一种基于全景视频的室内定位定姿方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于全景视频的室内定位定姿方法、装置及电子设备，所述方法包括：获取全景影像，将所述全景影像按照设定规则进行划分得到柱面鱼眼影像；将所述柱面鱼眼影像转换为球面鱼眼影像，根据所述球面鱼眼影像确定位置和姿态；根据所述位置和姿态进行定位定姿。本发明专利技术提供的基于全景视频的室内定位定姿方法，实现了精准室内导航。实现了精准室内导航。实现了精准室内导航。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全景视频的室内定位定姿方法及装置


[0001]本专利技术涉及导航定位
，尤其涉及一种基于全景视频的室内定位定姿方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]行人室内导航是导航定位的一个重要分支，现有的导航定位方法主要可分为以下三类，一是卫星定位导航(GNSS)技术，但室内GNSS信号缺失，基于GNSS行人导航方法无法在室内使用；二是基于WIFI、蓝牙、UWB等无线通信技术的室内导航定位，需要在室内布设相应设备，并且定位精度受环境影响较大，易受到干扰；三是基于惯性传感器(IMU)的室内行人导航定位，但IMU设备昂贵，且定位精度不稳定，因此无法在行人室内导航中运用。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，有必要提供一种基于全景视频的室内定位定姿方法、装置及电子设备，用以解决现有技术中不能实现精确室内导航的问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于全景视频的室内定位定姿方法，包括：
[0005]获取全景影像，将所述全景影像按照设定规则进行划分得到柱面鱼眼影像；
[0006]将所述柱面鱼眼影像转换为球面鱼眼影像，根据所述球面鱼眼影像确定位置和姿态；
[0007]根据所述位置和姿态进行定位定姿。
[0008]进一步地，将所述全景影像按照设定规则进行划分得到柱面鱼眼影像，包括：
[0009]将所述全景影像按照柱面展开得到对应的柱面全景影像，将所述柱面全景影像按照设定规则划分为前视角、后视角、左视角及右视角的柱面鱼眼影像。
[0010]进一步地，将所述柱面鱼眼影像转换为球面鱼眼影像，包括：
[0011]构建柱面投影坐标系、球面投影坐标系、球面坐标系及球面图像坐标系；
[0012]在所述柱面鱼眼影像上任取一点投影至柱面投影坐标系得到柱面投影坐标，利用第一坐标转换公式将所述柱面投影坐标转换为在球面投影坐标系上的球面投影坐标；
[0013]利用第二坐标转换公式将所述球面投影坐标转换为在球面坐标系上的球坐标，利用第三坐标转换公式将所述球坐标转换为在球面坐标系上的直角坐标；
[0014]利用第四坐标转换公式将所述直角坐标转换为在球面图像坐标系上的图像坐标，根据所述图像坐标得到球面鱼眼影像。
[0015]进一步地，根据所述球面鱼眼影像确定位置和姿态，包括：
[0016]对所述前视角、后视角、左视角及右视角的柱面鱼眼影像分别进行畸变标定，得到标定后的球面鱼眼影像；
[0017]对所述标定后的球面鱼眼影像进行空三处理，得到对应的前视角、后视角、左视角及右视角的空三位置和姿态。
[0018]进一步地，对所述前视角、后视角、左视角及右视角的柱面鱼眼影像分别进行畸变
标定，得到标定后的球面鱼眼影像，包括：
[0019]利用KB模型对所述前视角、后视角、左视角及右视角的柱面鱼眼影像分别进行畸变标定，得到标定后的球面鱼眼影像。
[0020]进一步地，对所述标定后的球面鱼眼影像进行空三处理，得到对应的前视角、后视角、左视角及右视角的空三位置和姿态，包括：
[0021]利用ORB
‑
SLAM算法对所述标定后的球面鱼眼影像进行空三处理，得到对应的前视角、后视角、左视角及右视角的空三位置和姿态。
[0022]进一步地，根据所述位置和姿态进行定位定姿之前，包括：
[0023]判断相邻航向角偏移是否超过设定阈值。
[0024]进一步地，根据所述位置和姿态进行定位定姿，包括：
[0025]当所述相邻航向角偏移没有超过设定阈值时，对所述前视角的空三位置和姿态，以及后视角的空三位置和姿态进行平差处理，得到平差处理结果作为定位定姿的位置和姿态；
[0026]当所述相邻航向角偏移超过设定阈值时，对所述左视角的空三位置和姿态，以及右视角的空三位置和姿态进行平差处理，得到平差处理结果作为定位定姿的位置和姿态。
[0027]本专利技术还提供了一种基于全景视频的室内定位定姿装置，包括数据获取模块、数据处理模块及定位定姿模块；
[0028]所述数据获取模块，用于获取全景影像，将所述全景影像按照设定规则进行划分得到柱面鱼眼影像；
