像頭到該第一圖像的垂直點(diǎn)的距離X1,以及在第二圖像上該目標(biāo)點(diǎn)的成像點(diǎn)與第二攝像頭到該第二圖像的垂直點(diǎn)的距離X2。
具體實(shí)現(xiàn)時(shí),可以知道一個(gè)像素點(diǎn)到另外一個(gè)像素點(diǎn)之間間隔的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù),以及各像素點(diǎn)的物理尺寸,進(jìn)而可以確定兩個(gè)成像點(diǎn),即兩個(gè)像素點(diǎn)的距離。還可以通過建立坐標(biāo)等方法,計(jì)算兩個(gè)像素點(diǎn)之間的距離,這里不再一一詳述。
步驟103,該移動(dòng)設(shè)備根據(jù)f1、f2、X1、X2和所述兩個(gè)攝像頭的中心距離T計(jì)算出與所述目標(biāo)物體之間的距離Z為Tf1f2/(X1f2+X2f1),并顯示在顯示屏上。
參見圖12,圖12為雙攝像頭測(cè)量距離的示意圖。圖12中f1為第一攝像頭的焦距,f2為第二攝像頭的焦距;x1為目標(biāo)點(diǎn)在第一攝像頭獲取的圖像中與獲取的圖像的中心點(diǎn)之間的距離;x2為目標(biāo)點(diǎn)在第二攝像頭獲取的圖像中與獲取的圖像的中心點(diǎn)之間的距離。T為兩個(gè)攝像頭的中心距離。目標(biāo)點(diǎn)在所述兩個(gè)攝像頭中心點(diǎn)連線的垂直點(diǎn),與第一攝像頭的中心點(diǎn)之間的距離為T1,與第二攝像頭的中心點(diǎn)之間的距離為T2,且TI+T2=T。目標(biāo)物體上的一點(diǎn)到本移動(dòng)設(shè)備的距離為Z。
在圖12中,根據(jù)幾何關(guān)系,可知,x1/f1=T1/Z,x2/f2=T2/Z,且TI+T2=T,進(jìn)而,可得出Z為Tf1f2/(X1f2+X2f1)。
由圖12可知,我們真正計(jì)算出的Z為目標(biāo)物體上的某一點(diǎn)到移動(dòng)設(shè)備上的兩個(gè)攝像頭的中心連線的垂直距離Z,將Z作為移動(dòng)設(shè)備到目標(biāo)物體的距離。
本發(fā)明另一方面,還提供一種基于雙攝像頭的定位系統(tǒng),包括上述任一所述的基于雙攝像頭的定位終端和目標(biāo)終端;
所述目標(biāo)終端,用于向所述基于攝像頭的定位終端發(fā)送當(dāng)前目標(biāo)位置信息。目標(biāo)終端是任何可以發(fā)送自身位置信息的電子設(shè)備,例如,目標(biāo)終端可以是手機(jī)、智能電話、筆記本電腦、數(shù)字廣播接收器、PDA、PAD、PMP、導(dǎo)航裝置、車載系統(tǒng)等的移動(dòng)終端,通過本發(fā)明基于雙攝像頭的定位終端可以快速、精準(zhǔn)的找到目標(biāo)終端。例如,在快車服務(wù)中,基于雙攝像頭的定位終端可以是用戶的手機(jī),目標(biāo)終端可以是司機(jī)的手機(jī),或者安裝與快車內(nèi)的具有發(fā)送自身位置信息的任一電子設(shè)備。
此外,目標(biāo)終端也可以是手環(huán)、智能手表等用于標(biāo)識(shí)自身位置信息的攜帶式裝置,由此,可以將這些攜帶式裝置佩戴于目標(biāo)人物,如老人、小孩的身上;或者,將這些攜帶式裝置安裝與易丟失物體上,如鑰匙等重要物體。通過本發(fā)明基于雙攝像頭的定位終端可以快速、精準(zhǔn)的找到目標(biāo)人物或者易丟失的物體。
本發(fā)明另一方面,還提供一種基于雙攝像頭的定位方法,如圖13所示,包括:
S11、接收當(dāng)前目標(biāo)位置信息,并獲取當(dāng)前終端位置信息;
S12、確定所述當(dāng)前目標(biāo)位置信息與所述當(dāng)前終端位置信息的位置關(guān)系;
其中,所述位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一距離;具體可以按照?qǐng)D10、11a、11b對(duì)應(yīng)的方式通過雙目攝像頭來確定所述第一距離,也可以按照?qǐng)D12對(duì)應(yīng)的方式通過雙目攝像頭來確定所述第一距離,在此不再贅述。
或者,所述位置關(guān)系還包括當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一夾角;其中,第一夾角可以通過設(shè)置在移動(dòng)終端內(nèi)的電子羅盤或者陀螺儀確定。
或者,所述位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一距離;以及當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一夾角;
S13、獲取目標(biāo)圖像;
具體的,可以通過第一攝像模塊以廣角拍攝的方式獲取一系列包含目標(biāo)物體的目標(biāo)圖像。
S14、根據(jù)所述位置關(guān)系在所述目標(biāo)圖像中定位目標(biāo)物體。
在一種實(shí)施方式中,位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一距離;本步驟具體包括:獲取所述目標(biāo)圖像與所述當(dāng)前終端位置之間的第二距離,當(dāng)匹配到與所述第一距離相等的第二距離時(shí),將所述第二距離對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像定位為第一目標(biāo)物體。
在另一種實(shí)施方式中,位置關(guān)系包括當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一夾角;
所述根據(jù)所述位置關(guān)系在所述目標(biāo)圖像中定位目標(biāo)物體包括:
獲取所述目標(biāo)圖像與所述當(dāng)前終端位置之間的第二夾角,當(dāng)匹配到與所述第一夾角相等的第二夾角時(shí),將所述第二夾角對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像定位為第二目標(biāo)物體。
在另一種實(shí)施方式中,位置關(guān)系包括所述當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一距離;以及當(dāng)前目標(biāo)位置與所述當(dāng)前終端位置之間的第一夾角;
所述根據(jù)所述位置關(guān)系在所述目標(biāo)圖像中定位目標(biāo)物體包括:
獲取所述目標(biāo)圖像與所述當(dāng)前終端位置之間的第二距離,當(dāng)匹配到與所述第一距離相等的第二距離時(shí),將所述第二距離對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像定位為第一目標(biāo)物體。
獲取所述第一目標(biāo)物體與所述當(dāng)前終端位置之間的第二夾角,當(dāng)匹配到與所述第一夾角相等的第二夾角時(shí),將所述第二夾角對(duì)應(yīng)的第一目標(biāo)物體定位為第二目標(biāo)物體。
S15、提示所述目標(biāo)物體。
具體的,可以采用顯示模塊進(jìn)行提示,也可以采用聲音提示模塊進(jìn)行提示。
其中,顯示模塊以顯著方式顯示所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體,并指引所述當(dāng)前終端位置到達(dá)所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體的路線;
聲音提示模塊以語(yǔ)音方式提示所述第一目標(biāo)物體或第二目標(biāo)物體。
需要說明的是,在本文中,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。
上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述,不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
通過以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實(shí)施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以通過硬件,但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(如ROM/RAM、磁碟、光盤)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)終端終端(可以是手機(jī),計(jì)算機(jī),服務(wù)器,空調(diào)器,或者網(wǎng)絡(luò)終端等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。