一種定位方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種定位方法和系統(tǒng)，其中，所述定位方法包括：使用視頻獲取裝置獲取待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，其中，所述視頻獲取裝置包括固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合，所述多個(gè)超廣角鏡頭的組合用于在不移動(dòng)所述視頻獲取裝置的條件下，獲取所述視頻獲取裝置所處范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖像信息；根據(jù)所述待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲取所述待定位目標(biāo)的三維坐標(biāo)；根據(jù)獲取的所述三維坐標(biāo)，對所述待定位目標(biāo)進(jìn)行定位。通過本發(fā)明實(shí)施例，所使用的算法簡單，能夠降低定位系統(tǒng)的處理負(fù)擔(dān)。進(jìn)一步地，由于算法簡單，因此所得到的定位結(jié)果誤差小、更準(zhǔn)確。
【專利說明】
-種定位方法與系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及視覺處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種定位方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計(jì)算機(jī)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，視覺處理被越來越廣泛地應(yīng)用到了各行各 業(yè)。例如，視頻監(jiān)控領(lǐng)域、智能機(jī)器人領(lǐng)域、醫(yī)療器械領(lǐng)域等等。
[0003] 視覺處理使得計(jì)算機(jī)能夠通過一幅或多幅圖像認(rèn)知周圍環(huán)境信息，運(yùn)種能力不僅 使機(jī)器感知環(huán)境中物理的幾何信息（包括形狀、位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)等），而且能對它們進(jìn)行描 述、存儲、傳輸、識別與理解等處理。通過運(yùn)些處理，人們可W獲得所需要的信息。其中，通 過視覺處理獲得物體的定位信息是較為常用的一種物體定位方式。
[0004] 然而，由于普通的視覺系統(tǒng)受到視場的限制，需通過借助于云臺轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整視角，或 借助于移動(dòng)平臺的多點(diǎn)拍攝，才能實(shí)現(xiàn)全景觀測空間Ξ維信息的獲取，進(jìn)而根據(jù)獲取的運(yùn) 些信息進(jìn)行定位操作。
[0005] 但是，運(yùn)種定位方式算法復(fù)雜，使得系統(tǒng)處理負(fù)擔(dān)重，進(jìn)而，由于運(yùn)種復(fù)雜的算法 導(dǎo)致算法結(jié)果誤差增大，最終導(dǎo)致定位錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種定位方法與系統(tǒng)，用W解決現(xiàn)有的定位方法因算法復(fù) 雜，而導(dǎo)致的定位結(jié)果誤差大W及系統(tǒng)處理負(fù)擔(dān)重的問題。
[0007] 為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種定位方法，包括：使用視頻獲取裝置 獲取待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，其中，所述視頻獲取裝置包括固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡 頭的組合，所述多個(gè)超廣角鏡頭的組合用于在不移動(dòng)所述視頻獲取裝置的條件下，獲取所 述視頻獲取裝置所處范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖像信息；根據(jù)所述待定位目標(biāo)的視頻圖像信 息，獲取所述待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)；根據(jù)獲取的所述Ξ維坐標(biāo)，對所述待定位目標(biāo)進(jìn)行定 位。
[0008] 為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種定位系統(tǒng)，包括：獲取模塊，用于 使用視頻獲取裝置獲取待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，其中，所述視頻獲取裝置包括固定設(shè) 置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合，所述多個(gè)超廣角鏡頭的組合用于在不移動(dòng)所述視頻獲取裝置 的條件下，獲取所述視頻獲取裝置所處范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖像信息；Ξ維坐標(biāo)確定模塊， 用于根據(jù)所述待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲取所述待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)；目標(biāo)定位模 塊，用于根據(jù)獲取的所述Ξ維坐標(biāo)，對所述待定位目標(biāo)進(jìn)行定位。
[0009] 本發(fā)明實(shí)施例提供的定位方法與系統(tǒng)，由于視頻獲取裝置包括多個(gè)超廣角鏡頭的 組合，因此，在不移動(dòng)視頻獲取裝置的條件下也可W實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)全景觀測。由于視頻獲取裝 置能夠?qū)崿F(xiàn)無盲區(qū)全景觀測，故在獲取某一待定位的目標(biāo)的視頻圖像信息時(shí)，則無需移動(dòng) 視頻獲取裝置便可W獲取待定位的目標(biāo)的視頻圖像信息。由此可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的 定位方案，可W有效避免現(xiàn)有定位方案中需通過借助于云臺轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整視角，或借助于移動(dòng) 平臺的多點(diǎn)拍攝，才能實(shí)現(xiàn)全景觀測空間Ξ維信息的獲取的問題。由于不存在現(xiàn)有的定位 方案中存在的問題，因此，也就不存在因上述問題而帶來的一系列的問題。本發(fā)明實(shí)施例提 供的定位方案，在視頻獲取裝置不移動(dòng)的條件下、經(jīng)過一次待定位目標(biāo)的視頻圖像信息的 獲取，便可直接計(jì)算待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)，而無需考慮云臺轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整視角等因素。相較于 現(xiàn)有的定位方案算法簡單，能夠降低定位系統(tǒng)的處理負(fù)擔(dān)。進(jìn)而，由于算法簡單，因此所得 到的定位結(jié)果誤差小、更準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0010] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根 據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0011] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的一種定位方法的步驟流程圖；
[0012] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的一種定位方法的步驟流程圖；
