摄像机转俯视图的方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本公开提供一种摄像机转俯视图的方法、装置及存储介质，该方法包括：对摄像机获取的竖直设置于地面的多个标定板的图像进行识别，得到每个标定板各自的标识信息，根据并排设置于地面的两个所述标定板的特征点确定空间原点，并根据空间原点和右手坐标系规则将每个特征点的像素坐标均转换为空间坐标，根据多个标识构建多个特征点的像素坐标与空间坐标对应的2D-3D点对，通过PNP位姿算法对2D-3D点对进行计算，得到摄像机的安装坐标，将摄像机的安装坐标投影至地面的点为原点，并根据预设的俯视图的尺寸信息和原点对每个特征点的空间坐标进行转换，得到每个特征点在俯视图中的像素坐标，实现了精确且可靠的转换的技术效果。实现了精确且可靠的转换的技术效果。实现了精确且可靠的转换的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
摄像机转俯视图的方法、装置及存储介质


[0001]本公开涉及计算机
，尤其涉及一种摄像机转俯视图的方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，智能交通成为研究的热点，辅助驾驶系统作为智能交通的重要组成部分，备受关注。
[0003]在现有技术中，摄像机转俯视图的方法主要是在地面平躺铺设标定板，选取标定板上的标志点作为特征点，基于特征点确定平面至少四个点所在的空间坐标和其在图像上的成像得到像素坐标，构成两个转换平面的点对，根据点对将图像转换为俯视图。
[0004]然而专利技术人在实现本公开的过程中，发现至少存在如下问题：由于是通过地面平躺铺设标定板，而摄像机往往安装朝向基本与地面平行或与地面法线夹角至少大于60度，因此地面物体在摄像机上成像透视现象严重，使得在地面平躺铺设标定板很难通过算法自动提取特征点，且即使能提取特征点，往往存在误识别或漏识别特征点，其在图像上的像素坐标误差也会很大，使得转换后的俯视图的准确性偏低。

