[发明专利]摄影机位置确定方法及系统

权利要求书

1.一种摄影机位置确定方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述摄影机获取的影像上标定至少两个标识位；

利用位置对准设备在所述摄影机的摄影近面上和摄影远面上分别对准所述至少两个标识位；

获取所述位置对准设备在所述摄影近面上对准所述至少两个标识位时得到的至少两个近面三维坐标、在所述摄影远面上对准所述至少两个标识位时得到的至少两个远面三维坐标；

对所述至少两个近面三维坐标和所述至少两个远面三维坐标进行几何处理得到所述摄影机的位置；

根据所述摄影机的位置得到所述摄影机在摄影机坐标系下的摄影机坐标；

在所述至少两个标识位至影像的中心点距离相等时，利用所述摄影机坐标算取所述摄影机的视场角，其中，所述利用所述摄影机坐标算取所述摄影机的视场角包括：

利用公式：

y/v＝2*tan(fov/2)*z

其中，fov表示所述摄影机的视场角；y表示摄影机在摄影机坐标系下的y轴分量；z表示在摄影机坐标系下的z轴分量；v表示在图像坐标系下，所述至少两个标识位中的一个标识位的y轴分量与所述摄影机获取的影像的中心的y轴分量差值的绝对值。

2.如权利要求1所述的摄影机位置确定方法，其特征在于，所述至少两个标识位包括第一标识位和第二标识位；

所述至少两个近面三维坐标包括第一坐标、第二坐标，所述至少两个远面三维坐标包括第三坐标、第四坐标；

所述第一标识位与所述第一坐标及所述第三坐标位置对应；所述第二标识位与所述第二坐标及所述第四坐标位置对应。

3.如权利要求2所述的摄影机位置确定方法，其特征在于，所述对所述至少两个近面三维坐标和所述至少两个远面三维坐标进行几何处理得到所述摄影机的位置包括：

对所述第一坐标和所述第三坐标进行几何处理以得到经过所述第一坐标和所述第三坐标的第一直线；

对所述第二坐标和所述第四坐标进行几何处理以得到经过所述第二坐标和所述第四坐标的第二直线；

获取所述第一直线和所述第二直线的交点以得到所述摄影机的位置。

4.如权利要求1所述的摄影机位置确定方法，其特征在于，所述利用所述摄影机坐标系坐标算取所述摄影机的视场角包括：

利用公式：

x/u＝(y/v)*(cwidth/cheight)；

y/v＝2*tan(fov/2)*z

其中，fov表示所述摄影机的视场角；x表示摄影机在摄影机坐标系下的x轴分量；y表示摄影机在摄影机坐标系下的y轴分量；z表示在摄影机坐标系下的z轴分量；u表示在图像坐标系下，所述至少两个标识位中的一个标识位的x轴分量与所述摄影机获取的影像的中心的x轴分量差值的绝对值；v表示在图像坐标系下，所述至少两个标识位中的一个标识位的y轴分量与所述摄影机获取的影像的中心的y轴分量差值的绝对值；cwidth表示显示影像的宽度；cheight表示显示影像的高度。

5.如权利要求1所述的摄影机位置确定方法，其特征在于，所述根据所述摄影机的位置得到所述摄影机在摄影机坐标系下的摄影机坐标包括：

对所述摄影机的位置进行矩阵转换处理得到所述摄影机在摄影机坐标系下的坐标。

6.如权利要求3所述的摄影机位置确定方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用所述第一直线和所述第二直线得到所述摄影机获取的影像的摄制方向。

7.如权利要求6所述的摄影机位置确定方法，其特征在于，“利用所述第一直线和所述第二直线得到所述摄影机获取的影像的摄制方向”包括：

在所述交点与所述摄影机获取的影像的中心点位置对应，且自所述第一直线和所述第二直线形成的夹角的角平分线过所述中心点位置时，利用所述第一直线和所述第二直线的单位向量和算取所述摄影机的获取所述摄影机获取的影像的摄制方向。

8.一种摄影机位置确定系统，其特征在于，所述系统包括：

标定装置，用于在所述摄影机获取的影像上标定至少两个标识位；

位置对准设备，用于在所述摄影机的摄影近面上和摄影远面上分别对准所述至少两个标识位；

位置获取装置，用于获取所述位置对准设备在所述摄影近面上对准所述至少两个标识位时得到的至少两个近面三维坐标、在所述摄影远面上对准所述至少两个标识位时得到的至少两个远面三维坐标；

处理装置，用于对所述至少两个近面三维坐标和所述至少两个远面三维坐标进行几何处理得到所述摄影机的位置；

所述处理装置，还用于根据所述摄影机的位置得到所述摄影机在摄影机坐标系下的摄影机坐标；在所述至少两个标识位至影像的中心点距离相等时，利用所述摄影机坐标算取所述摄影机的视场角；

其中，所述利用所述摄影机坐标算取所述摄影机的视场角包括：

利用公式：

y/v＝2*tan(fov/2)*z

其中，fov表示所述摄影机的视场角；y表示摄影机在摄影机坐标系下的y轴分量；z表示在摄影机坐标系下的z轴分量；v表示在图像坐标系下，所述至少两个标识位中的一个标识位的y轴分量与所述摄影机获取的影像的中心的y轴分量差值的绝对值。