[0013] 圖3是圖2所示實(shí)施例二中視頻獲取裝置的球視覺視場效果圖；
[0014] 圖4是圖2所示實(shí)施例二中的魚眼鏡頭的數(shù)學(xué)模型；
[0015] 圖5是圖2所示實(shí)施例二中的視頻獲取裝置上安裝的兩個(gè)相鄰的魚眼鏡頭的簡易 結(jié)構(gòu)圖；
[0016] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例Ξ的一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017] 圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四的一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[001引實(shí)施例一
[0020] 參照圖1，示出了本發(fā)明實(shí)施例一的一種定位方法的步驟流程圖。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例的定位方法包括W下步驟：
[0022] 步驟S102 :使用視頻獲取裝置獲取待定位目標(biāo)的視頻圖像信息。
[0023] 其中，視頻獲取裝置包括固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合，多個(gè)超廣角鏡頭的 組合用于在不移動(dòng)視頻獲取裝置的條件下，獲取視頻獲取裝置所處范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖 像倍息。
[0024] 由于視頻獲取裝置包括固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭，能夠?qū)崿F(xiàn)無盲區(qū)全景觀測， 因此，無需移動(dòng)視頻獲取裝置，即可獲取視頻獲取裝置所處范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖像信息。
[0025] 超廣角鏡頭是廣角鏡頭中視角范圍較廣的鏡頭的統(tǒng)稱，在本領(lǐng)域中，一般多指 80-110度的鏡頭。但是，在本領(lǐng)域中，另一類角度超過110度的鏡頭也被本領(lǐng)域技術(shù)人員 認(rèn)為是超廣角鏡頭，即"魚眼鏡頭"，可W認(rèn)為"魚眼鏡頭"是超廣角鏡頭中的特例。"魚眼鏡 頭"是一種焦距為16mm或更短的并且視角接近或等于180度。它是一種極端的廣角鏡頭， "魚眼鏡頭"是它的俗稱。為使鏡頭達(dá)到最大的攝影視角，運(yùn)種攝影鏡頭的前鏡片直徑很短 且呈拋物狀向鏡頭前部凸出，與魚的眼睛頗為相似，"魚眼鏡頭"因此而得名。魚眼鏡頭屬于 超廣角鏡頭中的一種特殊鏡頭，鏡頭的視角一般可達(dá)到220度或230度，它的視角力求達(dá)到 或超出人眼所能看到的范圍。
[0026] 超廣角鏡頭的組合即將多個(gè)超廣角鏡頭按照一定的組合規(guī)則進(jìn)行組合所構(gòu)成的 整體。
[0027] 本發(fā)明實(shí)施例中，對于視頻獲取裝置中固定設(shè)置的超廣角鏡頭的個(gè)數(shù)W及位置不 作具體限定。在具體實(shí)現(xiàn)過程中，可W由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置，保證視頻 獲取裝置能夠?qū)崿F(xiàn)無盲區(qū)全景觀測即可。例如：可W四個(gè)鏡頭廣角為180度的超廣角鏡頭、 也可W設(shè)置五個(gè)鏡頭廣角為110度的超廣角鏡頭、還也可W設(shè)置六個(gè)鏡頭廣角為100度的 超廣角鏡頭。
[002引步驟S104 :根據(jù)待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲取待定位目標(biāo)的立維坐標(biāo)。
[0029] 在確定待定位目標(biāo)的視頻圖像信息后，通過超廣角鏡頭的成像原理可W反推獲得 待定位目標(biāo)在世界坐標(biāo)系中的Ξ維坐標(biāo)即X、Y、Z坐標(biāo)，由此，便可確定待定位目標(biāo)的真實(shí) 位置。
[0030] 步驟S106 :根據(jù)獲取的Ξ維坐標(biāo)，對待定位目標(biāo)進(jìn)行定位。
[0031] 通過本發(fā)明實(shí)施例提供的定位方法，由于視頻獲取裝置包括多個(gè)超廣角鏡頭的組 合，因此，在不移動(dòng)視頻獲取裝置的條件下也可W實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)全景觀測。由于視頻獲取裝置 能夠?qū)崿F(xiàn)無盲區(qū)全景觀測，故在獲取某一待定位的目標(biāo)的視頻圖像信息時(shí)，則無需移動(dòng)視 頻獲取裝置便可W獲取待定位的目標(biāo)的視頻圖像信息。由此可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的定 位方法，可W有效避免現(xiàn)有定位方法中需通過借助于云臺轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整視角，或借助于移動(dòng)平 臺的多點(diǎn)拍攝，才能實(shí)現(xiàn)全景觀測空間Ξ維信息的獲取的問題。由于不存在現(xiàn)有的定位方 法中存在的問題，因此，也就不存因上述問題而帶來的一系列的問題。
[0032] 實(shí)施例二
[0033] 參照圖2,示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的一種定位方法的步驟流程圖。
[0034] 本發(fā)明實(shí)施例的定位方法包括W下步驟：
[0035] 步驟S202 :定位系統(tǒng)使用視頻獲取裝置獲取待定位目標(biāo)的視頻圖像信息。
[0036] 定位系統(tǒng)可W是包括計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等具有數(shù)據(jù)獲取、處理功能的裝置的系統(tǒng)，定 位系統(tǒng)在獲取到視頻獲取裝置獲取的待定位目標(biāo)的視頻圖像信息后，通過超廣角鏡頭的數(shù) 據(jù)模型、W及預(yù)設(shè)的一系列的公式能夠確定待定位目標(biāo)在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。
[0037] 視頻獲取裝置包括固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合，多個(gè)超廣角鏡頭的組合用 于在不移動(dòng)視頻獲取裝置的條件下，獲取視頻獲取裝置所處范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖像信 息。
[0038] 本發(fā)明實(shí)施例中W固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合為固定設(shè)置的四個(gè)魚眼鏡 頭的組合為例，對本發(fā)明實(shí)施例的定位方法進(jìn)行說明。
[0039] 本發(fā)明實(shí)施例中的四個(gè)魚眼鏡頭通過鏡頭支架相互間隔90度水平放置，每個(gè)魚 眼鏡頭的廣角為185度，每兩個(gè)相鄰的魚眼鏡頭可實(shí)現(xiàn)90° X9〇D視場內(nèi)信息的完全重 疊，相鄰的四個(gè)魚眼鏡頭即可實(shí)現(xiàn)360° X360°的完整觀測空間內(nèi)信息的重疊，可確?？?間中任意位置上的視頻信息至少會在兩個(gè)魚眼鏡頭中成像，具有球視覺視場效果，具體效 果圖如圖3所示。其中，四個(gè)魚眼鏡頭分別安裝在四個(gè)鏡頭支架上，四個(gè)鏡頭支架組成十字 架。其中，用正六邊行填充的弧形區(qū)域?yàn)榘惭b在水平向右的鏡頭支架上的魚眼鏡頭的視場， 用交錯(cuò)堆積的直角填充的弧形區(qū)域?yàn)榘惭b在水平向左的鏡頭架上的魚眼鏡頭的視場。用橫 線填充的弧形區(qū)域?yàn)榘惭b在豎直向上的鏡頭支架上的魚眼鏡頭的視場，用豎線填充的弧形 區(qū)域?yàn)榘惭b在豎直向下的鏡頭支架的魚眼鏡頭的視場。
