相机定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种相机定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质；方法包括：在通过相机采集得到的第一图像中创建第一跟踪区域；将第一跟踪区域映射至定位空间的表面，并确定得到的映射区域对应世界坐标系的位姿；根据第一跟踪区域对通过相机采集得到的第二图像进行目标跟踪处理，得到第二图像中的第二跟踪区域；根据第二跟踪区域，确定映射区域对应相机在采集第二图像时的相机坐标系的位姿；根据映射区域对应世界坐标系的位姿、以及映射区域对应相机坐标系的位姿进行位姿变换处理，得到相机在采集第二图像时对应世界坐标系的位姿。通过本申请，能够减少相机定位过程中的计算量，提升相机定位的效率。提升相机定位的效率。提升相机定位的效率。

【技术实现步骤摘要】
相机定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及图像技术，尤其涉及一种相机定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]相机是利用光学成像原理形成图像的设备，广泛地应用于日常生活中，例如数码相机以及移动设备(如智能手机)内置的相机组件等。由于在使用相机的过程中通常会存在各种各样的拍摄需求，因此相机会经常处于移动状态，导致相机的位姿不固定。
[0003]针对于此，在相关技术提供的方案中，通常是根据相机采集到的图像来重建相机周围的包括成千上万个点的点云，并根据重建出的点云来估计相机的位姿。然而，该方案的计算量过大，导致会耗费电子设备的较多计算资源，并且相机定位的效率低。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种相机定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够减少相机定位过程中的计算量，同时能够提升相机定位的效率。
[0005]本申请实施例提供一种相机定位方法，包括：
[0006]在通过相机采集得到的第一图像中创建第一跟踪区域；
[0007]将所述第一跟踪区域映射至包括所述相机的定位空间的表面，并确定映射得到的映射区域对应世界坐标系的位姿；
[0008]根据所述第一跟踪区域对通过所述相机采集得到的第二图像进行目标跟踪处理，得到所述第二图像中的第二跟踪区域；
[0009]根据所述第二跟踪区域，确定所述映射区域对应所述相机在采集所述第二图像时的相机坐标系的位姿；
[0010]根据所述映射区域对应所述世界坐标系的位姿、以及所述映射区域对应所述相机坐标系的位姿进行位姿变换处理，得到所述相机在采集所述第二图像时对应所述世界坐标系的位姿。
[0011]本申请实施例提供一种相机定位装置，包括：
[0012]区域创建模块，用于在通过相机采集得到的第一图像中创建第一跟踪区域；
[0013]映射模块，用于将所述第一跟踪区域映射至包括所述相机的定位空间的表面，并确定映射得到的映射区域对应世界坐标系的位姿；
[0014]区域跟踪模块，用于根据所述第一跟踪区域对通过所述相机采集得到的第二图像进行目标跟踪处理，得到所述第二图像中的第二跟踪区域；
[0015]所述区域跟踪模块，还用于根据所述第二跟踪区域，确定所述映射区域对应所述相机在采集所述第二图像时的相机坐标系的位姿；
[0016]位姿变换模块，用于根据所述映射区域对应所述世界坐标系的位姿、以及所述映射区域对应所述相机坐标系的位姿进行位姿变换处理，得到所述相机在采集所述第二图像
时对应所述世界坐标系的位姿。
[0017]本申请实施例提供一种电子设备，包括：
[0018]存储器，用于存储可执行指令；
[0019]处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现本申请实施例提供的相机定位方法。
[0020]本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有可执行指令，用于引起处理器执行时，实现本申请实施例提供的相机定位方法。
[0021]本申请实施例具有以下有益效果：
[0022]通过目标跟踪处理的方式建立第一图像与第二图像之间的联系，本质上是实现了从第一跟踪区域到第二跟踪区域的目标跟踪。同时，由于在相机的移动过程中，定位空间表面的映射区域固定不变，因此可以根据第二跟踪区域确定映射区域对应相机坐标系(指相机在采集第二图像时的相机坐标系)的位姿，并根据映射区域对应世界坐标系的位姿、以及映射区域对应相机坐标系的位姿进行位姿变换处理，得到相机在采集第二图像时对应世界坐标系的位姿。综上，本申请实施例在减少相机定位过程中的计算量的同时，还能够提升相机定位的精度。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例提供的相机定位系统的架构示意图；
[0024]图2是本申请实施例提供的终端设备的架构示意图；
[0025]图3A是本申请实施例提供的相机定位方法的流程示意图；
[0026]图3B是本申请实施例提供的相机定位方法的流程示意图；
[0027]图3C是本申请实施例提供的相机定位方法的流程示意图；
[0028]图3D是本申请实施例提供的相机定位方法的流程示意图；
[0029]图4是本申请实施例提供的相机界面的示意图；
[0030]图5是本申请实施例提供的相机界面的示意图；
[0031]图6是本申请实施例提供的虚拟场景的变化示意图；
[0032]图7是本申请实施例提供的相机定位方法的流程示意图；
[0033]图8是本申请实施例提供的相机成像的示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
[0036]在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。在以
下的描述中，所涉及的术语“多个”是指至少两个。
[0037]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
