一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

球机标定方法及电子设备与流程

2022-02-19 04:13:33 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及图像处理技术领域,具体涉及球机标定方法及电子设备。


背景技术:

2.枪机固定架设在某个高度,如30米,且架设角度固定,因此枪机采集的画面为固定角度的画面。相较于枪机的采集画面固定在某个角度,针对该单一角度画面进行标定的情况,球机/云台能够旋转,球机在旋转过程中由于安装、机器磨损等原因,导致旋转过程中的角度与实际旋转角度偏差较大且无法衡量。因此,这种偏差就会导致球机标定某个角度的画面后,难以对自该角度旋转预设角度后的画面进行准确标定。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明实施例提供了一种球机标定方法及电子设备,以解决球机标定的准确性偏低的问题。
4.根据第一方面,本发明实施例提供了一种球机标定方法,包括:
5.获取目标球机采集的第一图片与第二图片,以及所述第一图片对应的第一虚拟相机参数,所述第一图片与所述第二图片中存在相同的目标;
6.对所述第一图片以及所述第二图片进行像素点匹配,确定第一像素点集与第二像素点集;
7.获取所述第一像素点集中各个像素点的实际位置坐标,并将所述实际位置坐标与所述第二像素点集中各个像素点的第二像素坐标进行一一对应;
8.基于所述第一虚拟相机参数以及一一对应的结果,对所述第一虚拟相机参数进行调整,以确定所述第二图片对应的第二虚拟相机参数。
9.本发明实施例提供的球机标定方法,由于第一图片与第二图片中具有相同的目标,那么先对两个图片进行像素点匹配,确定出相同的目标的实际位置坐标,由于实际位置坐标是客观存在不会变化,将第二图片中的第二像素坐标与实际位置坐标进行一一对应,利用一一对应结果以及第一虚拟相机参数,确定第二图片对应的第二虚拟相机参数,即通过依次确定目标球机采集的各个图片对应的虚拟相机参数用以表示目标球机在各个图片下的姿态,该姿态的确定是结合实际场景依次确定的,提高了球机标定的准确性。
10.结合第一方面,在第一方面第一实施方式中,所述基于所述第一虚拟相机参数以及一一对应的结果,确定所述第二图片对应的第二虚拟相机参数,包括:
11.基于所述第一虚拟相机参数确定所述第二虚拟相机参数的搜索范围;
12.在所述搜索范围内获取当前第二虚拟相机参数,获取在所述当前第二虚拟相机参数下各个所述实际位置坐标对应的虚拟像素坐标;
13.根据所述实际位置坐标与所述第二像素坐标的一一对应的结果,计算各个所述虚拟像素坐标与对应的所述第二像素坐标的差异;
14.当各个所述差异均满足预设条件时,确定所述当前第二虚拟相机参数为所述第二
图片对应的第二虚拟相机参数。
15.本发明实施例提供的球机标定方法,利用虚拟相机对应的投影变换矩阵确定出实际位置坐标在虚拟相机下的投影,确定出虚拟像素坐标,再利用虚拟像素坐标与第二像素坐标的差异确定出第二虚拟相机参数,即,基于第一图片的第一虚拟相机参数对第二图片的第二虚拟相机参数进行标定,提高了球机标定的精度。
16.结合第一方面第一实施方式,在第一方面第二实施方式中,所述基于所述第一虚拟相机参数确定所述第二虚拟相机参数的搜索范围,包括:
17.基于所述第一虚拟相机参数确定所述第二虚拟相机参数的搜索起始范围;
18.获取当前搜索步长;
19.基于所述当前搜索步长以及所述搜索起始范围,确定所述搜索范围。
20.本发明实施例提供的球机标定方法,通过第一虚拟相机参数和搜索步长限定第二虚拟相机参数的搜索范围,避免大范围搜索影响计算量,提高了搜索效率。
21.结合第一方面第二实施方式,在第一方面第三实施方式中,所述当各个所述差异均满足预设条件时,确定所述当前第二虚拟相机参数为所述第二图片对应的第二虚拟相机参数,包括:
22.按照所述当前搜索步长从所述搜索范围内获取多组虚拟相机参数;
23.分别将所述多组虚拟相机参数作为所述当前第二虚拟相机参数,获取各组虚拟相机参数下对应的所述差异;
24.将各组虚拟相机参数下对应的所述差异进行比较,以从所述多组虚拟相机参数中确定当前最佳虚拟相机参数,将所述当前最佳虚拟相机参数作为所述第二图片对应的第二虚拟相机参数。
