标定及测距方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本公开实施例公开了一种标定及测距方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，所述测距方法包括：获取图像采集设备的标定数据，基于所述标定数据计算得到待测目标与图像采集设备之间的标定距离，并且基于所述标定数据进行估计，得到待测目标与图像采集设备之间的估计距离；根据所述标定距离和估计距离计算得到所述待测目标与图像采集设备之间的距离。本公开实施例在扩大视角的同时提高了标定和测距精度，减少了标定和测距误差，同时还节省了硬件资源，并使应用场景更为广泛。

【技术实现步骤摘要】
标定及测距方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
本公开属于计算机视觉
，尤其是一种基于计算机视觉的标定及测距方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
随着社会的发展，人们对于非接触式距离或长度测量的要求越来越高。现有技术中，单目测距是较为常用的一种非接触式测距方法。单目测距，也称单相机测距，其通过给定照片中的图像坐标，基于简单的几何关系来计算得到相机或者摄像机与待测目标之间的物理距离，在使用单目测距时，首先计算待测目标横截面与摄像机镜头在水平面上的垂直距离，然后通过三角形相似原理计算待测目标到摄像头光轴之间的距离，再根据摄像机投影模型，通过几何推导来得到世界坐标系与图像坐标系之间的关系，最终得到待测目标与摄像机镜头之间的实际距离。所述单目测距技术基于简单的几何关系，依赖于镜头内参进行计算，计算过程较为简单，涉及的参数较少，对硬件的要求低，但由于其对镜头参数的依赖性强，在实际应用中通常存在镜头参数不准确的问题，因此单目测距的误差较大，而且现有的单目测距方法由于没有考虑镜头畸变，只能应用于一般的标准镜头而非广角镜头，可视范围较小，如果应用于广角镜头，则将会因为没有考虑到镜头畸变而导致产生1米左右的误差。双目或者多镜头测距技术的基本原理与单目测距技术相似，但双目或者多镜头测距技术是利用两个或者多个摄像头进行距离的测量，其可视范围较大，但其使用的硬件资源相对较多，对硬件的要求较高，在一些对性价比要求较高的场景中不太适用。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本公开实施例提供一种标定及测距方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。第一方面，本公开实施例中提供了一种标定方法。具体的，所述标定方法，包括：获取标定点的世界坐标，测量标定点与图像采集设备之间的距离，并且采集包含所述标定点的图像，确定所述标定点在所述图像中的像素坐标，其中，所述标定点设置于平行于水平面放置的标定点载体上；根据所述标定点的世界坐标、所述标定点与图像采集设备之间的距离和所述标定点在所述图像中的像素坐标计算得到所述图像采集设备的标定数据。结合第一方面，本公开在第一方面的第一种实现方式中，所述标定点包括第一标定点和第二标定点，其中，所述第一标定点和第二标定点的像素值满足以下条件中的至少一个：第一标定点的像素值大于第二标定点的像素值；第一标定点的像素值与相邻标定点像素值之间的差值大于像素阈值。结合第一方面和第一方面的第一种实现方式，本公开在第一方面的第二种实现方式中，所述根据标定点的世界坐标、标定点与图像采集设备之间的距离和标定点在所述图像中的像素坐标计算得到所述图像采集设备的标定数据之前，还包括：对下述中的至少一个进行噪声去除：所述标定点的世界坐标、所述标定点与图像采集设备之间的距离和所述标定点在所述图像中的像素坐标。第二方面，本公开实施例中提供了一种测距方法。具体的，所述测距方法，包括：获取图像采集设备的标定数据；基于所述标定数据计算得到待测目标与图像采集设备之间的标定距离，并且基于所述标定数据进行估计，得到待测目标与图像采集设备之间的估计距离；根据所述标定距离和估计距离计算得到所述待测目标与图像采集设备之间的距离。结合第二方面，本公开在第二方面的第一种实现方式中，所述基于标定数据计算得到待测目标与图像采集设备之间的标定距离，包括：获取所述图像采集设备的位置信息，采集待测目标图像，并确定待测目标与地面的接触点在所述待测目标图像中的像素坐标，其中，所述图像采集设备放置在预设位置上；根据所述图像采集设备的位置信息、所述待测目标与地面的接触点的像素坐标和标定数据计算得到所述待测目标与图像采集设备之间的标定距离。结合第二方面和第二方面的第一种实现方式，本公开在第二方面的第二种实现方式中，所述根据图像采集设备的位置信息、待测目标与地面的接触点的像素坐标和标定数据计算得到所述待测目标与图像采集设备之间的标定距离，包括：确定图像采集设备的分辨率；根据所述图像采集设备的分辨率和标定数据，将所述待测目标与地面的接触点的像素坐标转换为世界坐标；根据所述标定数据对于所述待测目标与地面的接触点的世界坐标进行畸变矫正；将经畸变矫正的待测目标与地面的接触点的世界坐标转换为像素坐标；根据所述待测目标与地面的接触点的像素坐标和所述图像采集设备的位置信息计算得到待测目标与图像采集设备之间的标定距离。