基于摄像机定位的自动消防炮目标经纬度计算方法技术

本发明专利技术涉及一种基于摄像机定位的自动消防炮目标经纬度计算方法。首先利用透视变换对应摄像机成像平面与地平面，再通过球心投影将地平面坐标转换为经纬度坐标。该方法与高度、距离等参数无关，真正意义上实现了实时计算。进一步地，本发明专利技术提出了当摄像机坐标系与转动轴坐标系不一致情况下的误差来源及解决方案，并为单摄像机指导多台消防炮同时定位目标提供了理论依据及计算方法。更进一步地，本发明专利技术所述计算方法不仅适应于消防领域定位地面坐标同样适应于天空例如定位无人机等场景。

A method of calculating the target latitude and longitude of automatic fire monitor based on camera positioning

【技术实现步骤摘要】
基于摄像机定位的自动消防炮目标经纬度计算方法
本专利技术涉及图像处理和消防自动炮领域，具体地是一种基于摄像机的自动消防炮定位坐标计算方法以及在摄像机与消防炮坐标系不一致情况下的改进方法。
技术介绍
目前所有采用图像定位的自动消防炮都是将摄像机与消防炮水嘴绑定，使得摄像机光轴与消防炮水嘴中轴线尽量平行。这样，在摄像机检测到着火点时通知消防炮传动系统进行旋转，转至着火点位于摄像机成像中心时停下。因为摄像机光轴与消防炮水嘴中轴线平行，在不考虑误差前提下，默认此时消防炮水嘴同样已对准着火点，可进行下步喷水补偿等操作。《自动化仪表》（题目：“基于CCD图像的自动定位灭火系统的开发”，作者：谢志冰、费敏锐，日期：2007年7期，页码：67-69）提出了基于CCD图像信息的消防炮自动定位灭火系统的设计方案和具体实现。消防炮收到定位指令后，先带动摄像头在水平和俯仰方向上对其监控区域自动进行火灾确认和火源空间定位，当确认火源后，消防炮微调将火源置于画面中央，从而得到火源的三维空间坐标。中国专利（专利申请号：201510390154.0“基于火焰规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于摄像机定位的自动消防炮目标经纬度计算方法，其特征在于：给定任意点图像平面坐标

【技术特征摘要】
1.基于摄像机定位的自动消防炮目标经纬度计算方法，其特征在于：给定任意点图像平面坐标以及光心高度S，世界坐标系中对应点坐标由以下关系式计算得到：

-----①
其中，w、h分别为图像平面坐标系横、纵坐标极值，优选摄像机水平与垂直分辨率；、、，β、γ为摄像机的水平及竖直视场角，α为摄像机光轴与世界坐标系中z方向夹角。


2.基于摄像机定位的自动消防炮目标经纬度计算方法，其特征在于：给定任意点图像平面坐标，其世界坐标系中对应点的经度角及纬度角由以下关系式计算得到：

-----②
其中，w、h、同公式①。


3.基于摄像机定位的自动消防炮目标经纬度计算方法，其特征在于：当摄像机坐标系与转动轴坐标系不一致时，可将复杂坐标系变换拆解成一系列简单变换后按以下情况分别进行处理：⑴无旋转，只有沿x轴平移情况，平移量：，坐标及经纬...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱怀骏，
申请(专利权)人：沈阳天目科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21