本發(fā)明涉及空間定位技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,本發(fā)明涉及一種空間定位裝置、一種用于該種空間定位裝置的定位處理方法、一種用于該種空間定位裝置的定位處理裝置及一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前的空間定位裝置主要采用雙目攝像頭,通過(guò)雙目攝像頭采集的圖像獲取空間實(shí)物的空間位置數(shù)據(jù),該空間位置數(shù)據(jù)包括深度值、沿水平方向的空間位置坐標(biāo)、及沿垂直方向的空間位置坐標(biāo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空間實(shí)物的空間定位。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)比較空間實(shí)物在不同時(shí)間點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù)便可確定空間實(shí)物的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)基于動(dòng)作指揮的人機(jī)交互功能。
通過(guò)雙目攝像頭進(jìn)行空間定位存在的問(wèn)題包括盲區(qū)問(wèn)題,盲區(qū)即為兩個(gè)攝像頭所拍攝圖像的非重合區(qū)。參照?qǐng)D1所示,左側(cè)攝像頭c1對(duì)應(yīng)拍攝區(qū)域va1,右側(cè)攝像頭c2對(duì)應(yīng)拍攝區(qū)域va2,兩個(gè)攝像頭c1、c2不僅在拍攝區(qū)域va1與拍攝區(qū)域va2的非交疊區(qū)存在盲區(qū),而且在拍攝區(qū)域va1與拍攝區(qū)域va2的交疊區(qū)也可能存在盲區(qū),這是由于空間實(shí)物的凹凸不平所導(dǎo)致的,在某些特定的條件下便會(huì)出現(xiàn)該種現(xiàn)象。以圖1為例,左側(cè)攝像頭c1在交疊區(qū)存在盲區(qū)d1,右側(cè)攝像頭c2在交疊區(qū)存在盲區(qū)d2,因此,左側(cè)攝像頭c1能夠拍攝到的空間實(shí)物的特征是f1、f2、f3、f4、f6,右側(cè)攝像頭能夠拍攝到的空間實(shí)物的特征是f2、f4、f5、f6、f7,以上每一特征對(duì)應(yīng)圖像上的一個(gè)像素點(diǎn),這樣,在特征f1至f7中,能夠根據(jù)左側(cè)攝像頭c1和右側(cè)攝像頭c2采集的圖像獲得深度值的僅包括特征f2、f4、f6,特征f3、f5因分別位于右側(cè)攝像頭和左側(cè)攝像頭的盲區(qū)內(nèi)而成為雙目攝像頭的盲點(diǎn)。由于特征f3、f5處于兩個(gè)攝像頭的拍攝區(qū)域的交疊區(qū)(中央?yún)^(qū)域),即二者位于期望的空間定位區(qū)域內(nèi),若無(wú)法獲取深度值將是一個(gè)很大的技術(shù)漏洞,因此,交疊區(qū)的盲點(diǎn)問(wèn)題已成為空間定位技術(shù)需要亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)目的是提供一種空間定位的新的技術(shù)方案,以至少減少交疊區(qū)內(nèi)的盲點(diǎn)數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種空間定位裝置,其包括水平攝像頭組和垂直攝像頭組,該水平攝像頭組和垂直攝像頭組各自包括參數(shù)相同的至少兩個(gè)攝像頭,該參數(shù)包括圖像分辨率、水平方向的鏡頭視角和垂直方向的鏡頭視角;該水平攝像頭組的至少兩個(gè)攝像頭在該水平方向上對(duì)齊設(shè)置,該垂直攝像頭組的至少兩個(gè)攝像頭在該垂直方向上對(duì)齊設(shè)置。
可選的是,該水平攝像頭組包括第一攝像頭和第二攝像頭,該垂直攝像頭組包括該第二攝像頭和第三攝像頭。
可選的是,該第一攝像頭與該第二攝像頭之間的水平基線長(zhǎng)度不等于該第二攝像頭與該第三攝像頭之間的垂直基線長(zhǎng)度。
可選的是,該水平攝像頭組還包括第四攝像頭,該第一攝像頭與該第四攝像頭分設(shè)在該第二攝像頭的兩側(cè);和/或,該垂直攝像頭組還包括第五攝像頭,該第三攝像頭與該第五攝像頭分設(shè)在該第二攝像頭的兩側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,還提供了一種用于根據(jù)本發(fā)明的第一方面的空間定位裝置的定位處理方法,其包括:
分別獲取所述水平攝像頭組和垂直攝像頭組在同一時(shí)間采集的圖像;
根據(jù)所述水平攝像頭組采集的圖像計(jì)算表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)的水平像素差,及根據(jù)所述垂直攝像頭組采集的圖像計(jì)算表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)的垂直像素差;
根據(jù)所述像素點(diǎn)對(duì)的水平像素差,計(jì)算所述水平攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,及根據(jù)所述像素點(diǎn)對(duì)的垂直像素差,計(jì)算所述垂直攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差;
根據(jù)所述水平攝像頭組采集的圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差計(jì)算所表示特征的深度值作為水平深度值,及根據(jù)所述垂直攝像頭組采集的圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差計(jì)算所表示特征的深度值作為垂直深度值;
根據(jù)所述水平深度值和垂直深度值,計(jì)算得到對(duì)應(yīng)特征沿所述水平方向和所述垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
可選的是,所述空間定位裝置的水平攝像頭組包括第一攝像頭和第二攝像頭,所述空間定位裝置的垂直攝像頭組包括所述第二攝像頭和第三攝像頭,所述定位處理方法包括:
獲取所述第一攝像頭、第二攝像頭和第三攝像頭在同一時(shí)間采集到的圖像,分別對(duì)應(yīng)為第一圖像、第二圖像和第三圖像;
比較所述第一圖像和所述第二圖像,沿所述水平方向匹配得到表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)作為水平像素對(duì);
根據(jù)所述水平像素對(duì)在所述第一圖像和所述第二圖像上的像素位置,確定所述水平像素對(duì)在所述第一圖像和所述第二圖像上的水平像素差;
根據(jù)所述水平像素對(duì)的水平像素差,計(jì)算所述第一圖像和所述第二圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差;
根據(jù)所述第一圖像和所述第二圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,計(jì)算所表示特征的深度值作為水平深度值;比較所述第二圖像和所述第三圖像,沿所述垂直方向匹配得到表示同一實(shí)物中相同的特征的像素點(diǎn)對(duì)作為垂直像素對(duì);
根據(jù)所述垂直像素對(duì)在所述第二圖像和所述第三圖像上的像素位置,確定所述垂直像素對(duì)在所述第二圖像和所述第三圖像上的垂直像素差;
根據(jù)所述垂直像素對(duì)的垂直像素差,計(jì)算所述第二圖像和所述第三圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差;
根據(jù)所述第二圖像和所述第三圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差,計(jì)算所表示特征的深度值作為垂直深度值;根據(jù)所述水平深度值和所述垂直深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿所述水平方向和沿所述垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
可選的是,所述第一攝像頭與所述第二攝像頭之間的水平基線長(zhǎng)度小于所述第二攝像頭與所述第三攝像頭之間的垂直基線長(zhǎng)度,
所述根據(jù)水平深度值和所述垂直深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿所述水平方向和沿所述垂直方向的空間位置坐標(biāo)包括:
從所有水平深度值中篩選小于設(shè)定深度閾值的水平深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿所述水平方向和沿所述垂直方向的空間位置坐標(biāo);
從所有垂直深度值中篩選大于或者等于所述深度閾值的垂直深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿所述水平方向和沿所述垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,還提供了一種用于根據(jù)本發(fā)明第一方面的空間定位裝置的定位處理裝置,其包括:
圖像獲取模塊,用于分別獲取所述水平攝像頭組和垂直攝像頭組在同一時(shí)間采集的圖像;