25.本发明实施例提供的球机标定方法,通过在搜索范围内确定多组虚拟相机参数,再利用差异从多组虚拟相机参数中确定出一组当前最佳虚拟相机参数,再在当前最佳虚拟相机参数的基础上确定第二虚拟相机参数,逐渐调整虚拟相机参数,提高最终确定出的第二虚拟相机参数的精度。
26.结合第一方面第三实施方式,在第一方面第四实施方式中,所述将所述当前最佳虚拟相机参数作为所述第二图片对应的第二虚拟相机参数,包括:
27.判断所述当前搜索步长是否达到预设搜索精度;
28.若否,则基于所述当前最佳虚拟相机参数更新所述第二虚拟相机参数的搜索起始范围;
29.减少所述当前搜索步长得到更新后的搜索步长;
30.基于更新后的搜索起始范围及所述更新后的搜索步长确定更新后的搜索范围;
31.按照所述更新后的搜索步长从所述更新后的搜索范围内获取多组虚拟相机参数,以重新确定所述第二图片的第二虚拟相机参数。
32.本发明实施例提供的球机标定方法,通过搜索精度限定搜索步长,即逐渐缩小虚拟相机参数调整的幅度,进而达到相应的精度,可以提高搜索效率。
33.结合第一方面,在第一方面第五实施方式中,所述对所述第一图片以及所述第二图片进行像素点匹配,确定第一像素点集与第二像素点集,包括:
34.对所述第一图片以及所述第二图片分别进行特征提取以及特征检测,得到第一特
征点集以及第二特征点集;
35.对所述第一特征点集以及所述第二特征点集进行过滤,确定所述第一像素点集以及第二像素点集。
36.本发明实施例提供的球机标定方法,通过对特征点集进行过滤,可以去除一些异常像素点,减少了数据处理量,提供了标定效率。
37.结合第一方面第五实施方式,在第一方面第六实施方式中,所述对所述第一特征点集以及所述第二特征点集进行过滤,确定所述第一像素点集以及第二像素点集,包括:
38.计算所述第一特征点集与所述第二特征点集中匹配像素点的像素偏移;
39.基于所述像素偏移对所述第一特征点集以及所述第二特征点集进行过滤,得到第一点集以及第二点集;
40.计算所述第一点集以及所述第二点集中匹配像素点的像素偏移统计值;
41.基于所述像素偏移统计值对所述第一点集以及所述第二点集进行过滤,得到新的第一点集以及新的第二点集;
42.基于所述第一图片以及所述第二图片,对所述新的第一点集以及所述新的第二点集进行均匀采样过滤,确定所述第一像素点集以及所述第二像素点集。
43.本发明实施例提供的球机标定方法,分别从像素偏移以及像素偏移统计值角度对特征点集进行筛选,进一步保证了筛选后像素点集的准确性。
44.结合第一方面第六实施方式,在第一方面第七实施方式中,所述基于所述第一图片以及所述第二图片,对所述新的第一点集以及所述新的第二点集进行均匀采样过滤,确定所述第一像素点集以及所述第二像素点集,包括:
45.分别将所述第一图片以及所述第二图片进行等分;
46.对于所述第一图片以及所述第二图片中的每一个等分区域确定所述等分区域的中心坐标,并从对应的点集中筛选与所述中心坐标最近的匹配像素点,以确定所述第一像素点集以及所述第二像素点集。
47.本发明实施例提供的球机标定方法,在新的第一点集以及新的第二点集中中进行均匀采样过滤,可以新的点集中在图中某一个小区域影响计算精度,提高了球机标定的准确性。
48.根据第二方面,本发明实施例还提供了一种球机标定装置,包括:
49.获取模块,用于获取目标球机采集的第一图片与第二图片,以及所述第一图片对应的第一虚拟相机参数,所述第一图片与所述第二图片中存在相同的目标;
50.匹配模块,用于对所述第一图片以及所述第二图片进行像素点匹配,确定第一像素点集与第二像素点集;
51.对应模块,用于获取所述第一像素点集中各个像素点的实际位置坐标,并将所述实际位置坐标与所述第二像素点集中各个像素点的第二像素坐标进行一一对应;
52.调整模块,用于基于所述第一虚拟相机参数以及一一对应的结果,确定所述第二图片对应的第二虚拟相机参数。
53.本发明实施例提供的球机标定装置,由于第一图片与第二图片中具有相同的目标,那么先对两个图片进行像素点匹配,确定出相同的目标的实际位置坐标,由于实际位置坐标是客观存在不会变化,将第二图片中的第二像素坐标与实际位置坐标进行一一对应,