结合第二方面、第二方面的第一种实现方式和第二方面的第二种实现方式，本公开在第二方面的第三种实现方式中，所述基于所述标定数据进行估计，得到待测目标与图像采集设备之间的估计距离，包括：获取标定点的世界坐标、标定点与图像采集设备之间的距离和所述标定点的像素坐标；根据所述标定点的世界坐标、标定点与图像采集设备之间的距离和所述标定点的像素坐标估计得到图像采集设备采集得到的图像中，未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集设备的距离之间的对应关系；获取待测目标在图像采集设备采集得到的图像中的像素坐标；根据所述对应关系以及所述待测目标在图像采集设备采集得到的图像中的像素坐标，得到所述待测目标与图像采集设备之间的估计距离。结合第二方面、第二方面的第一种实现方式、第二方面的第二种实现方式和第二方面的第三种实现方式，本公开在第二方面的第四种实现方式中，所述根据标定点的世界坐标、标定点与图像采集设备之间的距离和标定点的像素坐标估计得到图像采集设备采集得到的图像中，未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集设备的距离之间的对应关系，包括：确定图像采集设备采集到的图像中第一标定点所在的第一区域；利用第一估计方法，根据所述第一标定点的世界坐标、第一标定点与图像采集设备之间的距离和所述第一标定点的像素坐标估计得到所述第一区域中未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集设备的距离之间的对应关系；确定图像采集设备采集到的图像中第二标定点所在的第二区域；利用第二估计方法，根据所述第二标定点的世界坐标、第二标定点与图像采集设备之间的距离和所述第二标定点的像素坐标估计得到所述第二区域中未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集设备的距离之间的对应关系。结合第二方面、第二方面的第一种实现方式、第二方面的第二种实现方式和第二方面的第三种实现方式，本公开在第二方面的第四种实现方式中，所述第一区域不同于第二区域，所述第一区域和第二区域的合并区域为所述图像采集设备采集得到的图像或者包含于其中。结合第二方面、第二方面的第一种实现方式、第二方面的第二种实现方式和第二方面的第三种实现方式，本公开在第二方面的第四种实现方式中，所述第一区域为由所述第一标定点形成的区域，第二区域为由所述第二标定点形成的区域。结合第二方面、第二方面的第一种实现方式、第二方面的第二种实现方式和第二方面的第三种实现方式，本公开在第二方面的第四种实现方式中，所述第一估计方法为二次插值方法，所述第二估计方法为最近插值方法。结合第二方面、第二方面的第一种实现方式、第二方面的第二种实现方式、第二方面的第三种实现方式和第二方面的第四种实现方式，本公开在第二方面的第五种实现方式中，所述利用第二估计方法，根据所述第二标定点的世界坐标、第二标定点与图像采集设备之间的距离和所述第二标定点的像素坐标估计得到所述第二区域中未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标定方法，其特征在于，所述方法包括：获取标定点的世界坐标，测量标定点与图像采集设备之间的距离，并且采集包含所述标定点的图像，确定所述标定点在所述图像中的像素坐标，其中，所述标定点设置于平行于水平面放置的标定点载体上；根据所述标定点的世界坐标、所述标定点与图像采集设备之间的距离和所述标定点在所述图像中的像素坐标计算得到所述图像采集设备的标定数据。

【技术特征摘要】
1.一种标定方法，其特征在于，所述方法包括：获取标定点的世界坐标，测量标定点与图像采集设备之间的距离，并且采集包含所述标定点的图像，确定所述标定点在所述图像中的像素坐标，其中，所述标定点设置于平行于水平面放置的标定点载体上；根据所述标定点的世界坐标、所述标定点与图像采集设备之间的距离和所述标定点在所述图像中的像素坐标计算得到所述图像采集设备的标定数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定点包括第一标定点和第二标定点，其中，所述第一标定点和第二标定点的像素值满足以下条件中的至少一个：第一标定点的像素值大于第二标定点的像素值；第一标定点的像素值与相邻标定点像素值之间的差值大于像素阈值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据标定点的世界坐标、标定点与图像采集设备之间的距离和标定点在所述图像中的像素坐标计算得到所述图像采集设备的标定数据之前，还包括：对下述中的至少一个进行噪声去除：所述标定点的世界坐标、所述标定点与图像采集设备之间的距离和所述标定点在所述图像中的像素坐标。4.