[0029]所述数据处理模块，用于将所述柱面鱼眼影像转换为球面鱼眼影像，根据所述球面鱼眼影像确定位置和姿态；
[0030]所述定位定姿模块，用于根据所述位置和姿态进行定位定姿。
[0031]本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述任一技术方案所述的基于全景视频的室内定位定姿方法。
[0032]采用上述实施例的有益效果是：本专利技术提供的基于全景视频的室内定位定姿方法，通过获取全景影像，根据全景影像得到柱面鱼眼影像，将柱面鱼眼影像转换为球面鱼眼影像，利用球面鱼眼影像确定位置和姿态，根据位置和姿态进行定位定姿，实现了精准室内导航。
附图说明
[0033]图1为本专利技术提供的基于全景视频的室内定位定姿装置的应用场景示意图；
[0034]图2为本专利技术提供的基于全景视频的室内定位定姿方法一实施例的流程示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例中提供的全景相机示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例中提供的柱面鱼眼影像示意图；
[0037]图5为本专利技术实施例中提供的前后左右视角划分规则的示意图；
[0038]图6为本专利技术实施例中提供的柱面投影坐标系和球面投影坐标系间的坐标转换示意图；
[0039]图7为本专利技术实施例中提供的球面坐标系的示意图；
[0040]图8为本专利技术实施例中提供的球面坐标系和球面图像坐标系间的坐标转换示意图；
[0041]图9为本专利技术实施例中提供的球面鱼眼影像示意图；
[0042]图10为本专利技术提供的基于全景视频的室内定位定姿装置一实施例的结构框图；
[0043]图11为本专利技术提供的电子设备一实施例的结构框图。
具体实施方式
[0044]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0045]本专利技术提供了一种基于全景视频的室内定位定姿方法、装置及电子设备，以下分别进行详细说明。
[0046]图1为本专利技术提供的基于全景视频的室内定位定姿装置的应用场景示意图，该系统可以包括服务器100，服务器100中集成基于全景视频的室内定位定姿装置，如图1中的服务器。
[0047]本专利技术实施例中服务器100主要用于：
[0048]获取全景影像，将所述全景影像按照设定规则进行划分得到柱面鱼眼影像；
[0049]将所述柱面鱼眼影像转换为球面鱼眼影像，根据所述球面鱼眼影像确定位置和姿态；
[0050]根据所述位置和姿态进行定位定姿。
[0051]本专利技术实施例中，该服务器100可以是独立的服务器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全景视频的室内定位定姿方法，其特征在于，包括：获取全景影像，将所述全景影像按照设定规则进行划分得到柱面鱼眼影像；将所述柱面鱼眼影像转换为球面鱼眼影像，根据所述球面鱼眼影像确定位置和姿态；根据所述位置和姿态进行定位定姿。2.根据权利要求1所述的基于全景视频的室内定位定姿方法，其特征在于，将所述全景影像按照设定规则进行划分得到柱面鱼眼影像，包括：将所述全景影像按照柱面展开得到对应的柱面全景影像，将所述柱面全景影像按照设定规则划分为前视角、后视角、左视角及右视角的柱面鱼眼影像。3.根据权利要求1所述的基于全景视频的室内定位定姿方法，其特征在于，将所述柱面鱼眼影像转换为球面鱼眼影像，包括：构建柱面投影坐标系、球面投影坐标系、球面坐标系及球面图像坐标系；在所述柱面鱼眼影像上任取一点投影至柱面投影坐标系得到柱面投影坐标，利用第一坐标转换公式将所述柱面投影坐标转换为在球面投影坐标系上的球面投影坐标；利用第二坐标转换公式将所述球面投影坐标转换为在球面坐标系上的球坐标，利用第三坐标转换公式将所述球坐标转换为在球面坐标系上的直角坐标；利用第四坐标转换公式将所述直角坐标转换为在球面图像坐标系上的图像坐标，根据所述图像坐标得到球面鱼眼影像。4.根据权利要求2所述的基于全景视频的室内定位定姿方法，其特征在于，根据所述球面鱼眼影像确定位置和姿态，包括：对所述前视角、后视角、左视角及右视角的柱面鱼眼影像分别进行畸变标定，得到标定后的球面鱼眼影像；对所述标定后的球面鱼眼影像进行空三处理，得到对应的前视角、后视角、左视角及右视角的空三位置和姿态。5.根据权利要求4所述的基于全景视频的室内定位定姿方法，其特征在于，对所述前视角、后视角、左视角及右视角的柱面鱼眼影像分别进行畸变标定，得到标定后的球面鱼眼影像，包括：利用KB模型对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭君斌，于传强，李若亭，李游，孙晓艳，王俊提，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：