[0040] 魚眼鏡頭成像的數(shù)學(xué)模型如圖4所示，該模型由四個(gè)坐標(biāo)系組成，從上至下依次 為世界坐標(biāo)系狂，￥，幻、攝像機(jī)坐標(biāo)系狂。，￥。，而）、圖像坐標(biāo)系（11，乂）^及成像忍片坐標(biāo)系 (X，y)。其中，世界坐標(biāo)系也稱真實(shí)或現(xiàn)實(shí)世界坐標(biāo)系，它是客觀世界的絕對坐標(biāo)，一般3D 場景都用運(yùn)個(gè)坐標(biāo)系來表示。攝像機(jī)坐標(biāo)系是W攝像機(jī)為中屯、指定的坐標(biāo)系，在該坐標(biāo)系 中取攝像機(jī)的光軸作為Zc軸。圖像坐標(biāo)系是指在計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)字圖像所用的坐標(biāo)系，成像 忍片坐標(biāo)系是在攝像機(jī)內(nèi)所形成的像平面坐標(biāo)系。圖像坐標(biāo)系與成像忍片坐標(biāo)系在同一平 面上。
[0041] 在圖4所示的模型中，P"'為空間中任意一點(diǎn)P(可W認(rèn)為是待定位目標(biāo)，也可W 認(rèn)為是待定位目標(biāo)中的一個(gè)待成像點(diǎn)）在圖像坐標(biāo)系中的理想成像點(diǎn)，Pd為考慮圖像崎變 后的實(shí)際成像點(diǎn)。00'為光軸，h為P點(diǎn)到魚眼鏡頭表面的垂直距離，ω為P點(diǎn)相對于光軸 的入射角，Θ為Ρ點(diǎn)在世界坐標(biāo)系中的方位角。r是像點(diǎn)到光學(xué)中屯、點(diǎn)0'（U。，V。）的徑向 距離，Φ是成像點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系中的方位角即待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角，屯和dy 分別為一個(gè)像素在成像忍片坐標(biāo)系下X軸與y軸方向上的物理尺寸。
[0042] 魚眼鏡頭在拍攝待定位目標(biāo)P時(shí)，即可將待定位目標(biāo)對應(yīng)的像投影到圖像坐標(biāo)系 中對應(yīng)的Pd點(diǎn)，并且可W獲知P點(diǎn)相對于鏡頭光軸的入射角。相應(yīng)地，定位系統(tǒng)即可通過 各魚眼鏡頭獲取到運(yùn)些視頻圖像信息。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例中，定位系統(tǒng)根據(jù)待定位目標(biāo)的視頻圖像信息可W確定待定位目標(biāo) 在圖像坐標(biāo)系中的成像位置，既可W確定與圖像坐標(biāo)系中V軸的角度，又可W確定在圖像 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。通過待定位目標(biāo)在圖像坐標(biāo)系中的成像位置可W得到待定位目標(biāo)的Ξ維 坐標(biāo)，具體實(shí)現(xiàn)方式如下序步驟中所示。
[0044] 其中，Ξ維坐標(biāo)即待定位目標(biāo)在世界坐標(biāo)系中的位置，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了， 在確定了待定位目標(biāo)在世界坐標(biāo)系中的Ξ維坐標(biāo)即X、Y、Z坐標(biāo)后，便可確定待定位目標(biāo)的 真實(shí)位置。
[0045] 步驟S204 :定位系統(tǒng)根據(jù)待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲取待定位目標(biāo)相對于各 個(gè)魚眼鏡頭的鏡頭光軸的入射角。
[0046] 其中，鏡頭光軸為通過鏡頭中屯、的線。定位系統(tǒng)根據(jù)待定位目標(biāo)的視頻圖像信息 可W確定是由視頻獲取裝置中的哪個(gè)具體的超廣角鏡頭獲取到的視頻圖像信息，并且，在 待定位目標(biāo)的視頻圖像信息中攜帶有、待定位目標(biāo)相對于獲取視頻圖像信息的各個(gè)魚眼鏡 頭的鏡頭光軸的入射角，此時(shí)，定位系統(tǒng)直接獲取待定位目標(biāo)相對于各個(gè)入射角ω即可。
[0047] 步驟S206 :定位系統(tǒng)確定各個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系。
[0048] 優(yōu)選地，根據(jù)至少兩個(gè)入射角確定至少兩個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的 關(guān)系。例如：某一待定位目標(biāo)被視頻獲取裝置中的至少兩個(gè)魚眼鏡頭同時(shí)拍攝到。那么，在 運(yùn)種情況下，則可選擇至少兩個(gè)入射角來確定至少兩個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸 的關(guān)系。
[0049] 優(yōu)選地，在確定各個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系時(shí)，先確定待定位 目標(biāo)所投影的平面，例如：Υ〇Ζ平面、X0Z平面。在確定投影的平面后，再確定各個(gè)入射角與 世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系。W圖5所示的坐標(biāo)系為例，在圖5的Υ0Ζ平面中，Ζ軸對 應(yīng)與圖4的Ζ軸，表示豎直方向，Υ軸對應(yīng)于圖4的Υ軸，表示水平方向，Υ軸與Ζ軸的交點(diǎn) 為坐標(biāo)原點(diǎn)0, X軸為垂直于Υ0Ζ平面向里的坐標(biāo)軸。
[0050] 在確定各個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系時(shí)，可W通過入射角的正切 值、正弦值、余切值等進(jìn)行確定。優(yōu)選地，可W根據(jù)各個(gè)入射角的正切值確定各個(gè)入射角與 世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系。
[0051] 例如：將待定位目標(biāo)投影到Υ0Ζ平面，并且，通過兩個(gè)入射角的正切值分別確定兩 個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系。
[0052] 步驟S208 :定位系統(tǒng)確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的關(guān)系。
[0053] 在確定關(guān)系時(shí)，可W確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角。當(dāng)然，也可W確定 待定位目標(biāo)在圖像坐標(biāo)系的成像坐標(biāo)，確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角的Ξ角函數(shù) 值，然后，由方位角的Ξ角函數(shù)值確定方位角。
[0054] -種優(yōu)選的確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的關(guān)系的方式如下：確定待定位目標(biāo)在 圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)；根據(jù)待定位目標(biāo)在圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定待定位目標(biāo) 與圖像坐標(biāo)系的方位角。
[0055] 優(yōu)選地，確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角的方式為：根據(jù)待定位目標(biāo)在圖 像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角正切值；根據(jù)方位角正切 值，確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角。
