一种抽象相机参数模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种抽象相机参数模型的方法，包括如下步骤：1)输入图片上多点的像素坐标，世界坐标；2)将像素坐标，世界坐标归一；3)将相机成像抽象为一个长方体；相机坐标系相对于世界坐标系的绕x轴旋转角度pitch，绕y轴旋转角度yaw，绕z轴旋转角度roll，分别得到的变换矩阵；4)通过步骤3)中的参数，得到两个关系式f1和f2：f1:像素坐标

【技术实现步骤摘要】
一种抽象相机参数模型的方法


[0001]本专利技术涉及人工智能
，具体涉及一种抽象相机参数模型的方法。

技术介绍

[0002]目前的市面上的摄像机内置有一些可以直接获取相机内参，有一些无法获取相机内参，特别是老款相机，一般不提供相机的内参数据接口，因此老款相机无法获取相机内参，会导致世界坐标、相机坐标、像素坐标之间无法进行转换，进而影响到各种依赖于此的服务的运行。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种抽象相机参数模型的方法，在不知道相机参数的情况下，通过测定完成各个坐标系之间的转换。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种抽象相机参数模型的方法，包括如下步骤：
[0006]1)输入图片上多点的像素坐标，世界坐标；
[0007]像素坐标：(px1，py1)，(px2，py2)，...，(px
n
，py
n
)
[0008]世界坐标：(wx1，wy1)，(wx2，wy2)，...，(wx
n
，wy
n
)
[0009]2)将像素坐标，世界坐标归一；归一化是指把数据从原始数据映射到[0，1]区间；
[0010]3)将相机成像抽象为一个长方体；
[0011]相机坐标系相对于世界坐标系的绕x轴旋转角度pitch，绕y轴旋转角度yaw，绕z轴旋转角度roll，分别得到的变换矩阵：
[0012][0013][0014][0015]旋转矩阵为：
[0016]A0＝YPR
[0017]旋转矩阵是各个坐标系之间转换的一个计算矩阵，即利用该矩阵转换出出相应的坐标系的坐标；
[0018]其中：A0为3*3矩阵；
[0019]取A0的3个行向量
[0020]设定三个向量的长度为i
len
，j
len
，k
len
，
[0021]则三个方向的向量为记为
[0022]相机中心与世界坐标中心的向量为
[0023]从而唯一确定了相机的位置、角度、成像参数；
[0024]4)通过步骤3)中的参数，得到两个关系式f1和f2：
[0025]f1:像素坐标
‑
>世界坐标，其中
‑
>表示转换；
[0026]坐标(x，y)
[0027][0028][0029][0030]取向量的前2个数，即为世界坐标系；
[0031]f2:世界坐标
‑
>像素坐标；
[0032][0033][0034][0035]取向量的前2个数，即为像素坐标系；
[0036]5)计算loss；
[0037]5.1)loss1是两个单位向量做点乘：两个单位向量包括由f1得到的世界坐标与相机坐标系的原点形成的单位向量和测量的世界坐标与相机坐标系的原点形成的单位向量；
[0038][0039]5.2)loss2是两个像素坐标的欧氏距离:两个像素坐标包括由f2得到的像素坐标和实际的像素坐标；
[0040][0041]5.3)总的loss：
[0042]loss＝loss1+loss2[0043]梯度下降迭代得到步骤3)中所有参数，从而获得f1和f2。
[0044]本专利技术的有益效果如下：
[0045]不需要相机提供参数的前提下，通过本专利技术能够直接进行测定并计算，可以有效的支持各种老款相机，进而实现世界坐标、相机坐标、像素坐标之间的有效转换。
[0046]由于面对的项目绝大部分是利旧的相机，在很多项目中，如果要替换相机，会造成项目成本大规模的上升，以一个相机更换3000成本来算，每个项目200个相机，单个项目的在这项技术上的节省成本即为60万，项目越多，节省的成本越多。
附图说明
[0047]图1本专利技术的模型预测与标定位置对比效果图。
具体实施方式
[0048]以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步描述。
[0049]一种抽象相机参数模型的方法，包括如下步骤：
[0050]1)输入图片上多点的像素坐标，世界坐标；
[0051]经纬度(119.962235,30.256894)，实际图片中像素坐标((296,768))；
[0052]经纬度(119.963048,30.256812)，实际图片中像素坐标((1477,953))；
[0053]经纬度(119.963573,30.257608)，实际图片中像素坐标((1827,583))；
[0054]经纬度(119.96201,30.259604)，实际图片中像素坐标((852,253)；
[0055]经纬度(119.962549,30.257007)，实际图片中像素坐标((797,744))；
[0056]经纬度(119.962931,30.257031)，实际图片中像素坐标((1285,763))；
[0057]经纬度(119.963119,30.257218)，实际图片中像素坐标((1472,690))；
[0058]经纬度(119.963241,30.257877)，实际图片中像素坐标((1499,506))；
[0059]经纬度(119.962113,30.258399)，实际图片中像素坐标((746,350))。
[0060]2)将像素坐标，世界坐标归一；
[0061]3)将相机成像抽象为一个长方体；
[0062]相机坐标系相对于世界坐标系的绕x轴旋转角度pitch，绕y轴旋转角度yaw，绕z轴旋转角度roll，分别得到的变换矩阵：
[0063][0064][0065][0066]旋转矩阵为：
[0067]A0＝YPR
[0068]A0为3*3矩阵；
[0069]取A0的3个行向量
[0070]设定三个向量的长度为i
len
，j
len
，k
len
，
[0071]则三个方向的向量为记为
[0072]相机中心与世界坐标中心的向量为
[0073]从而唯一确定了相机的位置、角度、成像参数。
[0074]4)通过步骤3)中的参数，得到两个关系式f1和f2：
[0075]f1:像素坐标
‑
>世界坐标；
[0076]坐标(x，y)
[0077][0078][0079][0080]f2:世界坐标
‑
>像素坐标；
[0081][0082][0083][0084]5)计算loss；
[0085]5.1)loss1是两个单位向量做点乘：两个单位向量包括由f1得到的世界坐标与相机坐标系的原点形成的单位向量和测量的世本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抽象相机参数模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)输入图片上多点的像素坐标，世界坐标；像素坐标：(px1，py1)，(px2，py2)，...，(px
n
，py
n
)世界坐标：(wx1，wy1)，(wx2，wy2)，...，(wx
n
，wy
n
)2)将像素坐标，世界坐标归一；归一化是指把数据从原始数据映射到[0，1]区间；3)将相机成像抽象为一个长方体；相机坐标系相对于世界坐标系的绕x轴旋转角度pitch，绕y轴旋转角度yaw，绕z轴旋转角度roll，分别得到的变换矩阵：角度roll，分别得到的变换矩阵：角度roll，分别得到的变换矩阵：旋转矩阵为：A0＝YPR旋转矩阵是各个坐标系之间转换的一个计算矩阵，即利用该矩阵转换出相应的坐标系的坐标；其中：A0为3*3矩阵；取A0的3个行向量设定三个向量的长度为i
len
，j
len
，k
le...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾圆一，郭荣，张信豪，唐浩，翁月娜，
申请(专利权)人：浙江浩腾电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：