一种定位定姿方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种定位定姿方法，其中，该方法包括：服务器获取目标影像，以及摄像机拍摄目标影像时所处的传统定位位姿信息；根据传统定位位姿信息及预存的点云数据，确定与目标影像匹配的虚拟影像；获取摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息；根据摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息，确定出摄像机拍摄目标影像时的位姿信息。本申请通过该方法及装置提高了摄像机拍摄目标影像时的位姿信息的精度。

A method and device for positioning and posture determination

This application provides a positioning and posture determination method, which includes: acquiring target image by server and traditional positioning and posture information when camera takes target image; determining virtual image matching target image according to traditional positioning and posture information and existing point cloud data; and acquiring camera photography. The position and pose information of the virtual image corresponding to the real scene is determined according to the position and pose information of the camera when taking the virtual image corresponding to the real scene. This application improves the accuracy of pose information when the camera takes the target image through this method and device.

【技术实现步骤摘要】
一种定位定姿方法及装置
本申请涉及定位导航领域，具体而言，涉及一种定位定姿方法及装置。
技术介绍
随着科技飞快发展，用户对地图定位和导航的精度要求不断增加，高精度的定位定姿系统可以精确地确定用户位置以及目的地位置，根据用户的位置以及目的地位置给出最佳导航路线，引导用户沿着选定路线到达目的地；也可以使自动驾驶车辆根据精准的定位更加安全，便捷的行驶至目的地。现在普遍的方法是通过全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)或惯性导航系统(InertialNavigationSystem，INS)来定位定姿，并设置图像传感器来得到地物的位置信息。然而，GPS是由接收机接收卫星信号并解算得到接收机位置的，一旦接收机在卫星信号不强的区域，或者受大气传播延迟的影响，得到的定位精度比较差；INS是根据用户初始位置与加速度计测量的加速度来确定用户位置的，具体地，通过加速度对时间的连续数学积分就可计算得到用户位移信息，结合用户初始位置即可确定用户当前位置，由于加速度计测量的加速度存在一定误差，所以在进行积分计算定位时，定位精度会随时间的推移而越来越差。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种定位定姿方法及装置，以提高用户以及目标物体的定位精度。第一方面，本申请实施例提供了一种定位定姿方法，所述方法包括：服务器获取目标影像，以及摄像机拍摄所述目标影像时所处的传统定位位姿信息；根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，确定与所述目标影像匹配的虚拟影像；获取摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息；根据摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息，确定出摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息。结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，确定与所述目标影像匹配的虚拟影像，包括：根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，获取多个虚拟影像；其中，基于传统定位方式得到的所述多个虚拟影像对应的实景的拍摄位姿与该传统定位位姿信息所指示的位姿之间的差异满足预设条件；从所述目标影像中，提取多个目标影像特征点，以及从获取的每个所述虚拟影像中，提取多个虚拟影像特征点；通过将所述目标影像特征点与所述虚拟影像特征点进行匹配，从所述多个虚拟影像中确定与所述目标影像匹配的至少一个虚拟影像。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，获取多个虚拟影像，包括：根据所述传统定位位姿信息，在预存的点云数据中查找与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据；其中，与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据所对应的位置落入以所述传统定位位姿信息所对应的位置坐标为中心，以第一预设阈值为半径的区域范围内，并且与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据所对应的姿态与所述传统定位位姿信息所对应的姿态之间的差距，小于第二预设阈值；基于查找到的与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据，进行图像渲染得到多个虚拟影像。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息，确定出摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息，包括：针对每个与所述目标影像特征点匹配成功的虚拟影像特征点，根据该虚拟影像特征点的像素坐标、摄像机拍摄该虚拟影像特征点对应的实景时的位姿信息，确定出该虚拟影像特征点的空间坐标，并将该空间坐标作为与该虚拟影像特征点匹配的目标影像特征点的空间坐标；根据所述目标影像的多个目标影像特征点的像素坐标、所述空间坐标，以及摄像机拍摄该目标影像时的摄像参数信息，确定出摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息。结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：根据摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息，以及，目标物体在所述目标影像中的像素坐标信息，确定所述目标物体的空间位置信息。第二方面，本申请实施例还提供了一种定位定姿装置，所述装置包括：第一获取模块，用于获取目标影像，以及摄像机拍摄所述目标影像时所处的传统定位位姿信息；第二获取模块，用于根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，确定与所述目标影像匹配的虚拟影像；第三获取模块，用于获取摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息；第一确定模块，用于根据摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息，确定出摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息。结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第二获取模块包括：查找单元，用于根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，获取多个虚拟影像；其中，基于传统定位方式得到的所述多个虚拟影像对应的实景的拍摄位姿与该传统定位位姿信息所指示的位姿之间的差异满足预设条件；提取单元，用于从所述目标影像中，提取多个目标影像特征点，以及从获取的每个所述虚拟影像中，提取多个虚拟影像特征点；确定单元，用于通过将所述目标影像特征点与所述虚拟影像特征点进行匹配，从所述多个虚拟影像中确定与所述目标影像匹配的至少一个虚拟影像。结合第二方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述查找单元包括：数据查找子单元，用于根据所述传统定位位姿信息，在预存的点云数据中查找与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据；其中，与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据所对应的位置落入以所述传统定位位姿信息所对应的位置坐标为中心，以第一预设阈值为半径的区域范围内，并且与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据所对应的姿态与所述传统定位位姿信息所对应的姿态之间的差距，小于第二预设阈值；影像确定子单元，用于基于查找到的与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据，进行图像渲染得到多个虚拟影像。结合第二方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一确定模块包括：坐标确定单元，用于针对每个与所述目标影像特征点匹配成功的虚拟影像特征点，根据该虚拟影像特征点的像素坐标、摄像机拍摄该虚拟影像特征点对应的实景时的位姿信息，确定出该虚拟影像特征点的空间坐标，并将该空间坐标作为与该虚拟影像特征点匹配的目标影像特征点的空间坐标；位姿确定单元，用于根据所述目标影像的多个目标影像特征点的像素坐标、所述空间坐标，以及摄像机拍摄该目标影像时的摄像参数信息，确定出摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息。结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，所述装置还包括：第二确定模块，用于根据摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息，以及，目标物体在所述目标影像中的像素坐标信息，确定所述目标物体的空间位置信息。本申请实施例提供的定位定姿方法及装置，服务器首先获取目标影像，以及摄像机拍摄目标影像时所处的传统定位位姿信息，并根据传统定位位姿信息，从三维实景中获取与所述目标影像匹配的虚拟影像；其次获取摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息；最后根据摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息，确定出摄像机拍摄目标影像时的位姿信息，这种通过摄像机拍摄目标影像来获取摄像机位姿信息的定位方式，不受卫星信号、大气传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位定姿方法，其特征在于，所述方法包括：服务器获取目标影像，以及摄像机拍摄所述目标影像时所处的传统定位位姿信息；根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，确定与所述目标影像匹配的虚拟影像；获取摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息；根据摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息，确定出摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息。