利用一一对应结果以及第一虚拟相机参数,确定第二图片对应的第二虚拟相机参数,即通过依次确定目标球机采集的各个图片对应的虚拟相机参数用以表示目标球机在各个图片下的姿态,该姿态的确定是结合实际场景依次确定的,提高了球机标定的准确性。
54.根据第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的球机标定方法。
55.根据第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的球机标定方法。
附图说明
56.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
57.图1是根据本发明实施例的球机标定方法的流程图;
58.图2是根据本发明实施例的球机标定方法的流程图;
59.图3是根据本发明实施例的球机标定方法的流程图;
60.图4是根据本发明实施例的球机标定装置的结构框图;
61.图5是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
62.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
63.需要说明的是,本发明实施例提供的球机标定方法可以用于对目标球机每转过预设角度进行标定,从而可以实现360
°
的转动角度标定。每个角度对应于一组相机参数,该组相机参数在下文中通过虚拟相机标定得到,因此,在下文中将其也称之为虚拟相机参数。
64.例如,设置目标球机转动0
°
的位置点,并在该点采集图像,得到初始位置的图片,后续每转动2
°
采集一种图片,从而可以得到180张图片,每个图片对应一组虚拟相机参数。当然,上述的转动角度可以是沿水平方向顺时针转动或沿水平方向逆时针转动,也可以在同一水平位置点上下转动,在同一位置点可以采集多张图片,对于每张图片均进行标定,得到对应的虚拟相机参数。
65.以采集180张图片为例,在确定出起始位置对应的相机参数之后,以起始位置为起点,沿顺时针方向每隔2
°
采集一张图片,并确定标定各个图片对应的虚拟相机参数,遍历180
°
;然后沿逆时针方向每隔2
°
采集一张图片,并标定各个图片对应的虚拟相机参数,遍历180
°
,从而得到球机每隔2
°
的虚拟相机参数。在其它实施方式中,也可沿顺时针或逆时针方
向每隔2
°
采集一张图片,并确定标定各个图片对应的虚拟相机参数,遍历360
°
。由于初始位置标定精度最高,因此,分别沿顺时针方向和逆时针方向遍历180每隔2
°
采集一张图片,并确定标定各个图片对应的虚拟相机参数,遍历180
°
比只沿顺时针或逆时针遍历360
°
标定精度更高。
66.关于具体的标定方法将在下文中进行详细描述。
67.根据本发明实施例,提供了一种球机标定方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
68.在本实施例中提供了一种球机标定方法,可用于电子设备,如电脑、平板电脑等,图1是根据本发明实施例的球机标定方法的流程图,如图1所示,该流程包括如下步骤:
69.s11,获取目标球机采集的第一图片与第二图片,以及第一图片对应的第一虚拟相机参数。
70.其中,所述第一图片与所述第二图片中存在相同的目标。
71.第一图片与第二图片可以是目标球机沿同一方向连续两次采集的图片,例如,当前采集到的图片为第一图片,那么继续沿同一方向转动预设转动角度,目标球机采集到的图片称之为第二图片。其中,关于采集第一图片与第二图片之间目标球机的预设转动角度可以根据实际情况进行设置,在此对球机的转动角度并不做任何限定。或者,第一图片与第二图片也可以是目标球机沿同一方向采集的图片,并不限定是连续采集的,只需保证第一图片与第二图片中存在相同目标即可。
72.其中,第一图片对应的第一虚拟相机参数可以是通过标定得到的,也可以是通过设置得到的。以标定为例,若第一图片为初始位置采集的初始图片,则第一虚拟相机参数的标定方式为在第一图片中获取预设数量的标定点,获取标定点的实际位置坐标(如gps坐标)和像素坐标,建立第一图片对应的虚拟相机参数搜索空间,该搜索空间由多组虚拟相机参数构成,利用现有开源工具获取每组虚拟相机参数下实际位置坐标与像素坐标的对应关系,获取每组虚拟相机参数下实际位置坐标对应的映射像素坐标,将各组映射像素坐标分别与像素坐标进行比较,将差异最小的映射像素坐标对应的虚拟相机参数作为第一图片对应的第一虚拟相机参数。