像素差計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述水平攝像頭組采集的圖像計(jì)算表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)的水平像素差,及根據(jù)所述垂直攝像頭組采集的圖像計(jì)算表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)的垂直像素差;
全像素匹配模塊,用于根據(jù)所述像素點(diǎn)對(duì)的水平像素差,計(jì)算所述水平攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,及根據(jù)所述像素點(diǎn)對(duì)的垂直像素差,計(jì)算所述垂直攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差;
深度值計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述水平攝像頭組采集的圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差計(jì)算所表示特征的深度值作為水平深度值,及根據(jù)所述垂直攝像頭組采集的圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差計(jì)算所表示特征的深度值作為垂直深度值;以及,
坐標(biāo)計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述水平深度值和垂直深度值,計(jì)算得到對(duì)應(yīng)特征沿所述水平方向和所述垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
可選的是,所述空間定位裝置的水平攝像頭組包括第一攝像頭和第二攝像頭,所述空間定位裝置的垂直攝像頭組包括所述第二攝像頭和第三攝像頭,
所述圖像獲取模塊用于獲取所述第一攝像頭、第二攝像頭和第三攝像頭在同一時(shí)間采集到的圖像,分別對(duì)應(yīng)為第一圖像、第二圖像和第三圖像;
所述像素差計(jì)算模塊包括水平像素差計(jì)算單元和垂直像素差計(jì)算單元;
所述水平像素差計(jì)算單元用于比較所述第一圖像和所述第二圖像,沿所述水平方向匹配得到表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)作為水平像素對(duì);及根據(jù)所述水平像素對(duì)在所述第一圖像和所述第二圖像上的像素位置,確定所述水平像素對(duì)在所述第一圖像和所述第二圖像上的水平像素差;
所述垂直像素差計(jì)算單元用于比較所述第二圖像和所述第三圖像,沿所述垂直方向匹配得到表示同一實(shí)物中相同的特征的像素點(diǎn)對(duì)作為垂直像素對(duì);及根據(jù)所述垂直像素對(duì)在所述第二圖像和所述第三圖像上的像素位置,確定所述垂直像素對(duì)在所述第二圖像和所述第三圖像上的垂直像素差;
所述全像素匹配模塊包括水平全像素匹配單元和垂直全像素匹配單元;
所述水平全像素匹配單元用于根據(jù)所述水平像素對(duì)的水平像素差,計(jì)算所述第一圖像和所述第二圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差;
所述垂直全像素匹配單元用于根據(jù)所述垂直像素對(duì)的垂直像素差,計(jì)算所述第二圖像和所述第三圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差;
所述深度值計(jì)算模塊包括水平深度值計(jì)算單元和垂直深度值計(jì)算單元;
所述水平深度值計(jì)算單元用于根據(jù)所述第一圖像和所述第二圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,計(jì)算所表示特征的深度值作為水平深度值;
所述垂直深度值計(jì)算單元用于根據(jù)所述第二圖像和所述第三圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差,計(jì)算所表示特征的深度值作為垂直深度值;
所述坐標(biāo)計(jì)算模塊用于根據(jù)所述水平深度值和所述垂直深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿所述水平方向和沿所述垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
可選的是,所述第一攝像頭與所述第二攝像頭之間的水平基線長(zhǎng)度小于所述第二攝像頭與所述第三攝像頭之間的垂直基線長(zhǎng)度,
所述坐標(biāo)計(jì)算模塊用于:
從所有水平深度值中篩選小于設(shè)定深度閾值的水平深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿所述水平方向和沿所述垂直方向的空間位置坐標(biāo);以及,
從所有垂直深度值中篩選大于或者等于所述深度閾值的垂直深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿所述水平方向和沿所述垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,還提供了一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),其包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的空間定位裝置、及根據(jù)本發(fā)明第三方面的定位處理裝置,空間定位裝置的每一攝像頭將采集到的圖像發(fā)送至定位處理裝置。
本發(fā)明的一個(gè)有益效果在于,設(shè)置水平攝像頭組和垂直攝像頭組,同時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行采集處理,由于在不同的方向上設(shè)置了攝像頭組,可以有效減少甚至消除單一方向拍攝圖像過(guò)程中出現(xiàn)的盲點(diǎn)數(shù);另外,增設(shè)的垂直攝像頭組還可以改善實(shí)物在垂直方向的空間位置坐標(biāo)的測(cè)量精度,進(jìn)而提高實(shí)物的定位精度。
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
附圖說(shuō)明
被結(jié)合在說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例,并且連同其說(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1為現(xiàn)有雙目攝像頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定位處理方法的流程示意圖;
圖3a為任一攝像頭的沿水平方向的像素與空間位置坐標(biāo)換算關(guān)系的示意圖;
圖3b為任一攝像頭的沿垂直方向的像素與空間位置坐標(biāo)換算關(guān)系的示意圖;
圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定位處理裝置的一種硬件結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為用于圖5中空間定位裝置的一種定位處理方法的流程示意圖;
圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定位處理裝置的原理框圖;
圖8為用于圖5中空間定位裝置的一種定位處理裝置的原理框圖;
圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的原理框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說(shuō)明,否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的,決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論,但在適當(dāng)情況下,所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說(shuō)明書的一部分。
在這里示出和討論的所有例子中,任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
<空間定位裝置的攝像頭配置結(jié)構(gòu)>
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置包括水平攝像頭組和垂直攝像頭組;
該水平攝像頭組包括參數(shù)相同的至少兩個(gè)攝像頭,水平攝像頭組的至少兩個(gè)攝像頭在水平方向上對(duì)齊設(shè)置;
該垂直攝像頭組也包括參數(shù)相同的至少兩個(gè)攝像頭,垂直攝像頭組的至少兩個(gè)攝像頭在垂直方向上對(duì)齊設(shè)置;
以上參數(shù)包括圖像分辨率px×py、水平方向的視場(chǎng)角度2φ、及垂直方向的視場(chǎng)角度
攝像頭的圖像分辨率px×py決定了所采集圖像的每行(水平方向)的像素?cái)?shù)和每列(垂直方向)的像素?cái)?shù),其中,每行的像素?cái)?shù)為px,每列的像素?cái)?shù)為py。
攝像頭的水平方向的視場(chǎng)角度2φ決定了攝像頭在水平方向上的最大攝取范圍。本發(fā)明中的水平方向具體指攝像頭的圖像傳感器標(biāo)定的水平方向。