【技术特征摘要】
1.一种定位定姿方法，其特征在于，所述方法包括：服务器获取目标影像，以及摄像机拍摄所述目标影像时所处的传统定位位姿信息；根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，确定与所述目标影像匹配的虚拟影像；获取摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息；根据摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息，确定出摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，确定与所述目标影像匹配的虚拟影像，包括：根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，获取多个虚拟影像；其中，基于传统定位方式得到的所述多个虚拟影像对应的实景的拍摄位姿与该传统定位位姿信息所指示的位姿之间的差异满足预设条件；从所述目标影像中，提取多个目标影像特征点，以及从获取的每个所述虚拟影像中，提取多个虚拟影像特征点；通过将所述目标影像特征点与所述虚拟影像特征点进行匹配，从所述多个虚拟影像中确定与所述目标影像匹配的至少一个虚拟影像。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述传统定位位姿信息及预存的点云数据，获取多个虚拟影像，包括：根据所述传统定位位姿信息，在预存的点云数据中查找与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据；其中，与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据所对应的位置落入以所述传统定位位姿信息所对应的位置坐标为中心，以第一预设阈值为半径的区域范围内，并且与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据所对应的姿态与所述传统定位位姿信息所对应的姿态之间的差距，小于第二预设阈值；基于查找到的与所述传统定位位姿信息匹配的点云数据，进行图像渲染得到多个虚拟影像。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据摄像机拍摄所述虚拟影像对应的实景时的位姿信息，确定出摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息，包括：针对每个与所述目标影像特征点匹配成功的虚拟影像特征点，根据该虚拟影像特征点的像素坐标、摄像机拍摄该虚拟影像特征点对应的实景时的位姿信息，确定出该虚拟影像特征点的空间坐标，并将该空间坐标作为与该虚拟影像特征点匹配的目标影像特征点的空间坐标；根据所述目标影像的多个目标影像特征点的像素坐标、所述空间坐标，以及摄像机拍摄该目标影像时的摄像参数信息，确定出摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据摄像机拍摄所述目标影像时的位姿信息，以及，目标物体在所述目标影像中的像素坐标信息，确定所述目标物体的空间位置信息。6.一种定...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊自伟，田春亮，
申请(专利权)人：江苏实景信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32