目标定位方法、系统及存储介质技术方案

本申请公开了一种目标定位方法、系统及存储介质，属于定位领域。所述方法包括：先获取监控设备采集的包括救援目标的监控图像作为第一图像，根据第一图像确定救援目标的第一位置。然后调整监控设备的包括旋转角和/或焦距的监控参数，获取监控参数调整后监控设备采集的包括救援目标的监控图像作为第二图像，根据第二图像和监控设备调整后的监控参数，确定救援目标的第二位置。最后根据第一位置对第二位置进行优化，得到第三位置。由于可以灵活地调整监控设备的监控参数，因此可以获取监控设备以不同的监控参数采集的多个监控图像，满足大视野和远距离特征的定位环境，且根据多个监控图像可以实现对救援目标的定位。图像可以实现对救援目标的定位。图像可以实现对救援目标的定位。

【技术实现步骤摘要】
目标定位方法、系统及存储介质


[0001]本申请涉及定位领域，特别涉及目标定位方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，救援机器人已成为救援的智能化利器，其能够扮演救生员的角色，代替传统人工救援，对溺水者等救援目标进行救援。救援机器人对救援目标进行救援之前，需要先确定救援目标的位置，然后根据救援目标的位置进行规划和控制，完成救援任务。因此，对救援目标的定位是救援的关键技术之一。但是，目前对救援目标的定位的研究大多局限于对陆地上的救援目标进行定位，无法满足具有大视野和远距离特征的特殊定位环境，比如无法满足水面或水下环境，且目前对水面救援或水下救援目标进行定位的方法鲜有研究。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种目标定位方法、系统及存储介质，可以满足大视野和远距离特征的定位环境，实现救援目标的定位。所述技术方案如下：
[0004]第一方面，提供了一种目标定位方法，所述方法包括：
[0005]获取监控设备采集的包括救援目标的监控图像作为第一图像；
[0006]根据所述第一图像确定所述救援目标的位置，得到第一位置；
[0007]调整所述监控设备的监控参数，所述监控参数包括旋转角和/或焦距；
[0008]获取监控参数调整后的所述监控设备采集的包括所述救援目标的监控图像作为第二图像；
[0009]根据所述第二图像和所述监控设备调整后的监控参数，确定所述救援目标的位置，得到第二位置；
[0010]根据所述第一位置，对所述第二位置进行优化，得到第三位置。
[0011]作为一个示例，所述调整所述监控设备的监控参数，包括以下方式中的一种或多种：
[0012]控制所述监控设备进行旋转，以调整所述监控设备的旋转角；
[0013]控制所述监控设备进行调焦，以调整所述监控设备的焦距。
[0014]作为一个示例，所述根据所述第二图像和所述监控设备调整后的监控参数，确定所述救援目标的位置，得到第二位置，包括：
[0015]确定所述救援目标在所述第二图像对应的像素坐标系中的第一坐标；
[0016]根据监控参数调整后的所述监控设备的目标焦距和所述第一坐标，确定所述救援目标在相机坐标系中的第二坐标，所述相机为三维直角坐标系，所述相机坐标系的坐标原点为所述监控设备的光心、所述相机坐标系的X轴和Y轴分别指向平行于所述监控设备的成像平面的两条边的方向，所述相机坐标系的Z轴指向光轴方向；
[0017]根据监控参数调整后的所述监控设备的目标旋转角和所述第二坐标，确定所述救
援目标在世界坐标系中的第三坐标作为所述第二位置，所述世界坐标系为二维直角坐标系，所述世界坐标系的坐标原点为所述监控设备的光心在参考平面上的投影，所述世界坐标系的Y轴指向所述监控设备初始安装时的光轴平行于参考平面且指向正北方向，所述世界坐标系的X轴指向平行于参考平面且垂直于正北方向。
[0018]作为一个示例，所述根据监控参数调整后的所述监控设备的目标焦距和所述第一坐标，确定所述救援目标在相机坐标系中的第二坐标，包括：
[0019]根据所述目标焦距，确定所述监控设备的内参矩阵；
[0020]根据所述内参矩阵和所述第一坐标，确定所述救援目标在所述相机坐标系中的第二坐标。
[0021]作为一个示例，所述根据所述目标焦距，确定所述监控设备的内参矩阵之前，所述方法还包括：
[0022]确定所述监控设备的多种焦距对应的内参矩阵；
[0023]所述根据所述目标焦距，确定所述监控设备的内参矩阵，包括：
[0024]从所述多种焦距对应的内参矩阵中获取所述目标焦距对应的内参矩阵作为所述监控设备的内参矩阵。
[0025]作为一个示例，监控参数调整后的所述监控设备的目标旋转角为所述相机坐标系与参考坐标系的旋转角，所述参考坐标系为三维直角坐标系，所述参考坐标系的坐标原点为所述监控设备的光心，所述参考坐标系的Y轴指向所述监控设备初始安装时的光轴平行于参考平面且指向正北方向，所述参考坐标系的X轴指向平行于参考平面且垂直于正北方向，所述参考坐标系的Z轴指向垂直于参考平面向下方向；
[0026]所述根据监控参数调整后的所述监控设备的目标旋转角和所述第二坐标，确定所述救援目标在世界坐标系中的第三坐标作为所述第二位置，包括：
[0027]根据所述目标旋转角和所述第二坐标，确定所述救援目标在所述参考坐标系中的第四坐标；
[0028]根据所述第四坐标确定所述救援目标在所述世界坐标系中的所述第三坐标作为所述第二位置。
[0029]作为一个示例，所述目标旋转角包括方位角和俯仰角，所述方位角指示所述相机坐标系的Z轴与所述参考坐标系的Y轴的角度，所述俯仰角指示所述相机坐标系的Z轴与所述参考坐标系的Z轴的角度；
[0030]所述根据所述目标旋转角和所述第二坐标，确定所述救援目标在所述参考坐标系中的第四坐标，包括：
[0031]根据所述目标旋转角和所述第二坐标，通过以下公式确定所述第四坐标：
[0032][0033][0034]其中，P
