标定方法、位置确定方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本公开提供了一种标定方法、位置确定方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：获取图像采集设备拍摄的样本图像；基于样本图像，确定样本图像中多个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标；基于确定的每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标，对位于同一条直线上的样本参照物进行直线拟合，并基于拟合的直线对参与拟合的初始像素坐标进行修正，得到修正像素坐标；基于样本图像中的每个样本参照物在世界坐标系下的世界坐标、以及得到的修正像素坐标，确定图像采集设备的单应性矩阵。本公开实施例提高了标定结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
标定方法、位置确定方法、装置、电子设备及存储介质
本公开涉及计算机视觉
，具体而言，涉及一种标定方法、位置确定方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
随着人工智能技术的迅速发展，传统工业与信息技术结合，为人们的生活带来便利，比如将汽车行业与信息技术结合，可以产生能够自动驾驶的智能汽车，智能汽车在自动驾驶过程中，测距是非常重要的环节。在智能汽车辅助驾驶所采用的测距传感器中，视觉传感器能够获得较丰富的道路结构环境信息，价格也较为低廉。在视觉测距中，单目视觉测距技术相对于多目视觉测距技术具有成本低廉、系统安装简单、稳定性好等特点，因而被广泛采用。在单目视觉测距中，需要用到单应性矩阵(homographymatrix)，基于拍摄的目标物在图像坐标系中的像素坐标，以及该单应性矩阵，可以得到目标物在世界坐标系中的世界坐标，基于该世界坐标即可得到该目标物与预设位置点之间的距离信息。因此，单应性矩阵的准确性直接影响测距结果的精确性。单应性矩阵是通过预先进行标定得到的，在标定时，已知参照物在世界坐标系中的世界坐标，需要在图像采集设备拍摄的包含该参照物的图像中将该参照物选取出来，以得到其在图像坐标系中的像素坐标。一般地，在图像中选取参照物时需要通过手工选取，由于存在视觉误差，在图像中的选取结果不精确，从而导致标定结果不准确。
技术实现思路
有鉴于此，本公开至少提供一种标定方案，以提高对图像采集设备标定的准确性。第一方面，本公开实施例提供了一种标定方法，包括：获取图像采集设备拍摄的样本图像；基于所述样本图像，确定所述样本图像中多个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标；基于确定的每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标，对位于同一条直线上的所述样本参照物进行直线拟合，并基于拟合的直线对参与拟合的初始像素坐标进行修正，得到修正像素坐标；基于所述样本图像中的每个样本参照物在世界坐标系下的世界坐标、以及得到的修正像素坐标，确定所述图像采集设备的单应性矩阵。在本公开实施例中，通过对拍摄的样本图像中的样本参照物进行直线拟合，能够对拍摄的样本图像中样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标进行修正，进而得到每个样本参照物在图像坐标系中的较为准确的修正像素坐标，从而基于修正像素坐标对图像采集设备进行标定，能够得到准确的单应性矩阵，即提高了对图像采集设备标定的准确性。一种可能的实施方式中，所述基于确定的每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标，对位于同一条直线上的所述样本参照物进行直线拟合，并基于拟合的直线对参与拟合的初始像素坐标进行修正，得到修正像素坐标，包括：基于确定的每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标，对位于沿第一方向的直线上的样本参照物分别进行直线拟合，得到多条第一直线；基于多条第一直线，对每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标进行修正，得到中间像素坐标；并基于每个样本参照物的中间像素坐标，对位于沿第二方向上的直线上的样本参照物分别进行直线拟合，得到多条第二直线，其中，沿第一方向上的直线与沿第二方向上的直线相交；基于多条所述第一直线和多条所述第二直线，得到所述修正像素坐标。