攝像頭的垂直方向的視場(chǎng)角度
水平攝像頭組的至少兩個(gè)攝像頭在水平方向上對(duì)齊設(shè)置。該對(duì)齊使得水平攝像頭組的至少兩個(gè)攝像頭的圖像傳感器的任意相同點(diǎn)(例如中心點(diǎn)、四個(gè)邊角點(diǎn))的連線均平行于水平方向。
對(duì)于型號(hào)相同的各攝像頭,例如可以通過(guò)設(shè)置各攝像頭的底面共面、及各攝像頭的前端面共面來(lái)實(shí)現(xiàn)各攝像頭在水平方向上的對(duì)齊。
垂直攝像頭組的至少兩個(gè)攝像頭在垂直方向上對(duì)齊設(shè)置。該對(duì)齊使得垂直攝像頭組的至少兩個(gè)攝像頭的圖像傳感器的任意相同點(diǎn)(例如中心點(diǎn)、四個(gè)邊角點(diǎn))的連線均平行于垂直方向。
對(duì)于型號(hào)相同的各攝像頭,例如可以通過(guò)設(shè)置各攝像頭的前端面共面、及各攝像頭的左端面和/或右端面共面來(lái)實(shí)現(xiàn)各攝像頭在垂直方向上的對(duì)齊。由于本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置分別在水平方向上和垂直方向上設(shè)置了水平攝像頭組和垂直攝像頭組,這樣,通過(guò)控制兩個(gè)攝像頭組同時(shí)采集圖像,便能獲得空間實(shí)物的能夠通過(guò)比對(duì)像素點(diǎn)內(nèi)容被識(shí)別的特征在同一時(shí)刻的兩組深度值數(shù)據(jù),通過(guò)兩組深度值數(shù)據(jù)的互相補(bǔ)充便可以有效減少甚至消除單一方向拍攝圖像過(guò)程中出現(xiàn)的盲點(diǎn)數(shù)。另外,分別設(shè)置水平攝像頭組和垂直攝像頭組還可以提高實(shí)物在水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo)的測(cè)量精度,進(jìn)而提高對(duì)空間實(shí)物的定位精度。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置可以包括一個(gè)該種水平攝像頭組,或者兩個(gè)以上(包括兩個(gè))該種水平攝像頭組。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置可以包括一個(gè)該種垂直攝像頭組,或者兩個(gè)以上(包括兩個(gè))該種垂直攝像頭組。
<空間定位裝置的定位處理方法>
圖2為用于以上空間定位裝置的一種定位處理方法的流程示意圖。
根據(jù)圖2所示,該定位處理方法可以包括:
步驟s210,分別獲取水平攝像頭組和垂直攝像頭組在同一時(shí)間采集的圖像。
實(shí)施本發(fā)明定位處理方法的定位處理裝置例如可以通過(guò)至少一個(gè)處理器接收水平攝像頭組和垂直攝像頭組中的每一攝像頭采集到的圖像。
步驟s220,根據(jù)水平攝像頭組采集的圖像計(jì)算表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)的水平像素差,及根據(jù)垂直攝像頭組采集的圖像計(jì)算表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)的垂直像素差。
每一像素點(diǎn)對(duì)表示同一實(shí)物中相同特征說(shuō)明:像素點(diǎn)對(duì)的圖像內(nèi)容為同一實(shí)物的相同特征,例如,像素點(diǎn)對(duì)的圖像內(nèi)容為同一人物的相同手部特征。
在水平攝像頭組采集的圖像及垂直攝像頭組采集的圖像中,能夠通過(guò)比對(duì)像素點(diǎn)內(nèi)容提取到像素點(diǎn)對(duì)的實(shí)物特征為該實(shí)物的邊緣特征、角部特征等。例如,水平攝像頭組采集的圖像中,有兩幅圖像具有表示同一人物的手部特征的像素點(diǎn),通過(guò)比對(duì)得到表示手部相同邊緣特征的像素點(diǎn)在兩幅圖像中位于相同的像素行,但具有不同的像素位置,二者之間的像素坐標(biāo)的差值便為水平像素差。
又例如,垂直攝像頭組采集的圖像中,有兩幅圖像具有表示同一人物的頭部特征的像素點(diǎn),通過(guò)比對(duì)得到表示頭部相同邊緣特征的像素點(diǎn)在兩幅圖像中位于相同的像素列,但具有不同的像素位置,二者之間的像素坐標(biāo)的差值便為垂直像素差。
在該步驟中,可以分別針對(duì)水平攝像頭組采集的圖像及垂直攝像頭組采集的圖像提取所有像素點(diǎn),并通過(guò)來(lái)源攝像機(jī)及像素坐標(biāo)標(biāo)記每一像素點(diǎn),再在來(lái)自水平攝像頭組的像素點(diǎn)之間、及來(lái)自垂直攝像頭組的像素點(diǎn)之間分別進(jìn)行相同特征的比對(duì),得到表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì),進(jìn)而根據(jù)每一像素點(diǎn)對(duì)的像素位置獲得水平像素差或者垂直像素差。
步驟s230,根據(jù)像素點(diǎn)對(duì)的水平像素差,計(jì)算水平攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,及根據(jù)像素點(diǎn)對(duì)的垂直像素差,計(jì)算垂直攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差。
由于能夠通過(guò)比對(duì)像素點(diǎn)內(nèi)容得到像素點(diǎn)對(duì)的實(shí)物特征有限,僅限于邊緣特征、角部特征等,而空間實(shí)物的測(cè)量不僅需要這些像素點(diǎn)對(duì)所表示特征的空間位置數(shù)據(jù),也需要其他特征的空間位置數(shù)據(jù),因此,在該步驟s230中,可以將像素點(diǎn)對(duì)的水平像素差作為基準(zhǔn),計(jì)算出水平攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,及將像素點(diǎn)對(duì)的垂直像素差作為基準(zhǔn),計(jì)算垂直攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差。
以水平攝像頭組采集的第一圖像為例,設(shè)其中的一部分像素點(diǎn)與水平攝像頭組采集的其他圖像通過(guò)比對(duì)成為像素點(diǎn)對(duì),則第一圖像的另外一部分像素點(diǎn)則為第一圖像的其他像素點(diǎn)。
以垂直攝像頭組采集的第三圖像為例,設(shè)其中的一部分像素點(diǎn)與垂直攝像頭組采集的其他圖像通過(guò)比對(duì)成為像素點(diǎn)對(duì),則第三圖像的另外一部分像素點(diǎn)則為第三圖像的其他像素點(diǎn)。
通過(guò)步驟s230,可以獲得水平攝像頭組采集的每一圖像的所有像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,及垂直攝像頭組采集的每一圖像的所有像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差。
例如,水平攝像頭組采集的一圖像中,像素點(diǎn)a1與水平攝像頭組采集的另一圖像中的像素點(diǎn)a2形成像素點(diǎn)對(duì)a,像素點(diǎn)對(duì)a之間的水平像素差為dxa,像素點(diǎn)b1與該另一圖像中像素點(diǎn)b2形成像素點(diǎn)b,像素點(diǎn)b之間的水平像素差為dxb,其中,像素點(diǎn)a1與像素點(diǎn)b1位于同一像素行,二者之間在水平方向上間隔n個(gè)像素點(diǎn),這樣,可以通過(guò)對(duì)水平像素差dxb與水平像素差dxa在n個(gè)像素點(diǎn)上進(jìn)行線性插值,得到n個(gè)像素點(diǎn)中每一像素點(diǎn)的水平像素差。
又例如,垂直攝像頭組采集的一圖像中,像素點(diǎn)c1與垂直攝像頭組采集的另一圖像中的像素點(diǎn)c2形成像素點(diǎn)對(duì)c,像素點(diǎn)對(duì)c之間的垂直像素差為dyc,像素點(diǎn)d1與該另一圖像中像素點(diǎn)d2形成像素點(diǎn)d,像素點(diǎn)d之間的垂直像素差為dyd,其中,像素點(diǎn)c1與像素點(diǎn)d1位于同一像素列,二者之間在垂直方向上間隔m個(gè)像素點(diǎn),這樣,可以通過(guò)對(duì)垂直像素差dyc與垂直像素差dyd在m個(gè)像素點(diǎn)上進(jìn)行線性插值,得到m個(gè)像素點(diǎn)中每一像素點(diǎn)的垂直像素差。
步驟s240,根據(jù)水平攝像頭組采集的圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差計(jì)算所表示特征的深度值作為水平深度值,及根據(jù)垂直攝像頭組采集的圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差計(jì)算所表示特征的深度值作為垂直深度值。
以上水平深度值為對(duì)應(yīng)特征與水平攝像頭組的圖像傳感器所在平面間的距離,即在圖3a和圖3b中z軸方向上的距離。
以上垂直深度值為對(duì)應(yīng)特征與垂直攝像頭組的圖像傳感器所在平面間的距離,即在圖3a和圖3b中z軸方向上的距離。
