[发明专利]一种基于单摄像机的目标空间定位方法

摘要

本发明公开了一种基于单摄像机的目标空间定位方法，属于智能视频监控技术领域。本发明方法针对现有基于线性摄像机模型进行目标空间定位技术未考虑镜头畸变所带来的成像误差的问题，基于镜头畸变的各向同性的特性，在利用理想线性摄像机模型进行目标空间定位时，结合GPS等全球定位系统获得摄像机位置、场景中心参考点和标识点的大地绝对坐标等空间定位辅助信息，对目标在图像中的位置进行补偿和校正，从而可快速准确地获得目标的实际大地绝对坐标。相比现有技术，本发明方法的鲁棒性、实时性和适用性都得到了较大的提升。

主权项

一种基于单摄像机的目标空间定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、利用设置于摄像机拍摄场景中心位置的参考点以及摄像机所在位置的大地绝对坐标，构建反映二维图像坐标和大地绝对坐标之间映射关系的理想线性摄像机模型；步骤2、在摄像机的拍摄场景中的地平面上设置一组已知大地绝对坐标的标识点，各标识点均位于经过所述参考点的一条直线上；步骤3、在摄像机所拍摄的图像中检测出所述标识点，得到各标识点在图像中的实际二维图像坐标；步骤4、利用所述理想线性摄像机模型，将三维空间中使用大地绝对坐标表示的各标识点投影至所述图像中，得到各标识点在图像中的理想二维图像坐标；步骤5、根据各标识点在图像中的实际二维图像坐标和理想二维图像坐标，计算出各标识点在图像中的径向误差，并将标识点的径向误差拟合为随与图像中心之间距离变化的径向误差曲线；步骤6、在所述摄像机拍摄的图像中检测出目标，得到目标在图像中的实际二维图像坐标；利用所述径向误差曲线对目标在图像中的实际二维图像坐标进行径向校准，得到目标在图像中的理想二维图像坐标；步骤7、根据目标在图像中的理想二维图像坐标，利用所述理想线性摄像机模型得到目标的大地绝对坐标。