1.一种基于RGBD相机的目标跟随方法,其特征在于,该方法包括:步骤S100,通过设置于移动设备上的RGBD相机获取周围环境的深度图像,作为输入图像;步骤S200,提取所述输入图像的感兴趣区域,构建感兴趣区域集合,作为第一集合;其中,提取所述输入图像的感兴趣区域,其方法为:通过预设的聚类方法对所述输入图像中各像素点对应的深度距离进行聚类,并根据聚类的结果对所述输入图像进行二值化处理,提取感兴趣区域;其中,所述预设的聚类方法为:获取所述输入图像中各像素点对应的深度距离,构建深度距离集合D,D={d 1 ,d 2 ,…,d N },d N 表示各像素点的深度距离;遍历深度距离集合D,以d 1 为初始聚类中心s d1 ,初始化聚类中心集合S={s d1 },若d i 在S的任一个聚类中心s dj 的设定半径R d 范围内则归为该聚类,同时更新聚类中心;若d i 与S中所有聚类中心的距离都大于R d ,则添加d i 为新的聚类中心s di ,更新S={s d1 ,…,s di },直到遍历完集合D;其中,i,j表示下标;步骤S300,筛选所述第一集合中包含人体的感兴趣区域,构建第二集合;步骤S400,计算所述第二集合中各感兴趣区域的中心点坐标与上一帧待追随目标的坐标的距离,若其大于设定的目标移动半径,则移除对应的感兴趣区域,得到第三集合;步骤S500,计算所述第三集合中各感兴趣区域对应的颜色直方图与预保存的待跟随目标的颜色直方图的相似度,若所述相似度大于设定阈值,则作为可能候选区域,并将相似度最大的可能候选区域作为目标区域,更新目标坐标及其对应的颜色直方图;步骤S600,根据所述目标区域的中心点坐标,通过双阈值方法计算移动设备的移动速度,并控制移动设备向目标移动;移动后,跳转步骤S100,直至跟随任务结束。
2.根据权利要求1所述的基于RGBD相机的目标跟随方法,其特征在于,在移动设备开始跟随待跟随目标之前,还包括获取待跟随目标的步骤:步骤A100,基于步骤S100-步骤S200中的方法,获取第一感兴趣区域集合;步骤A200,计算所述第一感兴趣区域集合中各感兴趣区域的宽、高、中心点坐标、距离平均值,根据所述宽、高与设定人体的身高、肩宽范围的比对,对各感兴趣区域进行筛选,得到第二感兴趣区域集合;所述距离平均值为感兴趣区域中各像素点深度距离的平均值;步骤A300,若所述第二感兴趣区域集合为空,则执行步骤A100,否则将所述第二集合中距离平均值最小、中心点坐标与相机的成像平面竖直中心线距离在设定的阈值范围内的感兴趣区域对应的目标作为待跟随目标。
3.根据权利要求1所述的基于RGBD相机的目标跟随方法,其特征在于,所述感兴趣区域的宽、高,其计算方法为:width=rect width *averDepth/fxheight=rect ytop *averDepth/fy其中,width、height为感兴趣区域的宽、高,rect width 为感兴趣区域外接矩形的像素宽度,rect ytop 为感兴趣区域外接矩形左上角像素的行坐标,averDepth为距离平均值,fx、fy为可见光相机在横轴、纵轴方向上的尺度因子。
4.根据权利要求3所述的基于RGBD相机的目标跟随方法,其特征在于,所述中心点坐标为感兴趣区域在相机坐标系中的物理坐标,其计算方法为:其中,(u,v)为感兴趣区域的外接矩形的中心在图像上的坐标,(cx,cy)为RGBD相机的可见光相机的主点,(x,y,z)为中心点坐标。
5.根据权利要求4所述的基于RGBD相机的目标跟随方法,其特征在于,所述移动速度包括线速度和角速度;所述线速度其计算方法为:v=v<v max ?v:v maxv=v>0?v:0所述角速度,其计算方法为:ω=|ω|<ω max ?ω:sign(ω)*ω max其中,v为线速度,v max 为线速度最大值,dist range 为线速度由0增加到v max 需要的区间长度,R start 、R stop 为直行开始距离阈值、直行结束距离阈值,x target 、z target 为根据目标区域的中心点坐标更新的目标位置,ω为角速度,ω max 为角速度最大值,x start 、x stop 为转动开始距离阈值、转动结束距离阈值,x range 为角速度由0增加到ω max 需要的区间长度,x start 、x stop 为转动开始距离阈值、转动结束距离阈值。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于RGBD相机的目标跟随方法,其特征在于,步骤S600之后还包括步骤S700,若所述第二集合为空和/或所述第三集合为空和/或所述可能候选区域数量为0,则统计目标丢失的时长,若所述时长大于设定时长,则中止跟随任务,否则跳转步骤S100。
7.一种基于RGBD相机的目标跟随系统,其特征在于,该系统包括:获取模块、提取感兴趣区域模块、第一筛选模块、第二筛选模块、获取目标区域模块、控制设备移动模块;所述获取模块,配置为通过设置于移动设备上的RGBD相机获取周围环境的深度图像,作为输入图像;所述提取感兴趣区域模块,配置为提取所述输入图像的感兴趣区域,构建感兴趣区域集合,作为第一集合;其中,提取所述输入图像的感兴趣区域,其方法为:通过预设的聚类方法对所述输入图像中各像素点对应的深度距离进行聚类,并根据聚类的结果对所述输入图像进行二值化处理,提取感兴趣区域;其中,所述预设的聚类方法为:获取所述输入图像中各像素点对应的深度距离,构建深度距离集合D,D={d 1 ,d 2 ,…,d N },d N 表示各像素点的深度距离;遍历深度距离集合D,以d 1 为初始聚类中心s d1 ,初始化聚类中心集合S={s d1 },若d i 在S的任一个聚类中心s dj 的设定半径R d 范围内则归为该聚类,同时更新聚类中心;若d i 与S中所有聚类中心的距离都大于R d ,则添加d i 为新的聚类中心s di ,更新S={s d1 ,…,s di },直到遍历完集合D;其中,i,j表示下标;所述第一筛选模块,配置为筛选所述第一集合中包含人体的感兴趣区域,构建第二集合;所述第二筛选模块,配置为计算所述第二集合中各感兴趣区域的中心点坐标与上一帧待追随目标的坐标的距离,若其大于设定的目标移动半径,则移除对应的感兴趣区域,得到第三集合;所述获取目标区域模块,配置为计算所述第三集合中各感兴趣区域对应的颜色直方图与预保存的待跟随目标的颜色直方图的相似度,若所述相似度大于设定阈值,则作为可能候选区域,并将相似度最大的可能候选区域作为目标区域,更新目标坐标及其对应的颜色直方图;所述控制设备移动模块,配置为根据所述目标区域的中心点坐标,通过双阈值方法计算移动设备的移动速度,并控制移动设备向目标移动;移动后,跳转获取模块,直至跟随任务结束。
8.一种存储装置,其中存储有多条程序,其特征在于,所述程序应用由处理器加载并执行以实现权利要求1-6任一项所述的基于RGBD相机的目标跟随方法。
9.一种处理装置,包括处理器、存储装置;处理器,适用于执行各条程序;存储装置,适用于存储多条程序;其特征在于,所述程序适用于由处理器加载并执行以实现权利要求1-6任一项所述的基于RGBD相机的目标跟随方法。