技术实现思路

[0005]本公开提供一种摄像机转俯视图的方法、装置及存储介质，用以解决现有技术中转换后的俯视图的准确性偏低的问题。
[0006]一方面，本公开实施例提供一种摄像机转俯视图的方法，所述方法包括：
[0007]对摄像机获取的竖直设置于地面的多个标定板的图像进行识别，得到每个所述标定板各自的标识信息，其中，每个所述标识信息均包括标识、特征点以及所述特征点的像素坐标；
[0008]根据并排设置于所述地面的两个所述标定板的特征点确定空间原点，并根据所述空间原点和右手坐标系规则将每个所述特征点的像素坐标均转换为空间坐标；
[0009]根据多个所述标识构建多个所述特征点的像素坐标与空间坐标对应的2D-3D点对；
[0010]通过PNP位姿算法对所述2D-3D点对进行计算，得到所述摄像机的安装坐标；
[0011]将所述摄像机的安装坐标投影至地面的点为原点，并根据预设的俯视图的尺寸信息和所述原点对每个所述特征点的空间坐标进行转换，得到每个所述特征点在所述俯视图中的像素坐标。
[0012]在本公开实施例中，通过将标定板竖直设置于地面，由摄像机获取包括竖直设置于地面的标定板的图像进行获取，因此避免现有技术中通过将标定板平躺铺设于地面，由摄像机对包括平躺铺设于地面的标定板的图像进行获取，以便对图像进行识别，从而实现转俯视图时，由于摄像机的安装朝向一般与地面平行或者与地面法线夹角大于60度，因此导致在识别过程中，容易造成误识别或者漏识别，从而导致转换后的俯视图的可靠性不高
的问题，以便得到精确的标识信息，并在基于标识信息进行相应计算和转换后得到准确性高和可靠性高的俯视图的技术效果。
[0013]在一可选实施例中，所述特征点为所述多个标定板与地面的交点，且所述特征点为与两条标定带的中心线的距离最小的交点。
[0014]在本公开实施例中，通过将特征点确定为标定板与地面的交点，且该交点为与两条标定带的中心线的距离最小的交点，可避免因各标定板之间的错位等造成的漏识别或误识别，从而实现识别的准确性和可靠性的技术效果。
[0015]在一可选实施例中，所述根据并排设置于所述地面的两个标定板的特征点确定空间原点，并根据所述空间原点和右手坐标系规则将每个所述特征点的像素坐标转换为空间坐标包括：
[0016]以所述空间原点为原点构建符合所述右手坐标系规则的空间坐标系；
[0017]根据预先设置的多个所述标定板之间的距离，以及多个所述标定板之间的位置关系，确定多个所述特征点之间的转换参数；
[0018]根据所述转换参数和每个所述像素坐标生成所述空间坐标。
[0019]在本公开实施例中，通过确定空间原点，以便基于空间原点和右手坐标系规则进行坐标转换，可以实现快速便捷地将像素坐标转换为空间坐标的技术效果。
[0020]在一可选实施例中，所述根据多个所述标识构建多个所述特征点的像素坐标与空间坐标对应的2D-3D点对包括：
[0021]获取预先设置的编号与标识之间的映射关系；
[0022]根据所述映射关系确定每个所述标识各自对应的编号；
[0023]根据多个所述编号构建所述2D-3D点对。
[0024]在本公开实施例中，通过映射关系构建2D-3D点对，可以避免遗漏特征点的问题，从而实现得到可靠的2D-3D点对的技术效果。
[0025]在一可选实施例中，在所述通过PNP位姿算法对所述2D-3D点对进行计算，得到所述摄像机的安装坐标之后，所述方法还包括：
[0026]提取所述2D-3D点对中的3D信息；
[0027]根据所述3D信息和所述安装坐标确定所述摄像机在所述地面投影为原点且坐标轴平行与所述空间坐标的地面坐标信息；
[0028]根据所述2D-3D点对中的2D信息和所述地面坐标信息构成2D-2D点对；
[0029]根据所述2D-2D点对求解得到单应性矩阵，所述单应性矩阵用于将所述图像上的像素坐标映射到以所述摄像机在所述地面投影为原点的坐标；
[0030]识别两侧的车道并计算两侧的车道中线上的像素坐标；
[0031]根据所述单应性矩阵将所述车道中线上的像素坐标映射至所述地面投影为原点的坐标；
[0032]根据映射后的车道中线与所述地面投影为原点的坐标的横轴的交点坐标确定车辆偏离所述车道中线的距离。
[0033]在本公开实施例中，可基于2D-3D点对构建2D-2D点对，以便基于2D-2D点对进行测距，一方面，可以实现测距的可靠性；另一方面，通过测距结果(即车辆偏离车道中线的距离)可控制车辆的驾驶状态，以确保车辆的安全行驶的技术效果。
[0034]另一方面，本公开实施例还提供了一种摄像机转俯视图的装置，所述装置包括：
[0035]两条标定带，每条所述标定带以白色布为背景，且每条所述标定带的一面带有字符，所述字符用于指向车辆的行驶方向，且所述标定带每隔预设距离设置用于指示放置相应标定板的编号；
[0036]与每条标定带对应设置的多个标定板，以及与每个所述标定板对应的竖立支架，每个所述标定板上设置有与所述编号对应的摆放位置说明，以便基于所述摆放位置说明可将每个所述标定板通过各自的竖立支架竖直设置在平躺设置于地面的所述标定带上，且每个所述标定板上设置有标识图案，以便通过识别所述标识图案确定相应标定板的标识。
[0037]在一可选实施例中，所述装置还包括：至少一个支撑杆，其中，每条所述标定带至少设置一个穿孔，且每条所述标定带上的穿孔的位置相同，通过所述至少一个支撑杆穿过每个所述标定带上的相同位置的穿孔将两条所述标定带连接。
[0038]在本公开实施例中，通过设置至少一个支撑杆，可确保对两条标定带的平行摆放，从而确保采集的图像的可靠性，进而实现识别的可靠性的技术效果。
[0039]在一可选实施例中，所述装置还包括：用于增强对所述标识的识别的补充背景面，且所述补充背景面与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摄像机转俯视图的方法，其特征在于，所述方法包括：对摄像机获取的竖直设置于地面的多个标定板的图像进行识别，得到每个所述标定板各自的标识信息，其中，每个所述标识信息均包括标识、特征点以及所述特征点的像素坐标；根据并排设置于所述地面的两个所述标定板的特征点确定空间原点，并根据所述空间原点和右手坐标系规则将每个所述特征点的像素坐标均转换为空间坐标；根据多个所述标识构建多个所述特征点的像素坐标与空间坐标对应的2D-3D点对；通过PNP位姿算法对所述2D-3D点对进行计算，得到所述摄像机的安装坐标；将所述摄像机的安装坐标投影至地面的点为原点，并根据预设的俯视图的尺寸信息和所述原点对每个所述特征点的空间坐标进行转换，得到每个所述特征点在所述俯视图中的像素坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征点为所述多个标定板与地面的交点，且所述特征点为与两条标定带的中心线的距离最小的交点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据并排设置于所述地面的两个标定板的特征点确定空间原点，并根据所述空间原点和右手坐标系规则将每个所述特征点的像素坐标转换为空间坐标包括：以所述空间原点为原点构建符合所述右手坐标系规则的空间坐标系；根据预先设置的多个所述标定板之间的距离，以及多个所述标定板之间的位置关系，确定多个所述特征点之间的转换参数；根据所述转换参数和每个所述像素坐标生成所述空间坐标。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多个所述标识构建多个所述特征点的像素坐标与空间坐标对应的2D-3D点对包括：获取预先设置的编号与标识之间的映射关系；根据所述映射关系确定每个所述标识各自对应的编号；根据多个所述编号构建所述2D-3D点对。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述通过PNP位姿算法对所述2D-3D点对进行计算，得到所述摄像机的安装坐标之后，所述方法还包括：提取所述2D-3D点对中的3D信息；根据所述3D信息和所述安装坐标确定所述摄像机在所述地面投影为原点且坐标轴平...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓朋，赵帅领，
申请(专利权)人：北京四维图新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：