′
c
为所述救援目标在所述参考坐标系中的所述第四坐标，且P
′
c
＝[X
′
c Y
′
c Z
′
c
]T
，X
′
c
、Y
′
c
、Z
′
c
为所述参考坐标系中的坐标；yaw
c
为所述方位角，pitch
c
为所述俯仰角，
为所述方位角对应的旋转矩阵，为所述俯仰角对应的旋转矩阵；P
c
为所述救援目标在所述相机坐标系中的所述第二坐标，且P
c
＝[X
c
/Z
c Y
c
/Z
c 1]T
，X
c
、Y
c
、Z
c
为所述相机坐标系中的坐标。
[0035]作为一个示例，所述根据所述第四坐标确定所述救援目标在所述世界坐标系中的所述第三坐标作为所述第二位置，包括：
[0036]根据所述第四坐标，通过以下公式确定所述第三坐标作为所述第二位置：
[0037][0038]其中，P
w
为所述救援目标在所述世界坐标系中的所述第三坐标作为所述第二位置，且P
w
＝[X
w Y
w
]T
，X
w
、Y
w
为所述世界坐标系中的坐标；P
c
′
为所述救援目标在所述参考坐标系中的所述第四坐标，且P
′
c
＝[X
′
c Y
′
c
Z
′
c
]T
，X
′
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标定位方法，其特征在于，所述方法包括：获取监控设备采集的包括救援目标的监控图像作为第一图像；根据所述第一图像确定所述救援目标的位置，得到第一位置；调整所述监控设备的监控参数，所述监控参数包括旋转角和/或焦距；获取监控参数调整后的所述监控设备采集的包括所述救援目标的监控图像作为第二图像；根据所述第二图像和所述监控设备调整后的监控参数，确定所述救援目标的位置，得到第二位置；根据所述第一位置，对所述第二位置进行优化，得到第三位置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述监控设备的监控参数，包括以下方式中的一种或多种：控制所述监控设备进行旋转，以调整所述监控设备的旋转角；控制所述监控设备进行调焦，以调整所述监控设备的焦距。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二图像和所述监控设备调整后的监控参数，确定所述救援目标的位置，得到第二位置，包括：确定所述救援目标在所述第二图像对应的像素坐标系中的第一坐标；根据监控参数调整后的所述监控设备的目标焦距和所述第一坐标，确定所述救援目标在相机坐标系中的第二坐标，所述相机坐标系为三维直角坐标系，所述相机坐标系的坐标原点为所述监控设备的光心、所述相机坐标系的X轴和Y轴分别指向平行于所述监控设备的成像平面的两条边的方向，所述相机坐标系的Z轴指向光轴方向；根据监控参数调整后的所述监控设备的目标旋转角和所述第二坐标，确定所述救援目标在世界坐标系中的第三坐标作为所述第二位置，所述世界坐标系为二维直角坐标系，所述世界坐标系的坐标原点为所述监控设备的光心在参考平面上的投影，所述世界坐标系的Y轴指向所述监控设备初始安装时的光轴平行于参考平面且指向正北方向，所述世界坐标系的X轴指向平行于参考平面且垂直于正北方向。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据监控参数调整后的所述监控设备的目标焦距和所述第一坐标，确定所述救援目标在相机坐标系中的第二坐标，包括：根据所述目标焦距，确定所述监控设备的内参矩阵；根据所述内参矩阵和所述第一坐标，确定所述救援目标在所述相机坐标系中的第二坐标。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标焦距，确定所述监控设备的内参矩阵之前，所述方法还包括：确定所述监控设备的多种焦距对应的内参矩阵；所述根据所述目标焦距，确定所述监控设备的内参矩阵，包括：从所述多种焦距对应的内参矩阵中获取所述目标焦距对应的内参矩阵作为所述监控设备的内参矩阵。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，监控参数调整后的所述监控设备的目标旋转角为所述相机坐标系与参考坐标系的旋转角，所述参考坐标系为三维直角坐标系，所述参考坐标系的坐标原点为所述监控设备的光心，所述参考坐标系的Y轴指向所述监控设备初
始安装时的光轴平行于参考平面且指向正北方向，所述参考坐标系的X轴指向平行于参考平面且垂直于正北方向，所述参考坐标系的Z轴指向垂直于参考平面向下方向；所述根据监控参数调整后的所述监控设备的目标旋转角和所述第二坐标，确定所述救援目标在世界坐标系中的第三坐标作为所述第二位置，包括：根据所述目标旋转角和所述第二坐标，确定所述救援目标在所述参考坐标系中的第四坐标；根据所述第四坐标确定所述救援目标在所述世界坐标系中的所述第三坐标作为所述第二位置。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标旋转角包括方位角和俯仰角，所述方位角指示所述相机坐标系的Z轴与所述参考坐标系的Y轴的角度，所述俯仰角指示所述相机坐标系的Z轴与所述参考坐标系的Z轴的角度；所述根据所述目标旋转角和所述第二坐标，确定所述救援目标在所述参考坐标系中的第四坐标，包括：根据所述目标旋转角和所述第二坐标，通过以下公式确定所述第四坐标：根据所述目标旋转角和所述第二坐标，通过以下公式确定所述第四坐标：其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊刚，程亮，闫雪梅，杨士远，杨春利，李翰超，江云华，张云飞，
申请(专利权)人：云洲盐城创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：