73.若第一图片不是初始位置采集的初始图片,则利用在第一图片之前采集的图片的虚拟相机参数对第一图片的虚拟相机参数进行标定。具体的标定过程请参见下文所述。
74.在其它实施方式中,第一图像对应的第一虚拟相机参数也可用其它方式获取,如坐标转换等等。
75.s12,对第一图片以及第二图片进行像素点匹配,确定第一像素点集与第二像素点集。
76.由于第一图片与第二图片中存在相同的目标,因此,就可以基于这些相同目标对第一图片以及第二图片进行像素点匹配,确定出相同目标对应的像素点。其中,像素点匹配的方式可以是通过特征提取的方式确定,也可以是通过目标识别的方式确定等等,在此对其并不做任何限定。
77.电子设备在对第一图片以及第二图片进行像素点匹配之后,以分别得到与第一图
片对应的第一像素点集,以及与第二图片对应的第二像素点集。其中,第一像素点集中的像素点与第二像素点集中的像素点是一一对应的。
78.可选地,在像素点匹配之后对匹配像素点进行过滤筛选,去除匹配像素点中的异常点,得到第一像素点集与第二像素点集。
79.s13,获取第一像素点集中各个像素点的实际位置坐标,并将实际位置坐标与第二像素点集中各个像素点的第二像素坐标进行一一对应。
80.第一像素点集中各个像素点的实际位置坐标可以通过各个像素点的像素坐标与第一虚拟相机参数计算得到,例如,开源软件在获取到虚拟相机参数之后,就可以获取对应的实际位置坐标与像素坐标的对应关系;或者,实际位置坐标也可以通过人工标定的方式获得,在此对第一像素点集中各个像素点的实际位置坐标的获取方式并不做任何限定。如上文所述,第一像素点集与第二像素点集中的像素点是一一对应的,因此,第一像素点集中各个像素点的实际位置坐标,也就是第二像素点集中对应像素点的实际位置坐标。
81.电子设备将实际位置坐标与第二像素点集中对应像素点的第二像素坐标进行一一对应。其中,所述的第二像素坐标即为第二像素点集中各个像素点的像素坐标。
82.s14,基于第一虚拟相机参数以及一一对应的结果,确定第二图片对应的第二虚拟相机参数。
83.由于第一图片与第二图片具有相同的目标,那么在经过像素点匹配之后,就可以确定出第一图片与第二图片中相同的目标。由于相同的目标具有相同的实际位置坐标,在不同的图片中由于目标球机的姿态不同,因此,相同的目标在不同的图片中的像素坐标不同。在第一图片对应的第一虚拟相机参数的基础上,结合第二图片中实际位置坐标与像素坐标的一一对应关系,确定出第二图片对应的第二虚拟相机参数。具体地,利用虚拟相机的方式来确定目标球机的姿态,即目标球机在不同姿态下的相机参数。由于通过像素点匹配建立了第一图片与第二图片的关联关系,那么,就可以利用第一虚拟相机参数确定出第二虚拟相机参数。
84.例如,可以在第一虚拟相机参数的基础上,确定对第二虚拟相机参数的初始值,利用该初始值确定出实际位置坐标的虚拟像素坐标,将虚拟像素坐标与像素坐标进行差异比较,确定出第二虚拟相机参数。若差异满足条件,就可以确定出第二虚拟相机参数;若差异不满足条件,则就需要再次进行第二虚拟相机参数的搜索。
85.或者,也可以在第一虚拟相机参数的基础上,确定搜索范围,在该搜索范围内确定多组虚拟相机参数,利用上述相同的原理,基于多组虚拟相机参数确定出第二虚拟相机参数。
86.关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。
87.本实施例提供的球机标定方法,由于第一图片与第二图片中具有相同的目标,那么先对两个图片进行像素点匹配,确定出相同的目标的实际位置坐标,由于实际位置坐标是客观存在不会变化,将第二图片中的第二像素坐标与实际位置坐标进行一一对应,利用一一对应结果以及第一虚拟相机参数确定第二图片对应的第二虚拟相机参数,即通过依次确定目标球机采集的各个图片对应的虚拟相机参数用以表示目标球机在各个图片下的姿态,该姿态的确定是结合实际场景依次确定的,提高了球机标定的准确性。
88.在本实施例中提供了一种球机标定方法,可用于电子设备,如电脑、平板电脑等,