在該步驟中,設(shè)對(duì)應(yīng)特征f的水平像素差為dx、垂直像素差為dy、水平深度值為fzx、及垂直深度值為fzy,下面參照?qǐng)D3a和圖3b說(shuō)明水平深度值fzx與水平像素差dx之間的關(guān)系、及垂直深度值為fzy與垂直像素差為dy之間的關(guān)系。
對(duì)于水平攝像頭組的任一攝像頭,參照?qǐng)D3a和圖3b所示,其所采集圖像上的表示特征f的像素點(diǎn)的像素坐標(biāo)為(fx,fy),該像素坐標(biāo)與特征f沿水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo)(uf,vf)之間的關(guān)系為:
根據(jù)圖3a,
根據(jù)圖3b,
在圖3a和圖3b中,u軸、v軸、z軸代表空間坐標(biāo)系,其中,u軸沿水平方向設(shè)置、v軸沿垂直方向設(shè)置、z軸垂直于圖像傳感器所在平面。
在公式(1)和(2)中:(uf,vf)為特征f沿水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo);(u0,v0)為像素坐標(biāo)為(0,0)的像素點(diǎn)所表示的特征在水平方向和垂直方向上的空間位置坐標(biāo);(fx,fy)為特征f的像素點(diǎn)的像素坐標(biāo);fzx為水平深度值,px為對(duì)應(yīng)攝像頭的每行的像素?cái)?shù),py為對(duì)應(yīng)攝像頭的每列的像素?cái)?shù);φ為對(duì)應(yīng)攝像頭的水平方向的視場(chǎng)角度的一半;
如果該特征f同時(shí)存在于水平攝像頭組的兩個(gè)攝像頭采集的圖像中,則:
對(duì)于其中一個(gè)攝像頭,按照上述公式(1)可以得到如下公式(3):
uf=σfx×fx+u0公式(3);
對(duì)于其中另一個(gè)攝像頭,按照上述公式(1)可以得到如下公式(4):
uf=σfx×(fx-dx)+(u0+a)公式(4);
其中,a為兩個(gè)攝像頭在水平方向上的距離,即水平基線長(zhǎng)度;dx為水平像素差。
結(jié)合公式(3)和公式(4),可得到:
因此,如果特征f同時(shí)存在于水平攝像頭組的兩個(gè)攝像頭采集的圖像中,則可以根據(jù)公式(1)、公式(2)和(5)計(jì)算得到特征f的空間位置數(shù)據(jù),該空間位置數(shù)據(jù)包括特征f的水平深度值fzx、及沿水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo)(uf,vf)。
對(duì)于垂直攝像頭組的任一攝像頭,同樣參照?qǐng)D3a和圖3b所示,其所采集圖像上的表示特征f的像素點(diǎn)的像素坐標(biāo)為(fx,fy),該像素坐標(biāo)與特征f沿水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo)(uf,vf)之間的關(guān)系為:
根據(jù)圖3a,
根據(jù)圖3b,
在公式(6)和(7)中:(uf,vf)為特征f沿水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo);(u0,v0)為像素坐標(biāo)為(0,0)的像素點(diǎn)所表示的特征在水平方向和垂直方向上的空間位置坐標(biāo);(fx,fy)為特征f的像素點(diǎn)的像素坐標(biāo);fzy為垂直深度值,px為對(duì)應(yīng)攝像頭的每行的像素?cái)?shù),py為對(duì)應(yīng)攝像頭的每列的像素?cái)?shù);φ為對(duì)應(yīng)攝像頭的水平方向的視場(chǎng)角度的一半;
如果該特征f同時(shí)存在于垂直攝像頭組的兩個(gè)攝像頭采集的圖像中,則:
對(duì)于其中一個(gè)攝像頭,按照上述公式(7)可以得到如下公式(8):
vf=σfy×fy+v0公式(8);
對(duì)于其中另一個(gè)攝像頭,按照上述公式(2)可以得到如下公式(9):
vf=σfy×(fy-dy)+(v0+b)公式(9);
其中,b為兩個(gè)攝像頭在垂直方向上的距離,即垂直基線長(zhǎng)度;dy為垂直像素差。
結(jié)合公式(8)和公式(9),可得到:
因此,如果特征f同時(shí)存在于垂直攝像頭組的兩個(gè)攝像頭采集的圖像中,則可以根據(jù)公式(6)、公式(7)和公式(10)計(jì)算得到特征f的空間位置數(shù)據(jù),該空間位置數(shù)據(jù)包括特征f的垂直深度值fzy、及沿水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo)(uf,vf)。
步驟s250,根據(jù)水平深度值和垂直深度值,計(jì)算得到對(duì)應(yīng)特征的空間位置坐標(biāo)。
在該步驟s250中,可以根據(jù)以上公式(1)、公式(2)和(5)或者以上公式(6)、公式(7)和公式(10)計(jì)算得到特征f沿水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
由此可見(jiàn),根據(jù)本發(fā)明的空間定位裝置,可以通過(guò)以上定位處理方法對(duì)水平攝像頭組和垂直攝像頭組在同一時(shí)間采集到的圖像進(jìn)行處理,由于在不同的方向上設(shè)置了攝像頭組,因此,在步驟s220中,能夠在不同的方向上通過(guò)比對(duì)像素點(diǎn)內(nèi)容提取到表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì),并得到每一像素點(diǎn)對(duì)的準(zhǔn)確像素差作為基準(zhǔn)像素差,以通過(guò)不同方向上的像素點(diǎn)對(duì)的相互補(bǔ)充減少甚至消除盲點(diǎn)的數(shù)量。這樣,在步驟s230中,便具有更多的用于計(jì)算其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素差的基準(zhǔn)像素差,進(jìn)而提高通過(guò)插值等手段計(jì)算得到的所有圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素差的準(zhǔn)確性,提高空間定位的可靠性。
另外,由于攝像頭的固有失真,攝像頭成像與實(shí)物是有微小差異的,這體現(xiàn)在:位于圖像中間的成像與實(shí)物一致,處于圖像邊緣的成像比實(shí)物略小,這就會(huì)導(dǎo)致基于圖像進(jìn)行實(shí)物的測(cè)量存在偏差。而根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置,由于分別設(shè)置了水平攝像頭組和垂直攝像頭組,因此,可以利用水平攝像頭組中兩個(gè)攝像頭之間的具有參考作用的水平基線長(zhǎng)度,有效減小通過(guò)由水平像素差計(jì)算得到的特征f沿水平方向的空間位置坐標(biāo)、對(duì)實(shí)物進(jìn)行水平方向測(cè)量的偏差,以能夠?qū)⑺椒较虻臏y(cè)量偏差控制在可以接受的范圍內(nèi),這對(duì)于進(jìn)行實(shí)物在水平方向上的測(cè)量是有利的。同時(shí),還可以利用垂直攝像頭組中兩個(gè)攝像頭之間的具有參考作用的垂直基線長(zhǎng)度,有效減小通過(guò)由垂直像素差得到的特征f沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)、對(duì)實(shí)物進(jìn)行垂直方向測(cè)量的偏差,以還能夠?qū)⒋怪狈较虻臏y(cè)量偏差控制在可以接受的范圍內(nèi),這對(duì)于進(jìn)行實(shí)物在垂直方向上的測(cè)量是有利的。
本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置可以固定安裝在選定的定位空間中。
本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置也可以固定安裝在運(yùn)動(dòng)物體上,例如在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中,安裝在虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔上。
<定位處理裝置的硬件結(jié)構(gòu)>
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置的每一攝像頭均需要將各自采集的圖像發(fā)送至實(shí)施以上定位處理方法的定位處理裝置中進(jìn)行像素點(diǎn)的提取、匹配等處理,以根據(jù)每一攝像頭采集的圖像計(jì)算得到所需特征的空間位置數(shù)據(jù)。
圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定位處理裝置的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
根據(jù)圖4所示,該定位處理裝置可以包括至少一個(gè)處理器410和至少一個(gè)存儲(chǔ)器420。
該存儲(chǔ)器420用于存儲(chǔ)指令,該指令用于控制處理器410進(jìn)行操作以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的定位處理方法。
該存儲(chǔ)器420可以包括高速隨機(jī)存儲(chǔ)器,還可以包括非易失性存儲(chǔ)器,如一個(gè)或者多個(gè)磁性存儲(chǔ)裝置、閃存、或者其他非易失性固態(tài)存儲(chǔ)器。
