【技术实现步骤摘要】
本专利技术提出了基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法和系统，属于物体定位。
技术介绍
1、计算机视觉是研究如何使计算机系统能够理解和解释数字图像和视频的领域。它包括目标检测、物体跟踪、图像配准等技术，这些技术为多角度数字孪生现实物体定位提供了基础。物体定位是指确定物体在三维空间中的位置和方向的过程。这是一项关键的技术，广泛应用于各种领域，包括导航、自动化控制、虚拟现实、增强现实、机器人技术、地理信息系统等。物体定位可以涉及单个物体或多个物体的位置和方向。
技术实现思路
1、本专利技术提供了基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法和系统，用以解决现有技术中物体定位不能够实时定位或定位精度低的问题，所采取的技术方案如下：
2、基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法包括：
3、提取需要定位的空间架并布设固定摄像头，同时获取摄像头参数；
4、对所有摄像头设置相同的时间基准；
5、通过所述摄像头采集视频流信息，并对所述视频流信息进行目标检测。
6、进一步地，提取需要定位的空间架并布设固定摄像头，同时获取摄像头参数，包括：
7、提取需要定位的空间架；
8、针对空间架设置摄像头安装位置；其中，一个空间架对应多个摄像头安装位置；
9、针对所述摄像头安装位置布设固定摄像头；
10、对所述固定摄像头进行标定，确定所述摄像头的内部参数和外
11、其中，所述摄像头的内部参数包括焦距参数和畸变参数；所述摄像头的外部参数包括相机位置和朝向信息。
12、进一步地，对所有摄像头设置相同的时间基准，包括：
13、配置时间同步设备；
14、通过时间同步设备将时间同步信号发送至所有摄像头；
15、控制所有摄像头实时接收时间同步信号，并按照时间同步信号控制所述摄像头进行时间基准一致性校正。
16、进一步地，通过所述摄像头采集视频流信息，并对所述视频流信息进行目标检测，包括：
17、通过所述摄像头实时采集目标区域范围内的视频，获得目标区域范围对应的视频流信息；
18、对所述视频流信息进行帧处理，获得所述视频流信息对应的帧图像；
19、利用深度学习模型对所述帧图像进行感兴趣物体的识别，筛选出具有感兴趣物体的帧图像；
20、针对每个具有感兴趣物体的帧图像中的物体，调取具备相同感兴趣物体的所有帧图像；
21、将所述具备相同感兴趣物体的所有帧图像整合为一个目标图像集合；
22、针对每个目标图像集合中的相同感兴趣物体在帧图像中的位置和方向，对所述感兴趣物体进行位置识别，获得所述感兴趣物体的定位信息；
23、通过所述定位信息获取所述感兴趣物体的三维坐标。
24、进一步地，通过所述定位信息获取所述感兴趣物体的三维坐标，包括：
25、提取摄像头的内部参数和外部参数；
26、使用反向投影和仿射变换方式结合摄像头的内部参数和外部参数将帧图像中出现的感兴趣物体从屏幕坐标系还原到三维空间中，形成数据孪生环境中的感兴趣物体；
27、利用渲染工具对所述数据孪生环境中的感兴趣物体进行渲染。
28、基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位系统，所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位系统包括：
29、摄像头参数获取模块，用于提取需要定位的空间架并布设固定摄像头，同时获取摄像头参数；
30、时间基准设置模块，用于对所有摄像头设置相同的时间基准；
31、目标检测模块，用于通过所述摄像头采集视频流信息，并对所述视频流信息进行目标检测。
32、进一步地，所述摄像头参数获取模块包括：
33、空间架信息获取模块，用于提取需要定位的空间架；
34、摄像头安装位置设置模块，用于针对空间架设置摄像头安装位置；其中，一个空间架对应多个摄像头安装位置；
35、固定摄像头布设模块，用于针对所述摄像头安装位置布设固定摄像头；
36、固定摄像头标定模块，用于对所述固定摄像头进行标定，确定所述摄像头的内部参数和外部参数；
37、其中，所述摄像头的内部参数包括焦距参数和畸变参数；所述摄像头的外部参数包括相机位置和朝向信息。
38、进一步地，所述时间基准设置模块包括：
39、时间同步设备配置模块，用于配置时间同步设备；
40、时间同步信号发送模块，用于通过时间同步设备将时间同步信号发送至所有摄像头；
41、时间基准一致性校正模块，用于控制所有摄像头实时接收时间同步信号，并按照时间同步信号控制所述摄像头进行时间基准一致性校正。
42、进一步地，所述目标检测模块，包括：
43、视频流信息获取模块，用于通过所述摄像头实时采集目标区域范围内的视频，获得目标区域范围对应的视频流信息；
44、帧图像数据获取模块，用于对所述视频流信息进行帧处理，获得所述视频流信息对应的帧图像；
