【技术实现步骤摘要】
本申请涉及计算机，尤其涉及一种基于视觉的物体位置测量方法及相关装置。
技术介绍
1、基于视觉的物体三维定位方法成本低廉、精度高，近年来在汽车、机器人等诸多领域得到了广泛的使用。现有的视觉三维定位方法依赖于双目识别算法。在具体实施过程中，观测装置通常包括两个固定在一起、相互平行的摄像头，主要适用于室内或者路面的观测场景。这两个摄像头之间相隔数厘米到一米左右不等，目标识别范围数十米。
2、高精度的中、远处物体三维定位非常重要。例如，对云空间分布的精确观测对于航空、光伏、强对流天气短时临近预报等领域具有重要作用。对于航空而言，飞机在穿云过程中通常会遇到强烈颠簸，不合理的穿云甚至可能产生飞机机体被冰雹撞击、空速管被过冷水封冻等严重事故。进近、起飞的空管指挥需要高精度的云观测作为数据基础。再如，对于光伏而言，大量碎块的积云会使得局地的地表辐照度发生快速的波动。若不能准确预报云体位置移动，会使得光伏功率快速波动，从而对电网稳定造成冲击。因此，在可再生能源发电占比快速提升的将来，精确的云观测对于可再生能源消纳、电网平稳运行具有重要作用。此外，高精度三维视觉观测也有助于自动驾驶、工业厂区机械定位控制、遥感影像解译、大范围多目标视觉观测等场景。在上述场景中，视觉方法可以利用较少的基础设施投入，或通过改造现有安防摄像系统，来实现设备监控、自动生产状态以及作业人员的监控。因此，高精度且摄像头布置相对自由的中、远处物体的三维定位具有重要的经济和社会价值。
3、双目测距的安装与运行主要分为标定、图像分割、图像匹配、三维重建等多个环
技术实现思路
1、本申请实施例公开了一种基于视觉的物体位置测量方法及相关装置，能够提高双目测距情况下定位结果的精确度。
2、第一方面，本申请实施例提供一种基于视觉的物体位置测量方法，该方法包括：
3、根据目标场景中的预设参考物在第一摄像头拍摄的第一图像中的位置确定所述第一摄像头初始的相机外参，所述第一摄像头为所述多个摄像头中的任意一个摄像头；
4、根据所述预设参考物在所述第一摄像头拍摄的第二图像中的位置和拍摄的第一图像中的位置的偏差值，修正所述初始的相机外参，得到所述第一摄像头实时的相机外参；
5、根据目标对象在所述多个摄像头分别拍摄的第二图像中的位置，和所述多个摄像头中每个摄像头实时的相机外参，确定所述目标对象在目标坐标系下的位置。
6、在该方法中，通过预设参考物在第一摄像头拍摄的第二图像中的位置和拍摄的第一图像中的位置的偏差值，修正初始的相机外参，得到第一摄像头实时的相机外参，之后基于该相机外参确定目标对象在目标坐标系下的位置；由于摄像头的相机外参不是固定的，而是随拍摄环境变化而实时更新的，因此可以有效保证定位的精确度，并且这种方式从算法上能够克服拍摄环境导致的定位误差，因此无需对多个摄像头的部署做太多限定和要求(比如不要求摄像头之间严格平行，再如不要求多个摄像头无需一定部署于云台之上)，部署成本更低，应用场景更广泛。另外，本申请实施例可以同时进行高度、位置的观测，从而反演远处物体的多维空间分布，系统集成度更高。本申请实施例对于观测近、中、远处物体的空间三维位置效果较好，特别对于远距离物体的三维实时定位具有更明显优势。
7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述预设参考物在所述第一摄像头拍摄的第二图像中的位置和拍摄的第一图像中的位置的偏差值，修正所述初始的相机外参，得到所述第一摄像头实时的相机外参，包括：
8、根据所述预设参考物在所述第一摄像头拍摄的第二图像中的位置和拍摄的第一图像中的位置的偏差值，确定所述第一摄像头的抖动角度；
9、根据所述抖动角度和所述第一摄像头的预设角度确定所述第一摄像头的实时角度；
10、根据所述第一摄像头的实时角度确定所述第一摄像头实时的相机外参。
11、可以理解，预设参考物在图像中位置的变化其本质是因为摄像头的拍摄角度发生了变化，因此，可以对目标物在图像中的位置进行分析，得出其摄像头拍摄角度的变化情况，即抖动角度，通过该抖动角度对初始设置的角度进行补偿，就可以得到摄像头实时的拍摄角度。后续的位置估计基于该实时的拍摄角度进行，结果会更准确。
12、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述根据目标对象在所述多个摄像头分别拍摄的第二图像中的位置，和所述多个摄像头中每个摄像头实时的相机外参，确定所述目标对象在目标坐标系下的位置，包括：
13、根据目标对象在所述多个摄像头分别拍摄的第二图像中的位置确定目标对象的视差；
14、根据所述视差和所述多个摄像头中每个摄像头实时的相机外参，确定所述目标对象在目标坐标系下的位置。可以理解，由于目标对象和预设参考对象都处于第二图像中，因此基于预设参考对象的位置变化所确定的实时相机外参，在确定预设目标对象的位置时，可以获得比较准确的位置结果。
15、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的又一种可能的实现方式中，还包括：
16、确定所述目标对象是否为预设的需要进行位置输出的对象；
17、若是，则输出所述目标对象在目标坐标系下的位置。
18、可以理解，摄像头可以拍摄较多的物体，也可以预测较多物体的位置，但是通常用户并非关注拍摄场景中的每个物体，因此这里提出设备对场景中的对象有一个识别的过程，当识别到受用户关注的物体时才对其进行定位结果的输出(比如显示)，这样可以节省显示开销，也可以重点突出用户关注的对象。
19、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述预设参考物包括固定建筑物、固定山体、固定地面装置或预先设计的固定标志物中的一项或多项。
20、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的又一种可能的实现方式中，为所述多个摄像头中各个摄像头标定的预设参考物相同。
21、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的又一种可能的实现方式中，为所述多个摄像头中各个摄像头标定的预设参考物不同。