在至少一個(gè)處理器410中,第一處理器與空間定位裝置的每一攝像頭例如通過(guò)mipi總線連接,以獲取每一攝像頭采集到的圖像。
第一處理器可以在獲取到每一攝像頭采集到的圖像后,直接執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的定位處理方法,以獲得空間實(shí)物的空間位置數(shù)據(jù)。
第一處理器也可以在獲取到每一攝像頭采集到的圖像后,對(duì)各圖像進(jìn)行預(yù)處理,并將預(yù)處理后的圖像通過(guò)圖4中的通信裝置430或者數(shù)據(jù)總線發(fā)送到至少一個(gè)處理器中的其他處理器執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的定位處理方法。
該通信裝置430可以是有線通信裝置,例如usb通信裝置等。
該通信裝置430也可以是無(wú)線通信裝置,例如藍(lán)牙通信裝置、wifi通信裝置等。
第一處理器還可以在獲取到每一攝像頭采集到的圖像后,先根據(jù)本發(fā)明的定位處理方法計(jì)算得到空間實(shí)物的深度值數(shù)據(jù),并將深度值數(shù)據(jù)通過(guò)圖4中的通信裝置430或者數(shù)據(jù)總線發(fā)送到至少一個(gè)處理器中的其他處理器執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的定位處理方法,以進(jìn)一步計(jì)算得到空間實(shí)物的其他空間位置數(shù)據(jù),例如沿水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo)等。
<例子1>
圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置的配置結(jié)構(gòu)示意圖。
根據(jù)圖5所示,在該實(shí)施例中,空間定位裝置包括第一攝像頭c1、第二攝像頭c2和第三攝像頭c3,三個(gè)攝像頭c1、c2、c3具有相同的參數(shù),該參數(shù)包括圖像分辨率px×py、水平方向的視場(chǎng)角度2φ、及垂直方向的視場(chǎng)角度
第一攝像頭c1與第二攝像頭c2在水平方向上對(duì)齊設(shè)置構(gòu)成水平攝像頭組的一對(duì)水平攝像頭。
第三攝像頭c3與第二攝像頭c2在垂直方向上對(duì)齊設(shè)置構(gòu)成垂直攝像頭組的一對(duì)垂直攝像頭。
在該實(shí)施例中,由于一對(duì)水平攝像頭與一對(duì)垂直攝像頭共用第二攝像頭c2,因此,可以第二攝像頭c2為基準(zhǔn)確定水平基線長(zhǎng)度和垂直基線長(zhǎng)度,并以第二攝像頭c2作為基準(zhǔn)在一對(duì)水平攝像頭之間及一對(duì)垂直攝像頭之間進(jìn)行全像素的匹配,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)同一空間實(shí)物的空間位置數(shù)據(jù)的相互補(bǔ)充,以根據(jù)定位需求進(jìn)行靈活的定位處理。
根據(jù)該實(shí)施例的空間定位裝置,以圖1中的特征f5為例,特征f5為第一攝像頭c1的盲點(diǎn),因此,根據(jù)一對(duì)水平攝像頭c1、c2將無(wú)法獲得特征f5的準(zhǔn)確深度值。但是,通過(guò)增加攝像頭c3與攝像頭c2組成一對(duì)垂直攝像頭,則在特征f5能夠被攝像頭c3所拍攝到的情況下,便可以根據(jù)一對(duì)垂直攝像頭c2、c3獲得特征f5的準(zhǔn)確深度值,進(jìn)而使得特征f5不再成為空間定位裝置的盲點(diǎn)。由此可見(jiàn),通過(guò)本實(shí)施例的空間定位裝置,至少可以減少甚至消除盲點(diǎn),提高空間定位的可靠性。
另外,根據(jù)本實(shí)施例的空間定位裝置,由于通過(guò)攝像頭c1和攝像頭c2組成了一對(duì)水平攝像頭,二者之間具有作為參考的水平基線長(zhǎng)度a,該水平基線長(zhǎng)度a可以有效減小通過(guò)由水平像素差計(jì)算得到的特征f沿水平方向的空間位置坐標(biāo)、對(duì)實(shí)物進(jìn)行水平方向測(cè)量的偏差,以能夠?qū)?duì)實(shí)物進(jìn)行水平方向的測(cè)量偏差控制在可以接受的范圍內(nèi)。這是由于對(duì)實(shí)物進(jìn)行水平方向的測(cè)量是基于實(shí)物各特征沿水平方向的空間位置坐標(biāo)的相對(duì)差值進(jìn)行的,如果各特征的沿水平方向的空間位置坐標(biāo)均是基于水平基線長(zhǎng)度a得到的數(shù)據(jù),那么,相同的誤差便可在計(jì)算相對(duì)差值時(shí)得以消除,進(jìn)而提高在水平方向上的測(cè)量精度。
同理,由于本實(shí)施例的空間定位裝置還通過(guò)攝像頭c2和攝像頭c3組成的一對(duì)垂直攝像頭,二者之間具有作為參考的垂直基線長(zhǎng)度b,該垂直基線長(zhǎng)度b可以有效減小通過(guò)由垂直像素差計(jì)算得到的特征f沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)、對(duì)實(shí)物進(jìn)行垂直方向測(cè)量的偏差,以還能夠?qū)⒋怪狈较虻臏y(cè)量偏差控制在可以接受的范圍內(nèi)。這是由于對(duì)實(shí)物進(jìn)行垂直方向的測(cè)量是基于實(shí)物各特征沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)的相對(duì)差值進(jìn)行的,如果各特征的沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)均是基于垂直基線長(zhǎng)度b得到的數(shù)據(jù),那么,相同的誤差便可在計(jì)算相對(duì)差值時(shí)得以消除,進(jìn)而提高在垂直方向上的測(cè)量精度。
圖6為用于圖5所示空間定位裝置的一種定位處理方法的流程示意圖。
根據(jù)圖6所示,該定位處理方法可以包括如下步驟:
步驟s610,獲取第一攝像頭c1、第二攝像頭c2和第三攝像頭c3在同一時(shí)間采集到的圖像,分別對(duì)應(yīng)為第一圖像、第二圖像和第三圖像。
步驟s621,比較第一圖像和第二圖像,沿水平方向匹配得到表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)作為水平像素對(duì)。
該水平像素對(duì)在第一圖像和第二圖像上位于相同像素行的不同像素位置,因此,該水平像素對(duì)在第一圖像和第二圖像上具有水平像素差。
步驟s631,根據(jù)水平像素對(duì)在第一圖像和第二圖像上的像素位置,確定水平像素對(duì)在第一圖像和第二圖像上的水平像素差。
步驟s641,根據(jù)水平像素對(duì)的水平像素差,計(jì)算第一圖像和第二圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差。
在該步驟s641中,例如以水平像素對(duì)的水平像素差作為已知的基準(zhǔn)像素差,并通過(guò)插值手段得到第一圖像和第二圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差。
步驟s651,根據(jù)第一圖像和第二圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,計(jì)算所表示特征的深度值作為水平深度值。
在該步驟中,可以利用以上公式(5)計(jì)算第一圖像和第二圖像中每一像素點(diǎn)所表示特征f的深度值作為水平深度值fzx。
步驟s622,比較第二圖像和第三圖像,沿垂直方向匹配得到表示同一實(shí)物中相同的特征的像素點(diǎn)對(duì)作為垂直像素對(duì)。
該垂直像素對(duì)在第二圖像和第三圖像上位于相同像素列的不同像素位置,因此,該垂直像素對(duì)在第二圖像和第三圖像上具有垂直像素差。
步驟s632,根據(jù)垂直像素對(duì)在第二圖像和第三圖像上的像素位置,確定垂直像素對(duì)在第二圖像和第三圖像上的垂直像素差。
步驟s642,根據(jù)垂直像素對(duì)的垂直像素差,計(jì)算第二圖像和第三圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差。
在該步驟s642中,例如以垂直像素對(duì)的垂直像素差作為已知的基準(zhǔn)像素差,并通過(guò)插值手段得到第二圖像和第三圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差。
步驟s652,根據(jù)第二圖像和第三圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差,計(jì)算所表示特征的深度值作為垂直深度值。
在該步驟中,可以利用以上公式(10)計(jì)算第二圖像和第三圖像中每一像素點(diǎn)所表示特征f的深度值作為垂直深度值fzy。
步驟s660,根據(jù)水平深度值和垂直深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿水平方向和沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
在該步驟s660中,對(duì)于一對(duì)水平攝像頭c1、c2,可以根據(jù)以上公式(1)、公式(2)計(jì)算得到水平深度值所表示特征沿水平方向和沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