[0056] 需要說明的是，在確定方位角時(shí)，并不局限于通過待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方 位角正切值來確定，也可W通過該方位角的正弦、余弦、余切等來確定。
[0057] 例如：待定位目標(biāo)在圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)為（U，V)，圖像坐標(biāo)系的原點(diǎn)的坐 標(biāo)為（U。，V。)，那么，在確定方位角時(shí)，可W通過
杉確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo) 系的方位角Φ，還可W通i3
來確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角Φ。
[0058] 步驟S210 :定位系統(tǒng)確定待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角。
[0059] -種優(yōu)選的確定待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位的角的方式為：根據(jù)確定的待定 位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角，和，按照魚眼鏡頭等距投影成像規(guī)則，確定待定位目標(biāo)與世 界坐標(biāo)系的方位角。根據(jù)魚眼鏡頭等距投影成像規(guī)則，可W得出待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系 的方位角Φ與待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角Θ相等，即：Φ = Θ。
[0060] 當(dāng)然，并不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可W根據(jù)其他任意適當(dāng)?shù)男问絹泶_定待定 位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角。
[0061] 步驟S212 :定位系統(tǒng)根據(jù)確定的關(guān)系，確定待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)。
[0062] 其中，確定的關(guān)系包括：待定位目標(biāo)相對于各個(gè)魚眼鏡頭的鏡頭光軸的入射角、定 位系統(tǒng)確定各個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系和待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的 關(guān)系。并且，如上步驟S208至S210所示，通過待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的關(guān)系可W確定待 定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角。
[0063] 一種優(yōu)選的根據(jù)確定的關(guān)系，確定待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)的方式為：根據(jù)待定位 目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的入射角的正切值、入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系、待定位 目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角的正切值、和，待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角與世界坐標(biāo) 系的至少兩個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系，確定待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)。
[0064] 下面參照圖5對上述優(yōu)選的方式進(jìn)行說明：
[0065] 圖5為兩個(gè)垂直魚眼鏡頭的簡易結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是將待定位目標(biāo)投影到Υ0Ζ平面上 對應(yīng)的簡易結(jié)構(gòu)。
[0066] 假設(shè)通過上述步驟所確定的待定位的定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的入射角 的正切值分別為tanwi和tanw 2,確定待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角的正 切值為tane且等于tancK方位角Θ與世界坐標(biāo)系的至少兩個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系為 ^二tang。并且，通過圖5可知，入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系分別為
,。那么，在確定tanwi、tanwz、tan白、1廣1、L廣1 為定值的前提下，通過上述Ξ個(gè)方程則可確定X、Y、Z的具體值，因此，可W確定待定位目標(biāo) 的S維坐標(biāo)。
[0067] 其中，L、-l、Lz-1分別表示圖5中所示兩個(gè)魚眼鏡頭距鏡頭安裝架的中屯、的距離。
[0068] 需要說明的是，如果待定位目標(biāo)投影到世界坐標(biāo)系的其他平面上例如：X0Z平面 上，則方位角Θ與世界坐標(biāo)系的至少兩個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系將變?yōu)? = t獨(dú)#，相應(yīng)地，入射角 與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系也將發(fā)生改變，關(guān)于該具體改變，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠 在上述公開的內(nèi)容的基礎(chǔ)上通過合理的推理推倒得出，本實(shí)施例對此不再詳細(xì)描述。
[0069] 需要說明的是，確定待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角的正切值、和方位角與世 界坐標(biāo)系的至少兩個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系，目的是為了確定世界坐標(biāo)系中的兩個(gè)坐標(biāo)之間的關(guān) 系。在確定兩個(gè)坐標(biāo)之間的關(guān)系后，再結(jié)合兩個(gè)包含X、Y、Z的方程即可確定待定位的目標(biāo) 的=維坐標(biāo)。在具體實(shí)現(xiàn)過程中，并不局限于所列舉的確定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角 的正切值的方式，還可W確定該方位角的正弦值、余弦值、余切值，因?yàn)?，通過上述Ξ角函數(shù) 關(guān)系也可W確定世界坐標(biāo)系中的兩個(gè)坐標(biāo)之間的關(guān)系。在具體實(shí)現(xiàn)過程中，可W由本領(lǐng)域 技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。
