[发明专利]确定鱼眼相机图像中物体实际位置的方法及装置

权利要求书

1.一种确定鱼眼相机图像中物体实际位置的方法，其特征在于，包括：

确定鱼眼相机图像正方向与世界坐标系正方向之间的夹角；

确定鱼眼相机的安装高度和物体在鱼眼相机图像中的坐标关于物体在鱼眼相机图像中的坐标与鱼眼相机图像的成像中心之间的实际距离的拟合多项式；所述鱼眼相机的安装平面与鱼眼相机的安装位置下方的地面平行；

计算鱼眼相机图像中物体在世界坐标系下的实际位置，包括：根据物体在鱼眼相机图像中的坐标(x,y)，得到物体在鱼眼相机图像中的坐标(x,y)与鱼眼相机图像的成像中心之间的实际距离d、以及其成像角度根据所述鱼眼相机图像正方向与世界坐标系正方向之间的夹角θ，计算作为物体在世界坐标系下与鱼眼相机图像正方向之间的夹角；根据所述物体在鱼眼相机图像中的坐标(x,y)与鱼眼相机图像的成像中心之间的实际距离d和所述物体在世界坐标系下与鱼眼相机图像正方向之间的夹角，来计算得到鱼眼相机图像中物体在世界坐标系下的实际位置；

所述鱼眼相机的安装高度采用如下方式确定：根据鱼眼相机标定时标定板的物理大小及其像素位置、以及所述安装高度h和物体在鱼眼相机图像中的坐标(x,y)关于实际距离d的拟合多项式，来推导出鱼眼相机的安装高度h。

2.如权利要求1所述的确定鱼眼相机图像中物体实际位置的方法，其特征在于，所述确定鱼眼相机图像正方向与世界坐标系正方向之间的夹角θ包括：

在鱼眼相机镜头的下方放置标定板，并计算得到标定板上各个角点的位置；

以鱼眼相机图像坐标系正方向与标定板所在世界坐标系正方向之间的夹角，来作为所述鱼眼相机图像正方向与世界坐标系正方向之间的夹角θ。

3.如权利要求2所述的确定鱼眼相机图像中物体实际位置的方法，其特征在于，所述在鱼眼相机镜头的下方放置标定板包括：所述标定板按照其所在世界坐标系的正南正北方向放置，标定板的棋盘格的边界与世界坐标系的南北/东西方向平行，以此来确定标定板所在世界坐标系正方向。

4.如权利要求1所述的确定鱼眼相机图像中物体实际位置的方法，其特征在于，所述确定鱼眼相机的安装高度h和物体在鱼眼相机图像中的坐标(x,y)关于实际距离d的拟合多项式包括：

确定鱼眼相机与其安装位置下方的地面之间的距离，作为鱼眼相机的安装高度h；

在世界坐标系下选取距离鱼眼相机1米至n米不等的n个点进行多项式拟合，得到鱼眼相机的安装高度h和物体在鱼眼相机图像中的坐标(x,y)关于实际距离d的拟合多项式。

5.如权利要求4所述的确定鱼眼相机图像中物体实际位置的方法，其特征在于，所述在世界坐标系下选取距离鱼眼相机1米至n米不等的n个点进行多项式拟合，得到鱼眼相机的安装高度h和物体在鱼眼相机图像中的坐标(x,y)关于实际距离d的拟合多项式包括：

以预定的m米作为调整单位，分别记录鱼眼相机在各个安装高度下，此n个点在鱼眼相机图像中的坐标；

根据所述此n个点在鱼眼相机图像中的坐标，来计算此n个点距离鱼眼相机图像的成像中心之间的距离，作为所述实际距离d；

根据不同安装高度h下的不同实际距离d的图像坐标(x₁,y₁),(x₂,y₂),(x₃,y₃),...,(x_n,y_n)，来进行多项式的拟合，得到鱼眼相机的安装高度h和物体在鱼眼相机图像中的坐标(x,y)关于实际距离d的拟合多项式。