22、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述目标对象在目标坐标系下的位置包括所述目标对象在世界坐标系下的三维位置。
23、第二方面，本申请实施例提供一种基于视本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于视觉的物体位置测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设参考物在所述第一摄像头拍摄的第二图像中的位置和拍摄的第一图像中的位置的偏差值，修正所述初始的相机外参，得到所述第一摄像头实时的相机外参，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据目标对象在所述多个摄像头分别拍摄的第二图像中的位置，和所述多个摄像头中每个摄像头实时的相机外参，确定所述目标对象在目标坐标系下的位置，包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述预设参考物包括固定建筑物、固定山体、固定地面装置或预先设计的固定标志物中的一项或多项。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，为所述多个摄像头中各个摄像头标定的预设参考物相同。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，为所述多个摄像头中各个摄像头标定的预设参考物不同。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其
9.一种基于视觉的物体位置测量装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在根据所述预设参考物在所述第一摄像头拍摄的第二图像中的位置和拍摄的第一图像中的位置的偏差值，修正所述初始的相机外参，得到所述第一摄像头实时的相机外参方面，所述修正单元具体用于：
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，在根据目标对象在所述多个摄像头分别拍摄的第二图像中的位置，和所述多个摄像头中每个摄像头实时的相机外参，确定所述目标对象在目标坐标系下的位置方面，所述第二确定单元具体用于：
12.根据权利要求9-11任一项所述的装置，其特征在于，还包括：
13.根据权利要求9-12任一项所述的装置，其特征在于，所述预设参考物包括固定建筑物、固定山体、固定地面装置或预先设计的固定标志物中的一项或多项。
14.根据权利要求9-13任一项所述的装置，其特征在于，为所述多个摄像头中各个摄像头标定的预设参考物相同。
15.根据权利要求9-14任一项所述的装置，其特征在于，为所述多个摄像头中各个摄像头标定的预设参考物不同。
16.根据权利要求9-15任一项所述的装置，其特征在于，所述目标对象在目标坐标系下的位置包括所述目标对象在世界坐标系下的三维位置。
17.一种基于视觉的物体位置测量设备，其特征在于，包括处理器、存储器、多个摄像头，其中，所述摄像头用于拍摄图像，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用所述计算机程序，实现权利要求1-8任一项所述的方法。
18.一种基于视觉的物体位置测量系统，其特征在于，包括测量设备和多个摄像头，所述测量设备为权利要求9-16任一项所述的基于视觉的物体位置测量装置，或为权利要求17所述的基于视觉的物体位置测量设备；所述多个摄像为权利要求9-17任一项所述的多个摄像头。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在处理器上运行时，实现权利要求1-8任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的物体位置测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设参考物在所述第一摄像头拍摄的第二图像中的位置和拍摄的第一图像中的位置的偏差值，修正所述初始的相机外参，得到所述第一摄像头实时的相机外参，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据目标对象在所述多个摄像头分别拍摄的第二图像中的位置，和所述多个摄像头中每个摄像头实时的相机外参，确定所述目标对象在目标坐标系下的位置，包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述预设参考物包括固定建筑物、固定山体、固定地面装置或预先设计的固定标志物中的一项或多项。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，为所述多个摄像头中各个摄像头标定的预设参考物相同。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，为所述多个摄像头中各个摄像头标定的预设参考物不同。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述目标对象在目标坐标系下的位置包括所述目标对象在世界坐标系下的三维位置。
9.一种基于视觉的物体位置测量装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在根据所述预设参考物在所述第一摄像头拍摄的第二图像中的位置和拍摄的第一图像中的位置的偏差值，修正所述初始的相机外参，得到所述第一摄像头实时的相机外参方面，所述修正单元具体用于：
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵洲峤，金鑫，马立永，李佳根，
申请(专利权)人：华为云计算技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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