[0070] 確定待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的入射角的正切值、入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐 標(biāo)軸的關(guān)系僅是為了建立兩個(gè)描述世界坐標(biāo)系中Χ、γ、ζ之間關(guān)系的方程。在具體實(shí)現(xiàn)過程 中，可W確定待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的入射角的余切值、通過余切值來確定入射角與世 界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系，然后，構(gòu)造兩個(gè)滿足規(guī)定的方程。也可W確定待定位目標(biāo)與 世界坐標(biāo)系的入射角的正弦值，通過正弦值來確定入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān) 系，構(gòu)造兩個(gè)滿足規(guī)定的方程。當(dāng)然，還可W確定待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的入射角的余弦 值，通過余弦值來確定入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系，構(gòu)造兩個(gè)滿足規(guī)定的方 程。在具體實(shí)現(xiàn)過程中，可W由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。
[0071] 步驟S214 :定位系統(tǒng)根據(jù)獲取的待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)，對待定位目標(biāo)進(jìn)行定 位。
[0072] 在確定了待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)后，即可對待定位目標(biāo)進(jìn)行定位，具體實(shí)現(xiàn)請可 參見相關(guān)技術(shù)即可，本實(shí)施例在此不再詳細(xì)說明。
[0073] 需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中僅是W魚眼鏡頭組成的視頻獲取裝置為例進(jìn)行的 說明。在具體實(shí)現(xiàn)過程中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W根據(jù)實(shí)際需求選擇其他適用的多個(gè)超廣角 鏡頭來組成視頻獲取裝置。同樣，可W通過適當(dāng)?shù)哪Ｐ秃头匠掏茖?dǎo)獲得相應(yīng)的待定位目標(biāo) 的=維坐標(biāo)，進(jìn)而對該待定位目標(biāo)進(jìn)行定位。
[0074] 通過本發(fā)明實(shí)施例提供的定位方法，由于視頻獲取裝置包括四個(gè)魚眼鏡頭的組 合，該組合能夠?qū)崿F(xiàn)在不移動(dòng)視頻獲取裝置的條件下也可W實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)全景觀測。由于視 頻獲取裝置能夠?qū)崿F(xiàn)無盲區(qū)全景觀測，故在獲取某一待定位的目標(biāo)的視頻圖像信息時(shí)，貝U 無需移動(dòng)視頻獲取裝置便可W獲取待定位的目標(biāo)的視頻圖像信息。由此可見，本發(fā)明實(shí)施 例提供的定位方法，可W有效避免現(xiàn)有定位系統(tǒng)中需通過借助于云臺轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整視角，或借 助于移動(dòng)平臺的多點(diǎn)拍攝，才能實(shí)現(xiàn)全景觀測空間Ξ維信息的獲取的問題。由于不存在現(xiàn) 有的定位系統(tǒng)中存在的問題，因此，也就不存因上述問題而帶來的一系列的問題。
[00巧]下面參照圖5 W-具體實(shí)例對本發(fā)明實(shí)施例中的定位方法進(jìn)行說明。
[0076] 在本具體實(shí)例中，視頻獲取裝置通過兩個(gè)相鄰的魚眼鏡頭同時(shí)獲取到待定位目標(biāo) 的視頻圖像信息，并由定位系統(tǒng)獲取到了相應(yīng)的視頻圖像信息，具體步驟如下：
[0077] S1 :獲取到待定位目標(biāo)的視頻圖像信息。
[0078] 其中，視頻圖像信息分別通過魚眼鏡頭1、2拍攝得到。
[0079] S2 :根據(jù)視頻圖像信息，獲取待定位的目標(biāo)相對于魚眼鏡頭1的鏡頭光軸的入射 角即第一入射角用表示，相對于魚眼鏡頭2的鏡頭光軸的入射角即第二入射角用ω 2表 /J、- 〇
[0080] S3 :分別確定〇1、ω2與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系。
[0081] 如圖5所示，為兩個(gè)垂直魚眼鏡頭的簡易結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是將待定位目標(biāo)即物體Ρ投 影到Υ0Ζ平面上對應(yīng)的簡易結(jié)構(gòu)。
[008引就圖5中所示的運(yùn)種情況，ω 1與世界坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸的關(guān)系為：
[0083] -
[0084] 需要說明的是，本實(shí)例中僅是W入射角的正切關(guān)系來確定〇1、〇2與世界坐標(biāo)系 的各坐標(biāo)軸的關(guān)系為例，在具體實(shí)現(xiàn)過程中還可W是通過入射角的其他Ξ角函數(shù)關(guān)系，例 如：正弦關(guān)系、余弦關(guān)系、余切關(guān)系等來確定《1、ω,與世界坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸的關(guān)系。
[00財(cái)其中，VI、Lz-1分別表示圖5中所示兩個(gè)魚眼鏡頭距鏡頭安裝架的中屯、的距離。
[0086] 需要說明的是，如果將物體P投影到X0Z、或Y0X平面上時(shí)，那么兩個(gè)垂直魚眼鏡頭 對應(yīng)的簡易結(jié)構(gòu)也將適應(yīng)性發(fā)生變化。而對于變化后的簡易結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于圖 5中所示的兩個(gè)垂直魚眼鏡頭的簡易結(jié)構(gòu)，能夠合理的推測得出。
[0087] S4 :確定待定位目標(biāo)即物體P與圖像坐標(biāo)系的關(guān)系。
[0088] 在圖像坐標(biāo)系的成像平面上物體的真實(shí)成像點(diǎn)Pd的坐標(biāo)為（U，V)，圖像坐標(biāo)系的 原點(diǎn)即成像面的中屯、點(diǎn)的坐標(biāo)為（U。，V。）。則待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角的正切值 為
此時(shí)，由于坐標(biāo)為（U，V)、（u。，V。）均為具體值，因此，可w通過上述關(guān)系 式得出待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角，即Φ角。
[0089] S5 :通過Φ角確定待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角，即Θ角。
[0090] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，基于魚眼鏡頭的等距成像規(guī)則，待定位目標(biāo)與圖像坐 標(biāo)系的方位角，與待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角相等。即，Φ角與Θ角相等。
[0091] 并且，通過魚眼鏡頭數(shù)學(xué)模型可知，當(dāng)將待定位目標(biāo)即物體P投影到Y(jié)0Z平面上 時(shí)，^ =觸1毋。而當(dāng)待定位目標(biāo)即物體P投影到X0Z平面上時(shí)，tan谷。本具體實(shí)例中， W將待定位目標(biāo)即物體P投影到Y(jié)0Z平面上，確定物體P在世界坐標(biāo)系中的Ξ維坐標(biāo)時(shí)采 用爭=記脈為例。
[0092] S6 :通過上述步驟S3至S5中確定的關(guān)系，即可確定物體P在世界坐標(biāo)系中的Ξ維 坐標(biāo)。
