一种单目摄像机的位姿定位方法和系统技术方案

单目摄像机被广泛用于施工建设、道路安全和自然资源监测等领域中，结合数据图传与计算机视觉手段，实现实时监控。但是在监测过程中，由于受到强风暴雨等突发性气候的影响，单目摄像机的初始安装姿态往往会产生较大误差，因此需要大量人力进行周期性云台校准工作，给监测任务带来极大不便。为此，本发明专利技术提出一种单目摄像机的位姿定位方法和系统，结合高精度航测无人机、异源数据自动匹配和SFM等技术，利用严密的视觉几何模型，实现以已定位高精度无人机数据为控制的摄像机图像数据的高精度位姿解算，彻底摆脱单目摄像机定位对初始安装姿态、极端气候，甚至云台精度的依赖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于摄影测量领域，具体涉及一种单目摄像机的位姿定位方法和系统。

技术介绍

1、相比扫描范围有限，抗干扰能力弱且价格昂贵的超声波、激光雷达、红外线等主动式设备，动式光学设备因成本较低、模型结构简单、纹理丰富且实时性好等优点，而被广泛应用于军事、地理测绘、城市建设和环境保护等领域中。其中，单目摄像机因价格低廉、变焦范围广等优势而更是作为施工建设、矿山开采、道路安全和耕地保护等场景下的主要监测与定位手段。在实际应用中，每一个区域往往只会安装一个单目摄像机进行监测作业。然而，从计算机视觉理论上来说，仅有旋转无位移的单目摄像机是无法计算深度信息，也就无法获取目标点的三维坐标。因此，大多数应用都会借助摄像机云台参数进行几何定位。然而，基于成本考虑，单目摄像机一般采用普通的非量测相机，控制云台精度也较低，导致获取俯仰角和旋转角参数会有较大误差，且随着设备转动而逐渐变大。为此，许多论文或者应用主要针对摄像机角度参数校正进行研究。在stein g p等提出基于相似三角形原理的单目视觉测距基础模型后，一些学者利用多级尺度不变特征变换匹配算法实现目标姿态角的快速估计，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单目摄像机的位姿定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种单目摄像机的位姿定位方法，其特征在于：利用高精度航测无人机，仿照单目摄像机实际监测时的高度、角度与有效地理范围，进行360°环绕拍摄采集仿摄像机现场数据，具体实现方式如下：

3.如权利要求1所述的一种单目摄像机的位姿定位方法，其特征在于：步骤2中在多个焦距以及多个俯仰角度下，利用摄像机进行360度环拍，采集摄像机样本数据，具体实现方式如下：

4.如权利要求1所述的一种单目摄像机的位姿定位方法，其特征在于：步骤3的具体实现方式如下：

5.如权利要求4所述的...

【技术特征摘要】

1.一种单目摄像机的位姿定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种单目摄像机的位姿定位方法，其特征在于：利用高精度航测无人机，仿照单目摄像机实际监测时的高度、角度与有效地理范围，进行360°环绕拍摄采集仿摄像机现场数据，具体实现方式如下：

3.如权利要求1所述的一种单目摄像机的位姿定位方法，其特征在于：步骤2中在多个焦距以及多个俯仰角度下，利用摄像机进行360度环拍，采集摄像机样本数据，具体实现方式如下：

4.如权利要求1所述的一种单目摄像机的位姿定位方法，其特征在于：步骤3的具体实现方式如下：

5.如权利要求4所述的一种单目摄像机的位姿定位方法，其特征在于：步骤4的具体实现方式如下：

6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昆波，宋孟肖，李迎松，万炎炎，
申请(专利权)人：北京图知科技有限公司武汉分公司，
类型：发明
国别省市：