这里提出在对多个样本参照物的初始像素坐标进行修正，得到修正像素坐标时，可以基于样本参照物所属的不同直线对样本参照物的初始像素坐标进行修正，比如选择两个不同方向上的直线，逐渐对多个样本参照物的初始像素坐标进行修正，以得到较为准确的修正像素坐标。一种可能的实施方式中，所述初始像素坐标包括初始第一坐标值和初始第二坐标值，所述初始第一坐标值对应的第一坐标轴与所述初始第二坐标值对应的第二坐标轴相互垂直；基于多条第一直线，对每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标进行修正，得到中间像素坐标，包括：将每个样本参照物的初始像素坐标中的初始第一坐标值，代入该样本参照物所在的所述第一直线的直线方程，得到中间第二坐标值；一个样本参照物的中间像素坐标包括该样本参照物的初始第一坐标值和中间第二坐标值；基于每个样本参照物的中间像素坐标，对位于沿第二方向上的直线上的样本参照物分别进行直线拟合，得到多条第二直线，包括：基于每个样本参照物的中间像素坐标中的初始第一坐标值和中间第二坐标值，对位于沿第二方向的直线上的所述样本参照物进行直线拟合，得到多条第二直线。一种可能的实施方式中，所述基于多条所述第一直线和多条所述第二直线，得到所述修正像素坐标，包括：将多条所述第一直线和多条所述第二直线的交点对应的像素坐标，作为所述修正像素坐标。本公开实施例提出了一种如何针对具体地对多个样本参照物的初始像素坐标进行修正的过程，即先针对初始像素坐标中的其中一个坐标值进行修正，然后再对另一个坐标值进行修正，逐渐得到准确度较高的修正坐标。一种可能的实施方式中，所述第一坐标轴为图像坐标系中的横坐标轴，所述第二坐标轴为图像坐标系中的纵坐标轴；或者，所述第一坐标轴为图像坐标系中的纵坐标轴，所述第二坐标轴为图像坐标系中的横坐标轴。一种可能的实施方式中，确定所述图像采集设备的单应性矩阵之后，还包括：获取所述图像采集设备拍摄的多个测试图像；针对每个所述测试图像，确定所述测试图像中每个测试参照物在图像坐标系中的测试像素坐标；基于所述测试像素坐标和所述单应性矩阵，确定所述测试参照物在所述世界坐标系中的测试世界坐标；基于多个所述测试图像中所述测试参照物的真实世界坐标和所述测试世界坐标，确定所述单应性矩阵的准确度。这里，在标定得到的单应性矩阵的准确度不符合条件时，能够及时进行单应性矩阵的修正，比如可以选择新的样本参照物进行重新标定。第二方面，本公开实施例提供了一种位置确定方法，包括：获取图像采集设备拍摄目标物后得到的目标图像；基于所述目标图像，确定所述目标物在图像坐标系下的像素坐标；基于所述像素坐标和所述图像采集设备的单应性矩阵，确定所述目标物在世界坐标系下的世界坐标，所述图像采集设备的单应性矩阵采用第一方面所述的标定方法确定。在一种应用场景下，本公开实施例得到准确度高的单应性矩阵后，能够利用该单应性矩阵准确地确定目标物在世界坐标系中的世界坐标。一种可能的实施方式中，确定所述目标物在世界坐标系下的世界坐标之后，还包括：基于所述目标物在世界坐标系下的世界坐标以及所述世界坐标系中的预设位置点的坐标，确定所述目标物与所述预设位置点之间的距离。在一种应用场景下，本公开实施例得到准确度高的单应性矩阵后，能够利用该单应性矩阵准确地确定目标物在世界坐标系中的世界坐标，进而确定预设位置点与目标物之间的距离。第三方面，本公开实施例提供了一种标定装置，包括：图像获取模块，用于获取图像采集设备拍摄的样本图像；第一确定模块，用于基于所述样本图像，确定所述样本图像中多个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标；坐标修正模块，用于基于确定的每个样本参照物在图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标定方法，其特征在于，包括：/n获取图像采集设备拍摄的样本图像；/n基于所述样本图像，确定所述样本图像中多个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标；/n基于确定的每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标，对位于同一条直线上的所述样本参照物进行直线拟合，并基于拟合的直线对参与拟合的初始像素坐标进行修正，得到修正像素坐标；/n基于所述样本图像中的每个样本参照物在世界坐标系下的世界坐标、以及得到的修正像素坐标，确定所述图像采集设备的单应性矩阵。/n