[009引旨P，將 W及互=組成方程組。由于 Y ωι、ω,Κ及Θ角均為常量，因此，通過解上述方程組即可確定物體P在世界坐標(biāo)系中的Ξ 維坐標(biāo)，即Ρ狂、Υ、幻。
[0094] S7 :通過Ξ維坐標(biāo)，對物體Ρ進(jìn)行定位。
[0095] 該具體的定位方法實(shí)例中，提出了四個(gè)魚眼鏡頭視場下物體Ξ維信息的計(jì)算方 法，由于四個(gè)魚眼鏡頭可W構(gòu)成一個(gè)全景立體球視覺系統(tǒng)，因此，可W實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)全景觀 巧。。具體地，通過四個(gè)魚眼鏡頭兩兩互相垂直構(gòu)成的視頻獲取裝置，可W確?？臻g中任意位 置上的物體至少會在兩個(gè)魚眼鏡頭中成像，并且，若物體出現(xiàn)在四個(gè)魚眼鏡頭構(gòu)成的全景 立體球視覺系統(tǒng)的正上方或者正下方，該物體將同時(shí)在四個(gè)魚眼鏡頭中成像?？梢?，通過本 實(shí)例提供的視頻獲取裝置，能夠通過至少兩個(gè)魚眼鏡頭同時(shí)獲取全球域空間內(nèi)任意物體的 Ξ維信息。本發(fā)明實(shí)例提供的定位方法，可W僅對通過單一的視覺系統(tǒng)、在同一時(shí)刻進(jìn)行一 次拍攝獲得的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，即可確定待定位目標(biāo)在世界坐標(biāo)系中的Ξ維坐標(biāo)。 本發(fā)明實(shí)例中提供的運(yùn)種定位方式，相較于現(xiàn)有的需要考慮云臺轉(zhuǎn)動(dòng)、多點(diǎn)拍攝獲取的視 頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，算法簡單。由于散發(fā)簡單不僅能夠減輕系統(tǒng)的處理負(fù)擔(dān)，還能夠減小 因算法復(fù)雜導(dǎo)致的結(jié)果誤差，定位更加精確。
[009引 實(shí)施例S
[0097] 參照圖6,示出了本發(fā)明實(shí)施例Ξ的一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0098] 本發(fā)明實(shí)施例的定位系統(tǒng)，包括：獲取模塊602,用于使用視頻獲取裝置獲取待定 位目標(biāo)的視頻圖像信息，其中，視頻獲取裝置包括固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合，多個(gè) 超廣角鏡頭的組合用于在不移動(dòng)所述視頻獲取裝置的條件下，獲取所述視頻獲取裝置所處 范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖像信息；Ξ維坐標(biāo)確定模塊604,用于根據(jù)待定位目標(biāo)的視頻圖像 信息，獲取待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)；目標(biāo)定位模塊606,用于根據(jù)獲取的Ξ維坐標(biāo)，對待定 位目標(biāo)進(jìn)行定位。
[0099] 通過本發(fā)明實(shí)施例提供的定位系統(tǒng)，由于視頻獲取裝置包括多個(gè)超廣角鏡頭的組 合，因此，在不移動(dòng)視頻獲取裝置的條件下也可W實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)全景觀測。由于視頻獲取裝置 能夠?qū)崿F(xiàn)無盲區(qū)全景觀測，故在獲取某一待定位的目標(biāo)的視頻圖像信息時(shí)，則無需移動(dòng)視 頻獲取裝置便可W獲取待定位的目標(biāo)的視頻圖像信息。由此可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的定 位系統(tǒng)，可W有效避免現(xiàn)有定位系統(tǒng)中需通過借助于云臺轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整視角，或借助于移動(dòng)平 臺的多點(diǎn)拍攝，才能實(shí)現(xiàn)全景觀測空間Ξ維信息的獲取的問題。由于不存在現(xiàn)有的定位系 統(tǒng)中存在的問題，因此，也就不存因上述問題而帶來的一系列的問題。
[0100] 實(shí)施例四
[0101] 參照圖7,示出了本發(fā)明實(shí)施例四的一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0102] 本發(fā)明實(shí)施例對實(shí)施例Ξ中的定位系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步地優(yōu)化，優(yōu)化后的定位系統(tǒng) 包括：獲取模塊702,用于使用視頻獲取裝置獲取待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，其中，視頻 獲取裝置包括固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合，所述多個(gè)超廣角鏡頭的組合用于在不移 動(dòng)所述視頻獲取裝置的條件下，獲取視頻獲取裝置所處范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖像信息；Ξ 維坐標(biāo)確定模塊704,用于根據(jù)所述待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲取待定位目標(biāo)的Ξ維坐 標(biāo)；目標(biāo)定位模塊706,用于根據(jù)獲取的Ξ維坐標(biāo)，對待定位目標(biāo)進(jìn)行定位。
[0103] 優(yōu)選地，固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合為固定設(shè)置的四個(gè)魚眼鏡頭的組合； 其中，四個(gè)魚眼鏡頭通過鏡頭支架相互間隔90度水平放置。
[0104] 優(yōu)選地，Ξ維坐標(biāo)確定模塊704包括：入射角獲取模塊7042,用于根據(jù)待定位目 標(biāo)的視頻圖像信息，獲取待定位目標(biāo)相對于各個(gè)魚眼鏡頭的鏡頭光軸的入射角；關(guān)系確定 模塊7044,用于確定各個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系，W及，確定待定位目標(biāo) 與圖像坐標(biāo)系的關(guān)系；坐標(biāo)確定模塊7046,用于根據(jù)確定的關(guān)系確定待定位目標(biāo)的Ξ維坐 標(biāo)。
[0105] 優(yōu)選地，關(guān)系確定模塊7044確定各個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系 時(shí)：根據(jù)各個(gè)入射角的正切值確定各個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系。
[0106] 優(yōu)選地，關(guān)系確定模塊7044根據(jù)各個(gè)入射角的正切值確定各個(gè)入射角與世界坐 標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系時(shí)：根據(jù)至少兩個(gè)入射角確定至少兩個(gè)入射角與世界坐標(biāo)系的各 個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系。
[0107] 優(yōu)選地，關(guān)系確定模塊7044確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的關(guān)系時(shí)：確定待定位 目標(biāo)在圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)；根據(jù)待定位目標(biāo)在圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定待定 位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角。