一种测距方法，其特征在于，所述方法包括：获取图像采集设备的标定数据；基于所述标定数据计算得到待测目标与图像采集设备之间的标定距离，并且基于所述标定数据进行估计，得到待测目标与图像采集设备之间的估计距离；根据所述标定距离和估计距离计算得到所述待测目标与图像采集设备之间的距离。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于标定数据计算得到待测目标与图像采集设备之间的标定距离，包括：获取所述图像采集设备的位置信息，采集待测目标图像，并确定待测目标与地面的接触点在所述待测目标图像中的像素坐标，其中，所述图像采集设备放置在预设位置上；根据所述图像采集设备的位置信息、所述待测目标与地面的接触点的像素坐标和标定数据计算得到所述待测目标与图像采集设备之间的标定距离。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据图像采集设备的位置信息、待测目标与地面的接触点的像素坐标和标定数据计算得到所述待测目标与图像采集设备之间的标定距离，包括：确定图像采集设备的分辨率；根据所述图像采集设备的分辨率和标定数据，将所述待测目标与地面的接触点的像素坐标转换为世界坐标；根据所述标定数据对于所述待测目标与地面的接触点的世界坐标进行畸变矫正；将经畸变矫正的待测目标与地面的接触点的世界坐标转换为像素坐标；根据所述待测目标与地面的接触点的像素坐标和所述图像采集设备的位置信息计算得到待测目标与图像采集设备之间的标定距离。7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述标定数据进行估计，得到待测目标与图像采集设备之间的估计距离，包括：获取标定点的世界坐标、标定点与图像采集设备之间的距离和所述标定点的像素坐标；根据所述标定点的世界坐标、标定点与图像采集设备之间的距离和所述标定点的像素坐标估计得到图像采集设备采集得到的图像中，未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集设备的距离之间的对应关系；获取待测目标在图像采集设备采集得到的图像中的像素坐标；根据所述对应关系以及所述待测目标在图像采集设备采集得到的图像中的像素坐标，得到所述待测目标与图像采集设备之间的估计距离。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据标定点的世界坐标、标定点与图像采集设备之间的距离和标定点的像素坐标估计得到图像采集设备采集得到的图像中，未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集设备的距离之间的对应关系，包括：确定图像采集设备采集到的图像中第一标定点所在的第一区域；利用第一估计方法，根据所述第一标定点的世界坐标、第一标定点与图像采集设备之间的距离和所述第一标定点的像素坐标估计得到所述第一区域中未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集设备的距离之间的对应关系；确定图像采集设备采集到的图像中第二标定点所在的第二区域；利用第二估计方法，根据所述第二标定点的世界坐标、第二标定点与图像采集设备之间的距离和所述第二标定点的像素坐标估计得到所述第二区域中未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集设备的距离之间的对应关系。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一区域不同于第二区域，所述第一区域和第二区域的合并区域为所述图像采集设备采集得到的图像或者包含于其中。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一区域为由所述第一标定点形成的区域，第二区域为由所述第二标定点形成的区域。11.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于，所述第一估计方法为二次插值方法，所述第二估计方法为最近插值方法。12.根据权利要求8-11所述的方法，其特征在于，所述利用第二估计方法，根据所述第二标定点的世界坐标、第二标定点与图像采集设备之间的距离和所述第二标定点的像素坐标估计得到所述第二区域中未标定点的像素坐标与未标定点到图像采集设备的距离之间的对应关系之后，包括：计算待测目标与图像采集设备之间的估计距离的估计误差，并根据先验信息对于所述估计误差进行修正。13.根据权利要求4-12所述的方法，其特征在于，所述根据所述标定距离和估计距离计算得到所述待测目标与图像采集设备之间的距离，包括：确定与所述标定距离对应的第一权重值和与所述估计距离对应的第二权重值；基于所述第一权重值和第二权重值分别对于所述标定距离和估计距离进行加权平均，得到所述待测目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：程今，姚蒙，
申请(专利权)人：灵动科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11