45、感兴趣物体识别模块，用于利用深度学习模型对所述帧图像进行感兴趣物体的识别，筛选出具有感兴趣物体的帧图像；
46、帧图像调取模块，用于针对每个具有感兴趣物体的帧图像中的物体，调取具备相同感兴趣物体的所有帧图像；
47、目标图像集合整合模块，用于将所述具备相同感兴趣物体的所有帧图像整合为一个目标图像集合；
48、位置识别模块，用于针对每个目标图像集合中的相同感兴趣物体在帧图像中的位置和方向，对所述感兴趣物体进行位置识别，获得所述感兴趣物体的定位信息；
49、三维坐标模块，用于通过所述定位信息获取所述感兴趣物体的三维坐标。
50、进一步地，所述三维坐标模块包括：
51、参数提取模块，用于提取摄像头的内部参数和外部参数；
52、感兴趣物体形成模块，用于使用反向投影和仿射变换方式结合摄像头的内部参数和外部参数将帧图像中出现的感兴趣物体从屏幕坐标系还原到三维空间中，形成数据孪生环境中的感兴趣物体；
53、渲染模块，用于利用渲染工具对所述数据孪生环境中的感兴趣物体进行渲染。
54、本专利技术有益效果：
55、本专利技术提出的基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法和系统在需要定位的空间架设多个固定摄像头，用户在每个摄像头的画面中标定三维空间的坐标，摄像头采集视频流后，进行时间戳的对齐，将内容进行分析，使用目标检测算法获取物体在镜头中的位置，并将来自多个摄像头的物体进行匹配，反向进行投影变换与仿射变换，将物体的屏幕坐标还原到三维空间中，在数字孪生应用中动态渲染物体的新位置。通过多个摄像头获取物体的精确定位，并将物体渲染到数字孪生应用中，解决数字孪生应用中动态物体定位困难的问题本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法包括：
2.根据权利要求1所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，提取需要定位的空间架并布设固定摄像头，同时获取摄像头参数，包括：
3.根据权利要求1所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，对所有摄像头设置相同的时间基准，包括：
4.根据权利要求1所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，通过所述摄像头采集视频流信息，并对所述视频流信息进行目标检测，包括：
5.根据权利要求4所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，通过所述定位信息获取所述感兴趣物体的三维坐标，包括：
6.基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位系统，其特征在于，所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位系统包括：
7.根据权利要求6所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位系统，其特征在于，所述摄像头参数获取模块包括：
8.根据权利要求6所述基于计算机
9.根据权利要求6所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位系统，其特征在于，所述目标检测模块，包括：
10.根据权利要求9所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位系统，其特征在于，所述三维坐标模块包括：
...【技术特征摘要】
1.基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法包括：
2.根据权利要求1所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，提取需要定位的空间架并布设固定摄像头，同时获取摄像头参数，包括：
3.根据权利要求1所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，对所有摄像头设置相同的时间基准，包括：
4.根据权利要求1所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，通过所述摄像头采集视频流信息，并对所述视频流信息进行目标检测，包括：
5.根据权利要求4所述基于计算机视觉多角度数字孪生的物体定位方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：余丹，兰雨晴，孙中杰，王丹星，
申请(专利权)人：慧之安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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