[0108] 優(yōu)選地，關(guān)系確定模塊7044根據(jù)待定位目標(biāo)在圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定待 定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角時(shí)：根據(jù)待定位目標(biāo)在圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定待 定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角正切值；根據(jù)方位角正切值，確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo) 系的方位角。
[0109] 優(yōu)選地，Ξ維坐標(biāo)確定模塊704還包括：世界坐標(biāo)系的方位角確定模塊7048,用于 在系確定模塊7044確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角之后，根據(jù)確定的待定位目標(biāo) 與圖像坐標(biāo)系的方位角，和，按照魚眼鏡頭等距投影成像規(guī)則，確定待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo) 系的方位角。
[0110] 優(yōu)選地，坐標(biāo)確定模塊7046根據(jù)確定的關(guān)系確定待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)時(shí)：根據(jù) 待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的入射角的正切值、入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系、 待定位目標(biāo)與世界坐標(biāo)系的方位角的正切值、和，方位角與世界坐標(biāo)系的至少兩個(gè)坐標(biāo)軸 的關(guān)系，確定待定位目標(biāo)的Ξ維坐標(biāo)。
[0111] 本發(fā)明實(shí)施例的定位系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施例一 W及實(shí)施例二中相應(yīng)的定位方 法，并且具有相應(yīng)的方法實(shí)施例的有益效果，在此不再寶述。
[0112] W上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可 W是或者也可W不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可W是或者也可W不是物理單 元，即可W位于一個(gè)地方，或者也可W分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？蒞根據(jù)實(shí)際的需要選擇其 中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性 的勞動(dòng)的情況下，即可W理解并實(shí)施。
[0113] 通過W上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W清楚地了解到各實(shí)施方式可 借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可W通過硬件?；谶\(yùn)樣的理解，上 述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該 計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可W存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指 令用W使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備（可W是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）執(zhí)行各個(gè)實(shí)施 例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。
[0114] 最后應(yīng)說明的是：W上實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然 可W對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而運(yùn)些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種定位方法，其特征在于，包括： 使用視頻獲取裝置獲取待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，其中，所述視頻獲取裝置包括固 定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合，所述多個(gè)超廣角鏡頭的組合用于在不移動(dòng)所述視頻獲取 裝置的條件下，獲取所述視頻獲取裝置所處范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖像信息； 根據(jù)所述待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲取所述待定位目標(biāo)的三維坐標(biāo)； 根據(jù)獲取的所述三維坐標(biāo)，對所述待定位目標(biāo)進(jìn)行定位。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合 為固定設(shè)置的四個(gè)魚眼鏡頭的組合；其中，所述四個(gè)魚眼鏡頭通過鏡頭支架相互間隔90度 水平放置。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲 取所述待定位目標(biāo)的三維坐標(biāo)的步驟包括： 根據(jù)所述待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲取所述待定位目標(biāo)相對于各個(gè)魚眼鏡頭的鏡 頭光軸的入射角； 確定各個(gè)所述入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系，以及，確定所述待定位目標(biāo) 與圖像坐標(biāo)系的關(guān)系； 根據(jù)確定的所述關(guān)系確定所述待定位目標(biāo)的三維坐標(biāo)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，確定各個(gè)所述入射角與世界坐標(biāo)系的各 個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系的步驟包括： 根據(jù)各個(gè)所述入射角的正切值確定各個(gè)所述入射角與所述世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸 的關(guān)系。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)各個(gè)所述入射角的正切值確定各個(gè) 所述入射角與所述世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系的步驟包括： 根據(jù)至少兩個(gè)所述入射角確定所述至少兩個(gè)入射角與所述世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸 的關(guān)系。6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定所述待定位目標(biāo)與圖像 坐標(biāo)系的關(guān)系的步驟包括： 確定所述待定位目標(biāo)在所述圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)； 根據(jù)所述待定位目標(biāo)在所述圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定所述待定位目標(biāo)與圖像坐 標(biāo)系的方位角。