在該步驟s660中,對(duì)于一對(duì)垂直攝像頭c2、c3,可以根據(jù)以上公式(6)、公式(7)計(jì)算得到垂直深度值所表示特征沿水平方向和沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
例如,人體手部特征同時(shí)被攝像頭c1、c2采集到,而未被攝像頭c3采集到,則可以利用表示該人體手部特征的水平像素對(duì)的水平像素差作為基準(zhǔn)像素差來(lái)計(jì)算表示人體其他特征的像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,并利用該水平像素對(duì)的水平像素差計(jì)算得到該人體手部特征的準(zhǔn)確的空間位置數(shù)據(jù)。
又例如,人體頭部特征同時(shí)被攝像頭c2、c3采集到,而未被攝像頭c1采集到,則可以利用表示該人體頭部特征的垂直像素對(duì)的垂直像素差作為基準(zhǔn)像素差來(lái)計(jì)算表示人體其他特征的像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差,并利用該垂直像素對(duì)的垂直像素差計(jì)算得到該人體頭部特征的準(zhǔn)確的空間位置數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步地,可以基于人體各特征在水平方向上的空間位置坐標(biāo)對(duì)人體進(jìn)行水平方向上的測(cè)量,例如測(cè)量人體的腰圍,及可以基于人體各特征在垂直方向上的空間位置坐標(biāo)進(jìn)行人體在垂直方向上的測(cè)量,例如測(cè)量人體的身高。。
<例子2>
在圖5所示實(shí)施例的空間定位裝置的基礎(chǔ)上,可以設(shè)置一對(duì)水平攝像頭c1、c2間的水平基線長(zhǎng)度a不等于一對(duì)垂直攝像頭c3、c4間的垂直基線長(zhǎng)度b,這樣,便可有效解決增大能夠使能的深度數(shù)據(jù)范圍與增大兩個(gè)攝像頭之間的交疊區(qū)域范圍之間的矛盾問(wèn)題,該矛盾體現(xiàn)在:
(1)參照?qǐng)D1可知,兩個(gè)攝像頭之間的距離越遠(yuǎn),則二者之間的交疊區(qū)域范圍越小,因此,為了增大二者之間的交疊區(qū)域范圍以減小盲區(qū),則需要減小兩個(gè)攝像頭之間的距離。
(2)以一對(duì)水平攝像頭為例,深度值越遠(yuǎn)的特征點(diǎn),在第一圖像和第二圖像中的水平像素差越小,這會(huì)導(dǎo)致基于水平像素差計(jì)算的深度數(shù)據(jù)的誤差過(guò)大而無(wú)法使用,因此,為了增加能夠使用的深度數(shù)據(jù)范圍,則需要增加兩個(gè)攝像頭之間的距離。
由于本實(shí)施例包括一對(duì)水平攝像頭及一對(duì)垂直攝像頭,且二者共用攝像頭c2,因此,如果設(shè)置垂直基線長(zhǎng)度b大于水平基線長(zhǎng)度a,則可以通過(guò)一對(duì)水平攝像頭解決增大交疊區(qū)域范圍的問(wèn)題,及通過(guò)一對(duì)垂直攝像頭解決增大能夠使用的深度數(shù)據(jù)范圍的問(wèn)題。如果設(shè)置水平基線長(zhǎng)度a大于垂直基線長(zhǎng)度b,則可以通過(guò)一對(duì)垂直攝像頭解決增大交疊區(qū)域范圍的問(wèn)題,及通過(guò)一對(duì)水平攝像頭解決增大能夠使用的深度數(shù)據(jù)范圍的問(wèn)題。
在解決以上矛盾問(wèn)題的基礎(chǔ)上,為了使得一對(duì)水平攝像頭及一對(duì)垂直攝像頭均具有合理的交疊區(qū)域,以獲得盡可能多的像素點(diǎn)對(duì):
(1)以上水平基線長(zhǎng)度a和垂直基線長(zhǎng)度b中的較短者的范圍可以小于或者等于200mm,例如等于100mm。
(2)以上水平基線長(zhǎng)度和垂直基線長(zhǎng)度中的較長(zhǎng)者的范圍可以大于或者等于100mm,小于或者等于200mm。例如等于200mm。
(3)以上垂直基線長(zhǎng)度b與水平基線長(zhǎng)度a的比值小于或者等于3倍。
對(duì)應(yīng)一對(duì)水平攝像頭c1、c2的水平基線長(zhǎng)度a小于一對(duì)垂直攝像頭c2、c3的垂直基線長(zhǎng)度b的空間定位裝置,以上步驟s660也可以進(jìn)一步包括:
步驟s661,從所有水平深度值中篩選小于設(shè)定深度閾值的水平深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿水平方向和沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
步驟s662,從所有垂直深度值中篩選大于或者等于該深度閾值的垂直深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿水平方向和沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
以上水平基線長(zhǎng)度a越短,該深度閾值將設(shè)定的越小。
在該例子中,對(duì)于深度值小于深度閾值的特征在水平方向上的測(cè)量將具有較高的測(cè)量精度,對(duì)于深度值大于或者等于深度閾值的特征在垂直方上的測(cè)量將具有較高的測(cè)量精度。
<例子3>
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置還可以在圖5所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,增加參數(shù)相同的第四攝像頭,第四攝像頭與第一攝像頭c1在水平方向上對(duì)齊排列構(gòu)成水平攝像頭組的另一對(duì)水平攝像頭,其中,第一攝像頭c1與第四攝像頭分設(shè)在第二攝像頭c2的兩側(cè)。進(jìn)一步地,還可以設(shè)置一對(duì)水平攝像頭的水平基線長(zhǎng)度a不等于另一對(duì)水平攝像頭的水平基線長(zhǎng)度,以有效解決增大能夠使能的深度數(shù)據(jù)范圍與增大兩個(gè)攝像頭之間的交疊區(qū)域范圍之間的矛盾問(wèn)題。
在該例子中,兩對(duì)水平攝像頭中的每一對(duì)均可以按照?qǐng)D2或者圖7所示的定位處理方法獲得實(shí)物特征的空間位置數(shù)據(jù)。因此,該種結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)第一攝像頭c1、第二攝像頭c2和第三攝像頭c3組成共用第二攝像頭c2的一組合,還能夠通過(guò)第四攝像頭、第二攝像頭c2和第三攝像頭c3組成共用第二攝像頭c2的另一組合,兩個(gè)組合不僅可以分別實(shí)現(xiàn)對(duì)同一空間實(shí)物特征f的數(shù)據(jù)補(bǔ)充,還能結(jié)合起來(lái)以第二攝像頭c2為基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)同一空間實(shí)物特征f的數(shù)據(jù)補(bǔ)充,更有利于實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)和靈活的空間定位。
在另外的例子中,第四攝像頭也可以設(shè)置在第一攝像頭c1的旁側(cè),以使第四攝像頭與第二攝像頭c2分設(shè)在第一攝像頭c1的兩側(cè),以還能夠通過(guò)共用第一攝像頭c1的水平攝像頭組對(duì)空間實(shí)物特征f進(jìn)行空間定位。
<例子4>
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置還可以在圖5所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,增加參數(shù)相同的第五攝像頭,第五攝像頭與第三攝像頭c3在垂直方向上對(duì)齊排列構(gòu)成垂直攝像頭組的另一對(duì)垂直攝像頭,其中,第三攝像頭c3與第五攝像頭c5分設(shè)在第二攝像頭c2的兩側(cè)。
進(jìn)一步地,還可以設(shè)置一對(duì)垂直攝像頭的垂直基線長(zhǎng)度b不等于另一對(duì)垂直攝像頭的垂直基線長(zhǎng)度,以有效解決增大能夠使能的深度數(shù)據(jù)范圍與增大兩個(gè)攝像頭之間的交疊區(qū)域范圍之間的矛盾問(wèn)題。
在該例子中,兩對(duì)垂直攝像頭中的每一對(duì)均可以按照?qǐng)D2或者圖7所示的定位處理方法獲得實(shí)物特征的空間位置數(shù)據(jù)。因此,該種結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)第一攝像頭c1、第二攝像頭c2和第三攝像頭c3組成共用第二攝像頭c2的一組合,還能夠通過(guò)第五攝像頭、第二攝像頭c2和第一攝像頭c1組成共用第二攝像頭c2的另一組合,兩個(gè)組合不僅可以分別實(shí)現(xiàn)對(duì)空間實(shí)物特征f的數(shù)據(jù)補(bǔ)充,還能結(jié)合起來(lái)以第二攝像頭c2為基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)空間實(shí)物特征f的數(shù)據(jù)補(bǔ)充,更有利于實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)和靈活的空間定位。
