确定图像中目标点的世界坐标的方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种确定图像中目标点的世界坐标的方法、装置和系统，该方法包括：获取待处理的图像以及与该图像相对应的世界坐标系地图，对图像和地图分别进行角点检测得到第一结果和第二结果；将第一结果和第二结果进行匹配，得到图像中的角点位置与地图中的角点位置的对应关系；获取图像中的目标点的像素坐标，基于该对应关系计算得到与该像素坐标相对应的世界坐标。本发明专利技术的方法、装置、系统和存储介质通过对相机所拍摄图像以及与该图像对应的世界坐标系地图进行角点检测和角点匹配来得到图像与地图之间的角点对应关系，基于该角点对应关系能够快速得到图像中任一目标点所对应的世界坐标，无需对相机实施标定操作，节省大量时间和人力。

Method, Device and System for Determining World Coordinates of Target Points in Images

The invention provides a method, apparatus and system for determining the world coordinates of the target points in an image. The method includes acquiring the image to be processed and the map of the world coordinate system corresponding to the image, detecting the corner points of the image and the map to obtain the first result and the second result respectively, matching the first result and the second result to obtain the position and the place of the corner points in the image. The corresponding relationship of the position of the corner in the graph; the pixel coordinates of the target point in the image are obtained, and the world coordinates corresponding to the pixel coordinates are calculated based on the corresponding relationship. The method, device, system and storage medium of the present invention obtains the corresponding relationship between the image and the map by corner detection and corner matching of the image captured by the camera and the map of the world coordinate system corresponding to the image. Based on the corresponding relationship of the corner points, the world coordinates corresponding to any target point in the image can be obtained quickly without calibrating the camera. Save a lot of time and manpower.

【技术实现步骤摘要】
确定图像中目标点的世界坐标的方法、装置和系统
本专利技术涉及视频结构化
，更具体地涉及一种确定图像中目标点的世界坐标的方法、装置、系统和存储介质。
技术介绍
在视频结构化过程中，如果需要得到视频/图像中的物体在世界坐标系中的位置，就需要对采集该视频/图像的相机进行标定操作。现有的相机标定方法需要特殊的标定板以及工具，并且需要操作人员在现场进行操作，非常耗费时间和人力，而且对于每个安装的相机都需要进行标定操作，更是效率低下。
技术实现思路
本专利技术提出了一种确定图像中目标点的世界坐标的方案，其通过对相机所拍摄图像以及与该图像对应的世界坐标系地图进行角点检测和角点匹配来得到图像与地图之间的角点对应关系，基于该角点对应关系能够快速得到图像中任一目标点所对应的世界坐标，无需对相机实施标定操作，从而节省大量时间和人力。下面简要描述本专利技术提出的确定图像中目标点的世界坐标的方案，更多细节将在后续结合附图在具体实施方式中加以描述。根据本专利技术一方面，提供了一种确定图像中目标点的世界坐标的方法，所述方法包括：获取待处理的图像以及与所述图像相对应的世界坐标系地图，对所述图像和所述地图分别进行角点检测得到第一结果和第二结果；将所述第一结果和所述第二结果进行匹配，得到所述图像中的角点位置与所述地图中的角点位置的对应关系；以及获取所述图像中的目标点的像素坐标，基于所述对应关系计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标。在一个实施例中，所述将所述第一结果和所述第二结果进行匹配包括：第一步骤：从所述第一结果中选出两个角点A和B，并从所述第二结果中选出两个角点A’和B’，其中角点A和角点A’相对应，角点B和角点B’相对应；第二步骤：从所述第一结果的剩余角点中选出离角点A、角点B的距离之和最小的角点C，并从所述第二结果的剩余角点中选出离角点A’、角点B’的距离之和最小的角点C’，得到角点C’为角点C的匹配结果；以及第三步骤：将角点C替代角点A且将角点C’替代角点A’回到所述第二步骤进行循环，直到所述第一结果和所述第二结果中所有的角点彼此匹配完成，以得到所述对应关系。在一个实施例中，所述基于所述对应关系计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标包括：对所述第一结果所包括的角点进行三角剖分得到多个三角形，并确定所述像素坐标所表示的点所落入的三角形作为目标三角形；基于所述对应关系从所述第二结果中查找与所述目标三角形的三个顶点各自相对应的三个角点；以及基于所述三个角点的世界坐标通过插值计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标。在一个实施例中，与所述图像相对应的所述世界坐标系地图为包括所述图像所描述场景的位置的地图。在一个实施例中，所述角点检测基于Harris角点提取算法实现，或基于神经网络模型实现。根据本专利技术另一方面，提供了一种确定图像中目标点的世界坐标的装置，所述装置包括：角点检测模块，用于获取待处理的图像以及与所述图像相对应的世界坐标系地图，对所述图像和所述地图分别进行角点检测得到第一结果和第二结果；匹配模块，用于将所述角点检测模块检测得到的所述第一结果和所述第二结果进行匹配，得到所述图像中的角点位置与所述地图中的角点位置的对应关系；以及计算模块，用于获取所述图像中的目标点的像素坐标，基于所述匹配模块得到的所述对应关系计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标。在一个实施例中，所述匹配模块将所述第一结果和所述第二结果进行匹配包括：第一步骤：从所述第一结果中选出两个角点A和B，并从所述第二结果中选出两个角点A’和B’，其中角点A和角点A’相对应，角点B和角点B’相对应；第二步骤：从所述第一结果的剩余角点中选出离角点A、角点B的距离之和最小的角点C，并从所述第二结果的剩余角点中选出离角点A’、角点B’的距离之和最小的角点C’，得到角点C’为角点C的匹配结果；以及第三步骤：将角点C替代角点A且将角点C’替代角点A’回到所述第二步骤进行循环，直到所述第一结果和所述第二结果中所有的角点彼此匹配完成，以得到所述对应关系。在一个实施例中，所述计算模块基于所述对应关系计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标包括：对所述第一结果所包括的角点进行三角剖分得到多个三角形，并确定所述像素坐标所表示的点所落入的三角形作为目标三角形；基于所述对应关系从所述第二结果中查找与所述目标三角形的三个顶点各自相对应的三个角点；以及基于所述三个角点的世界坐标通过插值计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标。在一个实施例中，与所述图像相对应的所述世界坐标系地图为包括所述图像所描述场景的位置的地图。在一个实施例中，所述角点检测模块基于Harris角点提取算法实现所述角点检测，或基于神经网络模型实现所述角点检测。根据本专利技术又一方面，提供了一种确定图像中目标点的世界坐标的系统，所述系统包括存储装置和处理器，所述存储装置上存储有由所述处理器运行的计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行上述任一项所述的确定图像中目标点的世界坐标的方法。根据本专利技术再一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时执行上述任一项所述的确定图像中目标点的世界坐标的方法。根据本专利技术实施例的确定图像中目标点的世界坐标的方法、装置、系统和存储介质通过对相机所拍摄图像以及与该图像对应的世界坐标系地图进行角点检测和角点匹配来得到图像与地图之间的角点对应关系，基于该角点对应关系能够快速得到图像中任一目标点所对应的世界坐标，无需对相机实施标定操作，从而节省大量时间和人力。附图说明通过结合附图对本专利技术实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。图1示出用于实现根据本专利技术实施例的确定图像中目标点的世界坐标的方法、装置、系统和存储介质的示例电子设备的示意性框图；图2示出根据本专利技术实施例的确定图像中目标点的世界坐标的方法的示意性流程图；图3示出根据本专利技术实施例的确定图像中目标点的世界坐标的装置的示意性框图；以及图4示出根据本专利技术实施例的确定图像中目标点的世界坐标的系统的示意性框图。具体实施方式为了使得本专利技术的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本专利技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是本专利技术的全部实施例，应理解，本专利技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本专利技术中描述的本专利技术实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本专利技术的保护范围之内。首先，参照图1来描述用于实现本专利技术实施例的确定图像中目标点的世界坐标的方法、装置、系统和存储介质的示例电子设备100。如图1所示，电子设备100包括一个或多个处理器102、一个或多个存储装置104、输入装置106以及输出装置108，这些组件通过总线系统110和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意，图1所示的电子设备100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，所述电子设备也可以具有其他组件和结构。所述处理器102可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定图像中目标点的世界坐标的方法，其特征在于，所述方法包括：获取待处理的图像以及与所述图像相对应的世界坐标系地图，对所述图像和所述地图分别进行角点检测得到第一结果和第二结果；将所述第一结果和所述第二结果进行匹配，得到所述图像中的角点位置与所述地图中的角点位置的对应关系；以及获取所述图像中的目标点的像素坐标，基于所述对应关系计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标。

