[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

说明书

确定鱼眼相机图像中物体实际位置的方法及装置，所述方法包括：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；计算鱼眼相机图像中物体在世界坐标系下的实际位置。本发明实现了高效、准确地估计出图像中的物体在现实世界坐标系中的实际位置，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，同时借助于标定板来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、以及鱼眼相机的安装高度，简单高效。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种确定鱼眼相机图像中物体实际位置的方法及装置。

背景技术

鱼眼镜头，指的是一种焦距在16nm或以下、且视角接近或等于180°的镜头，是一种极端的广角镜头。为使镜头达到最大的摄影视角，鱼眼镜头的前镜片直径很短、且呈抛物线状向镜头前部凸出，和鱼的眼睛相似，故而得名。

鱼眼相机，即带有鱼眼镜头的相机。如前所述，它的焦距极短(16nm或以下)、且视角接近或等于180°

可以理解的是，极短的焦距，在带来更大的视角范围的同时，也会产生一定的弊端，例如会产生桶形畸变。

桶形畸变，指的是由镜头引起的成像画面呈现桶形膨胀状的失真现象，又称桶形失真。鱼眼相机由于其极短的焦距，会存在大幅度的桶形畸变。

桶形畸变会影响成像的位置精度，在基于鱼眼相机和深度学习的监控系统中，鱼眼相机的桶形畸变(和相机的安装误差)会导致对图像中物体在现实世界坐标系中位置的定位不准确。

对于由鱼眼相机所拍摄的图像，如何高效、准确地估计出图像中的物体在现实世界坐标系中的实际位置，是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：对于由鱼眼相机所拍摄的图像，如何高效、准确地估计出图像中的物体在现实世界坐标系中的实际位置。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种确定鱼眼相机图像中物体实际位置的方法，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；

计算鱼眼相机图像中物体在世界坐标系下的实际位置。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。