基于视觉的三维目标跟踪

基于视觉的三维跟踪

连续估计物体相对于相机的空间关系(旋转 + 平移)

1. 算法

1.1 基于标志物的三维跟踪

1.1.1 实现过程

1)预先在现实场景中设置好标志物
2)对图像中标志物进行识别,得到顶点信息
3)计算真实标志物和图像标志物中点的对应关系,求解位姿

1.1.2 优点

1)对硬件处理器要求不高
2)鲁棒性高,计算复杂度低,较好的实时性和准确性

1.1.3 缺点

1)需额外标志物,且要求标志物在整个跟踪过程中可见

1.1.4 标志物

标志物

1.1.5 参考文献

ARToolKitPlus
ARToolKitPlus代码

1.2 基于特征的三维跟踪

1.2.1 实现过程

1)分别提取特征点/2D特征描述子
2)特征匹配,求解位姿
3)常用方法:SIFT / ORB / FAST / 光流等

1.2.2 限制

物体需有丰富的纹理特征

1.2.3 参考文献

1.3 基于模型的三维跟踪

  • 针对无纹理或弱纹理的物体
  • 需要预先建模物体的三维模型

1.3.1 基于边缘的方法

1.3.2 基于区域的方法

  • 基于前/背景分割
  • PWP3D

2. 应用

  • 空间应用(交会对接、在轨服务等)
  • 机器人(抓取、装配等)
  • AR / VR

3D跟踪实验室1
3D跟踪实验室2
秦学英 山大
blog
model-based tracking(PNP / KLT / EDGE)
位姿估计教程github.io