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述待定位目標(biāo)在所述圖像坐標(biāo)系 中的成像坐標(biāo)，確定所述待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角的步驟包括： 根據(jù)所述待定位目標(biāo)在所述圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定所述待定位目標(biāo)與圖像坐 標(biāo)系的方位角正切值； 根據(jù)所述方位角正切值，確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的 方位角的步驟之后，還包括： 根據(jù)確定的所述待定位目標(biāo)與所述圖像坐標(biāo)系的方位角，和，按照魚眼鏡頭等距投影 成像規(guī)則，確定所述待定位目標(biāo)與所述世界坐標(biāo)系的方位角。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)確定的所述關(guān)系確定所述待定 位目標(biāo)的三維坐標(biāo)的步驟包括： 根據(jù)各個(gè)所述入射角的正切值、所述入射角與所述世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系、 所述待定位目標(biāo)與所述世界坐標(biāo)系的方位角的正切值、和，所述方位角與所述世界坐標(biāo)系 的至少兩個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系，確定所述待定位目標(biāo)的三維坐標(biāo)。10. -種定位系統(tǒng)，其特征在于，包括： 獲取模塊，用于使用視頻獲取裝置獲取待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，其中，所述視頻獲 取裝置包括固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組合，所述多個(gè)超廣角鏡頭的組合用于在不移動(dòng) 所述視頻獲取裝置的條件下，獲取所述視頻獲取裝置所處范圍內(nèi)的任意目標(biāo)的圖像信息； 三維坐標(biāo)確定模塊，用于根據(jù)所述待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲取所述待定位目標(biāo) 的三維坐標(biāo)； 目標(biāo)定位模塊，用于根據(jù)獲取的所述三維坐標(biāo)，對所述待定位目標(biāo)進(jìn)行定位。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定設(shè)置的多個(gè)超廣角鏡頭的組 合為固定設(shè)置的四個(gè)魚眼鏡頭的組合；其中，所述四個(gè)魚眼鏡頭通過鏡頭支架相互間隔90 度水平放置。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述三維坐標(biāo)確定模塊包括： 入射角獲取模塊，用于根據(jù)所述待定位目標(biāo)的視頻圖像信息，獲取所述待定位目標(biāo)相 對于各個(gè)魚眼鏡頭的鏡頭光軸的入射角； 關(guān)系確定模塊，用于確定各個(gè)所述入射角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系，以及，確 定所述待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的關(guān)系； 坐標(biāo)確定模塊，用于根據(jù)確定的所述關(guān)系確定所述待定位目標(biāo)的三維坐標(biāo)。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)系確定模塊確定各個(gè)所述入射 角與世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系時(shí)： 根據(jù)各個(gè)所述入射角的正切值確定各個(gè)所述入射角與所述世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸 的關(guān)系。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)系確定模塊根據(jù)各個(gè)所述入射 角的正切值確定各個(gè)所述入射角與所述世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系時(shí)： 根據(jù)至少兩個(gè)所述入射角確定所述至少兩個(gè)入射角與所述世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸 的關(guān)系。15. 根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)系確定模塊確定 所述待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的關(guān)系時(shí)： 確定所述待定位目標(biāo)在所述圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)； 根據(jù)所述待定位目標(biāo)在所述圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定所述待定位目標(biāo)與圖像坐 標(biāo)系的方位角。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)系確定模塊根據(jù)所述待定位目 標(biāo)在所述圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定所述待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角時(shí)： 根據(jù)所述待定位目標(biāo)在所述圖像坐標(biāo)系中的成像坐標(biāo)，確定所述待定位目標(biāo)與圖像坐 標(biāo)系的方位角正切值； 根據(jù)所述方位角正切值，確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的方位角。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述三維坐標(biāo)確定模塊還包括： 世界坐標(biāo)系的方位角確定模塊，用于在所述關(guān)系確定模塊確定待定位目標(biāo)與圖像坐標(biāo) 系的方位角之后，根據(jù)確定的所述待定位目標(biāo)與所述圖像坐標(biāo)系的方位角，和，按照魚眼鏡 頭等距投影成像規(guī)則，確定所述待定位目標(biāo)與所述世界坐標(biāo)系的方位角。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述坐標(biāo)確定模塊根據(jù)所述關(guān)系確定 所述待定位目標(biāo)的三維坐標(biāo)時(shí)： 根據(jù)各個(gè)所述入射角的正切值、所述入射角與所述世界坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系、 所述待定位目標(biāo)與所述世界坐標(biāo)系的方位角的正切值、和，所述方位角與所述世界坐標(biāo)系 的至少兩個(gè)坐標(biāo)軸的關(guān)系，確定所述待定位目標(biāo)的三維坐標(biāo)。
【文檔編號】G06K9/32GK105989354SQ201510271989
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年5月25日
【發(fā)明人】王文平, 劉順華
【申請人】樂視移動(dòng)智能信息技術(shù)（北京）有限公司