在另外的例子中,第五攝像頭也可以設(shè)置在第三攝像頭c3的旁側(cè),以使第五攝像頭與第二攝像頭c2分設(shè)在第三攝像頭c3的兩側(cè),以還能夠通過(guò)共用第三攝像頭c3的垂直攝像頭組對(duì)空間實(shí)物特征f進(jìn)行空間定位。
在另外的例子中,本發(fā)明實(shí)施例的空間定位裝置還可以在第四攝像頭和/或第五攝像頭的基礎(chǔ)上,再增加其他攝像頭成為水平攝像頭組和/或垂直攝像頭組的一部分。
<定位處理裝置>
圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例定位處理裝置的方框原理圖。
根據(jù)圖7所示,該實(shí)施例的定位處理裝置包括圖像獲取模塊710、像素差計(jì)算模塊720、全像素匹配模塊730、深度值計(jì)算模塊740、及坐標(biāo)計(jì)算模塊750。
該圖像獲取模塊710用于分別獲取水平攝像頭組和垂直攝像頭組在同一時(shí)間采集的圖像。
該像素差計(jì)算模塊720用于根據(jù)水平攝像頭組采集的圖像計(jì)算表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)的水平像素差,及根據(jù)垂直攝像頭組采集的圖像計(jì)算表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)的垂直像素差。
該全像素匹配模塊730用于根據(jù)像素點(diǎn)對(duì)的水平像素差,計(jì)算水平攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差,及根據(jù)像素點(diǎn)對(duì)的垂直像素差,計(jì)算垂直攝像頭組采集的圖像中的其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差。
該深度值計(jì)算模塊740用于根據(jù)水平攝像頭組采集的圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差計(jì)算所表示特征的深度值作為水平深度值,及根據(jù)垂直攝像頭組采集的圖像中每一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差計(jì)算對(duì)應(yīng)所表示特征的深度值作為垂直深度值。
該坐標(biāo)計(jì)算模塊750用于根據(jù)水平深度值和垂直深度值,計(jì)算得到對(duì)應(yīng)特征沿水平方向和垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
圖8為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例定位處理裝置的方框原理圖。
圖8所示實(shí)施例與圖5所示實(shí)施例的空間定位裝置相對(duì)應(yīng)。
在該實(shí)施例中,圖像獲取模塊710用于獲取第一攝像頭、第二攝像頭和第三攝像頭在同一時(shí)間采集到的圖像,分別對(duì)應(yīng)為第一圖像、第二圖像和第三圖像。
在該實(shí)施例中,像素差計(jì)算模塊720進(jìn)一步包括水平像素差計(jì)算單元721和垂直像素差計(jì)算單元722。
該水平像素差計(jì)算單元721用于比較第一圖像和第二圖像,沿水平方向匹配得到表示同一實(shí)物中相同特征的像素點(diǎn)對(duì)作為水平像素對(duì);及根據(jù)水平像素對(duì)在第一圖像和第二圖像上的像素位置,確定水平像素對(duì)在第一圖像和第二圖像上的水平像素差。
該垂直像素差計(jì)算單元722用于比較第二圖像和第三圖像,沿垂直方向匹配得到表示同一實(shí)物中相同的特征的像素點(diǎn)對(duì)作為垂直像素對(duì);及根據(jù)垂直像素對(duì)在第二圖像和第三圖像上的像素位置,確定垂直像素對(duì)在第二圖像和第三圖像上的垂直像素差。
在該實(shí)施例中,全像素匹配模塊730進(jìn)一步包括水平全像素匹配單元731和垂直全像素匹配單元732。
水平全像素匹配單元731用于根據(jù)水平像素對(duì)的水平像素差,計(jì)算第一圖像和第二圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平像素差。
垂直全像素匹配單元732用于根據(jù)垂直像素對(duì)的垂直像素差,計(jì)算第二圖像和第三圖像中其他像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直像素差。
在該實(shí)施例中,深度值計(jì)算模塊740進(jìn)一步包括水平深度值計(jì)算單元741和垂直深度值計(jì)算單元742。
該水平深度值計(jì)算單元741用于根據(jù)第一圖像和第二圖像中每一像素點(diǎn)的水平像素差,計(jì)算所表示特征的深度值作為水平深度值。
該垂直深度值計(jì)算單元742用于根據(jù)第二圖像和第三圖像中每一像素點(diǎn)的垂直像素差,計(jì)算所表示特征的深度值作為垂直深度值。
在該實(shí)施例中,坐標(biāo)計(jì)算模塊750用于根據(jù)水平深度值和垂直深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿水平方向和沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
進(jìn)一步地,以上坐標(biāo)計(jì)算模塊750可以進(jìn)一步用于:
從所有水平深度值中篩選小于設(shè)定深度閾值的水平深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿水平方向和沿垂直方向的空間位置坐標(biāo);以及,
從所有垂直深度值中篩選大于或者等于該深度閾值的垂直深度值,計(jì)算對(duì)應(yīng)特征沿水平方向和沿垂直方向的空間位置坐標(biāo)。
這樣,該坐標(biāo)計(jì)算模塊750能夠解決增大能夠使能的深度數(shù)據(jù)范圍與增大兩個(gè)攝像頭之間的交疊區(qū)域范圍之間的矛盾問(wèn)題。
<虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)>
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的方框原理圖。
根據(jù)圖9所示,該虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括以上任一種空間定位裝置,在圖9中被標(biāo)記為910。
該空間定位裝置910例如是圖5所示實(shí)施例中的空間定位裝置。
該虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)還包括以上任一種定位處理裝置,該定位處理裝置例如是圖7或圖8中所示的定位處理裝置,在圖9中被標(biāo)記為920。
該虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)還可以包括頭戴設(shè)備、控制手柄等。
該定位處理裝置920可以與空間定位裝置910集成在一起,該定位處理裝置920可以通過(guò)通信裝置430將所需特征的空間位置數(shù)據(jù)發(fā)送至虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互。
該定位處理裝置920也可以至少將第一處理器與空間定位裝置910集成在一起,并將部分處理器設(shè)置在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的主機(jī)中。該主機(jī)可以是固定式主機(jī),也可以是移動(dòng)主機(jī)。
本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分相互參見(jiàn)即可,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是,上述各實(shí)施例可以根據(jù)需要單獨(dú)使用或者相互結(jié)合使用。另外,對(duì)于裝置實(shí)施例而言,由于其是與方法實(shí)施例相對(duì)應(yīng),所以描述得比較簡(jiǎn)單,相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的對(duì)應(yīng)部分的說(shuō)明即可。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,其中作為分離部件說(shuō)明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的。
本發(fā)明可以是裝置、方法和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上載有用于使處理器實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方面的計(jì)算機(jī)可讀程序指令。
