[发明专利]一种基于检索匹配的物体角度信息标注方法及电子设备

说明书

本发明公开了一种基于检索匹配的物体角度信息标注方法及电子设备，包括如下步骤：S1，利用制图软件，对所选取的2D图像中特定目标物体，建立一个3D模型；S2，物体中心点O和相机中心点Oc的连线与Zc轴夹角设定为θ，在θ为某一固定值的情况下，改变物体的观察角度α，得到各个角度下物体在图像坐标系的投影图；S3，改变θ角，重复步骤S2，得到多组投影图片，再根据这些图片建立数据库；S4，根据2D图像中2个目标点，以及实际物体的3D尺寸大小，进行坐标系转换，计算得到θ；S5，进行检索匹配算法得到角度信息。本发明通过软件的方式即可获取角度信息，不需要借助激光雷达设备，简化方案，节省成本。

技术领域

本发明属于深度学习应用相关的图像标注技术，具体涉及对2D图像中目标物体的角度信息进行标注。

背景技术

在无人驾驶、机器人、增强现实等应用场景下，普通2D检测并不能提供感知环境所需要的全部信息，大部分应用都需要有目标物体的长宽高还有偏转角等信息。例如，在自动驾驶场景下，需要从图像中提供目标物体三维大小及旋转角度等指标，在鸟瞰投影的信息对于后续自动驾驶场景中的路径规划和控制具有至关重要的作用。

一些基于深度学习的3D目标检测算法，可实现对图像中这些信息的获取。但训练集数据的准备过程中，需要对2D图像中的各种数据进行标注(包含物体二维边界框、三维物体的尺寸、物体的观察角度等)。其中物体三维大小是容易确定的，物体在图像中的二维边界框也可由图像直接得出，但图像中目标物体的角度信息较难得出。

现有的方法通常是结合激光雷达来测量物体的角度信息，但实施起来较复杂，涉及校准、点云数据处理、雷达和相机数据的同步等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于检索匹配的物体角度信息标注方法，可以较为方便的对2D图像中目标物体进行角度信息的标注。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于检索匹配的物体角度信息标注方法，包括如下步骤：

S1,利用制图软件，对所选取的2D图像中特定目标物体，建立一个3D模型；

S2，物体中心点O和相机中心点Oc的连线与Zc轴夹角设定为θ，在θ为某一固定值的情况下，改变物体的观察角度α，即将物体沿着自身中心点O旋转至各角度，得到各个角度下物体在图像坐标系的投影图；

S3，改变θ角，重复步骤S2，得到多组投影图片，再根据这些图片建立数据库；

S4，根据2D图像中2个目标点，以及实际物体的3D尺寸大小，进行坐标系转换，计算得到θ；

S5，进行检索匹配算法得到角度信息，从3D模型数据库中检索出θ对应的一组图片，所选取的2D图像，标注其边框，将包含边框的图片截取出来，再将截取后的图片和该组模板图片进行匹配，找到匹配度大于某一阈值的图片后，即可确定该图片中物体的观察角度α。

本发明还提供了一种电子设备，采用上述的一种基于检索匹配的物体角度信息标注方法进行目标物体的角度标注。

本发明采用的技术方案，先建立一个目标物体的3D几何模型，再将其各个角度下在图像坐标系的投影图制作成一个数据库，进行目标物体的角度标注时，去检索数据库中，找出匹配的投影图，则可确定对应的角度信息。

因而，本发明具有如下有益效果：

1)通过软件的方式即可获取角度信息，不需要借助激光雷达设备，简化方案，节省成本。

2)因为角度信息和背景像素的依赖关系不大，所以建立好模型的数据库以后，即可重复对各种背景下的目标物体的角度信息进行标注，适用范围广。

本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明