【技术特征摘要】
1.一种标定方法，其特征在于，包括：
获取图像采集设备拍摄的样本图像；
基于所述样本图像，确定所述样本图像中多个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标；
基于确定的每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标，对位于同一条直线上的所述样本参照物进行直线拟合，并基于拟合的直线对参与拟合的初始像素坐标进行修正，得到修正像素坐标；
基于所述样本图像中的每个样本参照物在世界坐标系下的世界坐标、以及得到的修正像素坐标，确定所述图像采集设备的单应性矩阵。


2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述基于确定的每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标，对位于同一条直线上的所述样本参照物进行直线拟合，并基于拟合的直线对参与拟合的初始像素坐标进行修正，得到修正像素坐标，包括：
基于确定的每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标，对位于沿第一方向的直线上的样本参照物分别进行直线拟合，得到多条第一直线；
基于多条第一直线，对每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标进行修正，得到中间像素坐标；并基于每个样本参照物的中间像素坐标，对位于沿第二方向上的直线上的样本参照物分别进行直线拟合，得到多条第二直线，其中，沿第一方向上的直线与沿第二方向上的直线相交；
基于多条所述第一直线和多条所述第二直线，得到所述修正像素坐标。


3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述初始像素坐标包括初始第一坐标值和初始第二坐标值，所述初始第一坐标值对应的第一坐标轴与所述初始第二坐标值对应的第二坐标轴相互垂直；
基于多条第一直线，对每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标进行修正，得到中间像素坐标，包括：
将每个样本参照物的初始像素坐标中的初始第一坐标值，代入该样本参照物所在的所述第一直线的直线方程，得到中间第二坐标值；一个样本参照物的中间像素坐标包括该样本参照物的初始第一坐标值和中间第二坐标值；
基于每个样本参照物的中间像素坐标，对位于沿第二方向上的直线上的样本参照物分别进行直线拟合，得到多条第二直线，包括：
基于每个样本参照物的中间像素坐标中的初始第一坐标值和中间第二坐标值，对位于沿第二方向的直线上的所述样本参照物进行直线拟合，得到多条第二直线。


4.根据权利要求2或3所述的标定方法，其特征在于，所述基于多条所述第一直线和多条所述第二直线，得到所述修正像素坐标，包括：
将多条所述第一直线和多条所述第二直线的交点对应的像素坐标，作为所述修正像素坐标。


5.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述第一坐标轴为图像坐标系中的横坐标轴，所述第二坐标轴为图像坐标系中的纵坐标轴；或者，所述第一坐标轴为图像坐标系中的纵坐标轴，所述第二坐标轴为图像坐标系中的横坐标轴。


6.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，确定所述图像采集设备的单应性矩阵之后，还包括：
获取所述图像采集设备拍摄的多个测试图像；
针对每个所述测试图像，确定所述测试图像中每个测试参照物在图像坐标系中的测试像素坐标；
基于所述测试像素坐标和所述单应性矩阵，确定所述测试参照物在所述世界坐标系中的测试世界坐标；
基于多个所述测试图像中所述测试参照物的真实世界坐标和所述测试世界坐标，确定所述单应性矩阵的准确度。


7.一种位置确定方法，其特征在于，包括：
获取图像采集设备拍摄目标物后得到的目标图像；
基于所述目标图像，确定所述目标物在图像坐标系下的像素坐标；
基于所述像素坐标和所述图像采集设备的单应性矩阵，确定所述目标物在世界坐标系下的世界坐标，所述图像采集设备的单应性矩阵采用权利要求1-6任一所述的标定方法确定。


8.根据权利要求7所述的位置确定方法，其特征在于，确定所述目标物在世界坐标系下的世界坐标之后，所述位置确定方法还包括：
基于所述目标物在世界坐标系下的世界坐标以及所述世界坐标系中的预设位置点的坐标，确定所述目标物与所述预设位置点之间的距离。


9.一种标定装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取图像采集设备拍摄的样本图像；
第一确定模块，用于基于所述样本图像，确定所述样本图像中多个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标；
坐标修正模块，用于基于确定的每个样本参照物在图像坐标系中的初始像素坐标，对位于同一条直...

【专利技术属性】
技术研发人员：马政，黄瑞，闫国行，石建萍，
申请(专利权)人：商汤集团有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81