計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是可以保持和存儲(chǔ)由指令執(zhí)行設(shè)備使用的指令的有形設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以是――但不限于――電存儲(chǔ)設(shè)備、磁存儲(chǔ)設(shè)備、光存儲(chǔ)設(shè)備、電磁存儲(chǔ)設(shè)備、半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備或者上述的任意合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:便攜式計(jì)算機(jī)盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、可擦式可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom或閃存)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(sram)、便攜式壓縮盤只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、數(shù)字多功能盤(dvd)、記憶棒、軟盤、機(jī)械編碼設(shè)備、例如其上存儲(chǔ)有指令的打孔卡或凹槽內(nèi)凸起結(jié)構(gòu)、以及上述的任意合適的組合。這里所使用的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)不被解釋為瞬時(shí)信號(hào)本身,諸如無(wú)線電波或者其他自由傳播的電磁波、通過(guò)波導(dǎo)或其他傳輸媒介傳播的電磁波(例如,通過(guò)光纖電纜的光脈沖)、或者通過(guò)電線傳輸?shù)碾娦盘?hào)。
這里所描述的計(jì)算機(jī)可讀程序指令可以從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)下載到各個(gè)計(jì)算/處理設(shè)備,或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、例如因特網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和/或無(wú)線網(wǎng)下載到外部計(jì)算機(jī)或外部存儲(chǔ)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)可以包括銅傳輸電纜、光纖傳輸、無(wú)線傳輸、路由器、防火墻、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)和/或邊緣服務(wù)器。每個(gè)計(jì)算/處理設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)適配卡或者網(wǎng)絡(luò)接口從網(wǎng)絡(luò)接收計(jì)算機(jī)可讀程序指令,并轉(zhuǎn)發(fā)該計(jì)算機(jī)可讀程序指令,以供存儲(chǔ)在各個(gè)計(jì)算/處理設(shè)備中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。
用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計(jì)算機(jī)程序指令可以是匯編指令、指令集架構(gòu)(isa)指令、機(jī)器指令、機(jī)器相關(guān)指令、微代碼、固件指令、狀態(tài)設(shè)置數(shù)據(jù)、或者以一種或多種編程語(yǔ)言的任意組合編寫的源代碼或目標(biāo)代碼,所述編程語(yǔ)言包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言—諸如smalltalk、c++等,以及常規(guī)的過(guò)程式編程語(yǔ)言—諸如“c”語(yǔ)言或類似的編程語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)可讀程序指令可以完全地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中,遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)任意種類的網(wǎng)絡(luò)—包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)—連接到用戶計(jì)算機(jī),或者,可以連接到外部計(jì)算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來(lái)通過(guò)因特網(wǎng)連接)。在一些實(shí)施例中,通過(guò)利用計(jì)算機(jī)可讀程序指令的狀態(tài)信息來(lái)個(gè)性化定制電子電路,例如可編程邏輯電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)或可編程邏輯陣列(pla),該電子電路可以執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀程序指令,從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方面。
這里參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述了本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)當(dāng)理解,流程圖和/或框圖的每個(gè)方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合,都可以由計(jì)算機(jī)可讀程序指令實(shí)現(xiàn)。
這些計(jì)算機(jī)可讀程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器,從而生產(chǎn)出一種機(jī)器,使得這些指令在通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行時(shí),產(chǎn)生了實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的裝置。也可以把這些計(jì)算機(jī)可讀程序指令存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中,這些指令使得計(jì)算機(jī)、可編程數(shù)據(jù)處理裝置和/或其他設(shè)備以特定方式工作,從而,存儲(chǔ)有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)則包括一個(gè)制造品,其包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的各個(gè)方面的指令。
也可以把計(jì)算機(jī)可讀程序指令加載到計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備上,使得在計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟,以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程,從而使得在計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備上執(zhí)行的指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作。
附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上,流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或指令的一部分,所述模塊、程序段或指令的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中,方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如,兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行,它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行,這依所涉及的功能而定。也要注意的是,框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合,可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)公知的是,通過(guò)硬件方式實(shí)現(xiàn)、通過(guò)軟件方式實(shí)現(xiàn)以及通過(guò)軟件和硬件結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)都是等價(jià)的。
以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例,上述說(shuō)明是示例性的,并非窮盡性的,并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說(shuō)明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。本文中所用術(shù)語(yǔ)的選擇,旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的技術(shù)改進(jìn),或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。