【技术特征摘要】
1.一种确定图像中目标点的世界坐标的方法，其特征在于，所述方法包括：获取待处理的图像以及与所述图像相对应的世界坐标系地图，对所述图像和所述地图分别进行角点检测得到第一结果和第二结果；将所述第一结果和所述第二结果进行匹配，得到所述图像中的角点位置与所述地图中的角点位置的对应关系；以及获取所述图像中的目标点的像素坐标，基于所述对应关系计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一结果和所述第二结果进行匹配包括：第一步骤：从所述第一结果中选出两个角点A和B，并从所述第二结果中选出两个角点A’和B’，其中角点A和角点A’相对应，角点B和角点B’相对应；第二步骤：从所述第一结果的剩余角点中选出离角点A、角点B的距离之和最小的角点C，并从所述第二结果的剩余角点中选出离角点A’、角点B’的距离之和最小的角点C’，得到角点C’为角点C的匹配结果；以及第三步骤：将角点C替代角点A且将角点C’替代角点A’回到所述第二步骤进行循环，直到所述第一结果和所述第二结果中所有的角点彼此匹配完成，以得到所述对应关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述对应关系计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标包括：对所述第一结果所包括的角点进行三角剖分得到多个三角形，并确定所述像素坐标所表示的点所落入的三角形作为目标三角形；基于所述对应关系从所述第二结果中查找与所述目标三角形的三个顶点各自相对应的三个角点；以及基于所述三个角点的世界坐标通过插值计算得到与所述像素坐标相对应的世界坐标。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于，与所述图像相对应的所述世界坐标系地图为包括所述图像所描述场景的位置的地图。5.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述角点检测基于Harris角点提取算法实现，或基于神经网络模型实现。6.一种确定图像中目标点的世界坐标的装置，其特征在于，所述装置包括：角点检测模块，用于获取待处理的图像以及与所述图像相对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚皓天，吴家楠，
申请(专利权)人：北京旷视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11