[0038]对本申请实施例进行进一步详细说明之前，对本申请实施例中涉及的名词和术语进行说明，本申请实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。
[0039]1)相机：指利用光学成像原理形成图像的设备，在本申请实施例中，相机可以是独立的设备，如数据相机，也可以是电子设备(如终端设备)内置或外接的相机组件。
[0040]2)跟踪区域：通过相机采集到的图像中的区域，通过对跟踪区域的目标跟踪处理来实现相机位姿的标定。本申请实施例对跟踪区域的形状不做限定，例如可以是矩形或圆形等。
[0041]3)定位空间：指创建的包含相机在内的、且用于进行相机定位的三维空间，本申请实施例对定位空间的形状不做限定，例如可以是球体、长方体、三棱锥或四棱锥等。在本申请实施例中，可以通过定位空间的表面上固定不变的映射区域(也称锚块)，来实现相机定位。
[0042]4)位姿：包括姿态(又称旋转姿态)及位置(又称位移)，用于在三维空间中描述一个物体。
[0043]5)惯性测量组件(Inertial Measurement Unit，IMU)：又称惯性测量单元、惯性传感器，在惯性测量组件的运行过程中，可以采集自身对应世界坐标系的姿态。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相机定位方法，其特征在于，所述方法包括：在通过相机采集得到的第一图像中创建第一跟踪区域；将所述第一跟踪区域映射至包括所述相机的定位空间的表面，并确定映射得到的映射区域对应世界坐标系的位姿；根据所述第一跟踪区域对通过所述相机采集得到的第二图像进行目标跟踪处理，得到所述第二图像中的第二跟踪区域；根据所述第二跟踪区域，确定所述映射区域对应所述相机在采集所述第二图像时的相机坐标系的位姿；根据所述映射区域对应所述世界坐标系的位姿、以及所述映射区域对应所述相机坐标系的位姿进行位姿变换处理，得到所述相机在采集所述第二图像时对应所述世界坐标系的位姿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定映射得到的映射区域对应世界坐标系的位姿，包括：根据所述映射区域对应本地的映射坐标系的姿态，确定所述映射区域对应所述世界坐标系的姿态；确定所述映射区域的中心对应第一相机坐标系的位置，以作为所述映射区域对应所述第一相机坐标系的位置；其中，所述第一相机坐标系表示所述相机在采集所述第一图像时的相机坐标系；根据所述相机在采集所述第一图像时对应所述世界坐标系的位姿、以及所述映射区域对应所述第一相机坐标系的位置进行位置变换处理，得到所述映射区域对应所述世界坐标系的位置；将所述映射区域对应所述世界坐标系的姿态、以及所述映射区域对应所述世界坐标系的位置进行组合处理，得到所述映射区域对应所述世界坐标系的位姿。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述相机在采集所述第一图像时对应所述世界坐标系的位姿、以及所述映射区域对应所述第一相机坐标系的位置进行位置变换处理之前，所述方法还包括：当通过所述相机采集所述第一图像时，以所述相机为原点创建所述世界坐标系，并将惯性测量组件采集到的姿态作为所述惯性测量组件对应所述世界坐标系的姿态；根据所述惯性测量组件对应所述世界坐标系的姿态、以及所述相机对应所述惯性测量组件的坐标系的姿态进行姿态变换处理，得到所述相机在采集所述第一图像时对应所述世界坐标系的姿态；将零矩阵作为所述相机在采集所述第一图像时对应所述世界坐标系的位置；将所述相机在采集所述第一图像时对应所述世界坐标系的姿态、以及所述相机在采集所述第一图像时对应所述世界坐标系的位置进行组合处理，得到所述相机在采集所述第一图像时对应所述世界坐标系的位姿。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述映射区域对应本地的映射坐标系的姿态，确定所述映射区域对应所述世界坐标系的姿态之前，所述方法还包括：以所述映射区域的中心为原点，根据所述世界坐标系的坐标轴方向创建所述映射区域的映射坐标系；
所述根据所述映射区域对应本地的映射坐标系的姿态，确定所述映射区域对应所述世界坐标系的姿态，包括：确定所述映射区域对应所述映射坐标系的姿态，以作为所述映射区域对应所述世界坐标系的姿态。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一跟踪区域映射至包括所述相机的定位空间的表面之前，所述方法还包括：创建以所述相机为中心的定位空间；所述确定所述映射区域的中心对应第一相机坐标系的位置，包括：确定所述映射区域的中心与所述相机之间的距离，以作为所述映射区域的中心对应所述第一相机坐标系的位置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二跟踪区域，确定所述映射区域对应所述相机在采集所述第二图像时的相机坐标系的位姿，包括：根据所述第二跟踪区域确定所述映射区域对应第二相机坐标系的深度；其中，所述第二相机坐标系表示所述相机在采集所述第二图像时的相机坐标系；将所述映射区域对应所述第二相机坐标系的深度、所述相机的内参矩阵、以及所述第二图像的中心位置进行融合处理，得到所述映射区域对应所述第二相机坐标系的位置；将所述相机在采集所述第二图像时对应所述世界坐标系的姿态、以及所述映射区域对应所述第二相机坐标系的位置进行组合处理，得到所述映射区域对应所述第二相机坐标系的位姿。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述第一跟踪区域映射至包括所述相机的定位空间的表面之前，所述方法还包括：创建以所述相机为中心的定位空间；所述根据所述第二跟踪区域确定所述映射区域对应第二相机坐标系的深度，包括：根据所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑远力，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：