图2是根据本发明实施例的球机标定方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
89.s21,获取目标球机采集的第一图片与第二图片,以及第一图片对应的第一虚拟相机参数。
90.其中,所述第一图片与所述第二图片中存在相同的目标。
91.详细请参见图1所示实施例的s11,在此不再赘述。
92.s22,对第一图片以及第二图片进行像素点匹配,确定第一像素点集与第二像素点集。
93.详细请参见图1所示实施例的s12,在此不再赘述。
94.s23,获取第一像素点集中各个像素点的实际位置坐标,并将实际位置坐标与第二像素点集中各个像素点的第二像素坐标进行一一对应。
95.详细请参见图1所示实施例的s13,在此不再赘述。
96.s24,基于第一虚拟相机参数以及一一对应的结果,确定第二图片对应的第二虚拟相机参数。
97.具体地,上述s24包括:
98.s241,基于第一虚拟相机参数确定第二虚拟相机参数的搜索范围。
99.由于第二图片是目标球机在第一图片的基础上偏转预设角度下采集得到的,因此,电子设备在第一虚拟相机参数上,随机确定第二虚拟相机参数的搜索范围;或者,对第一虚拟相机参数进行微调,确定第二虚拟相机参数的搜索起始值,再搜索起始值的基础上确定搜索范围。
100.在本实施例的一些可选实施方式中,上述s241包括:
101.(1)基于第一虚拟相机参数确定第二虚拟相机参数的搜索起始范围。
102.球机参数中有固定的参数,需要标定的为无法确定的参数,如四个参数,假设第一虚拟相机参数为(h,x,y,z),第二虚拟相机参数的搜索起始范围为params=(h
±
0.1,x 2
±
0.1,y
±
0.1,z
±
0.1),x 2的原因是假设第二图片在第一图片的基础上水平旋转了2度;若在垂直或其它方向上旋转,则y或z加2;若是旋转其它角度则数值是其它对应的角度的值。
103.(2)获取当前搜索步长。
104.当前搜索步长表示对初始相机参数中各个参数每次进行调整的变化值,其具体数值可以根据实际需求进行设置,在此对其并不做任何限定。
105.(3)基于当前搜索步长以及搜索起始范围,确定搜索范围。
106.延续上例,若需要调整的相机参数包括4个参数,第二虚拟相机参数的搜索起始范围为params=(h
±
0.1,x 2
±
0.1,y
±
0.1,z
±
0.1),当前搜索步长为step,那么对应的搜索范围为params
±
c1*step,c1为常数。例如,相机高度h
±
0.1的初始值为h0,那么对于相机高度h而言,其搜索范围为:h
±
c1*step。
107.例如,假设步长是step,常数为10,则搜索范围为params
±
10*step。其中,常数10可以根据实际需求进行设置,并不限于此。
108.s242,在搜索范围内获取当前第二虚拟相机参数,获取在当前第二虚拟相机参数下各个实际位置坐标对应的虚拟像素坐标。
109.电子设备确定出搜索范围之后,可以在各个相机参数的预设搜索范围内随机确定多个虚拟相机参数,从而确定出多组当前第二虚拟相机参数。电子设备再依次计算每组当
前第二虚拟相机参数下,实际位置坐标对应的虚拟像素坐标。对于虚拟像素坐标的计算,可以采用开源软件实现,在此对其并不做任何限定。
110.s243,根据实际位置坐标与第二像素坐标的一一对应的结果,计算各个虚拟像素坐标与对应的第二像素坐标的差异。
111.虚拟像素坐标是基于实际位置坐标计算得到的,由于虚拟像素坐标与第二像素坐标均表示实际位置坐标在不同相机参数下的坐标。因此,电子设备利用虚拟像素坐标与第二像素坐标的差异即可确定当前第二虚拟相机参数与实际的相机参数的差异。
112.s244,判断各个差异是否均满足预设条件。
113.所有的匹配像素点用于对相机参数进行约束,即确定出的相机参数要能够保证所有匹配像素点对应的差异均满足预设条件。例如,10组虚拟相机参数,10个匹配像素点,电子设备需要计算每组虚拟相机参数下,每个匹配像素点的虚拟像素坐标与像素坐标的差异是否满足预设条件;若当前组虚拟相机参数下,所有匹配像素点的虚拟像素坐标与像素坐标的差异均满足预设条件,则表示当前组第二虚拟相机参数可以用作第二虚拟相机参数。若当前组第二虚拟相机参数下,存在匹配像素点的虚拟像素坐标与像素坐标的差异不满足预设条件,则将当前组第二虚拟相机参数丢弃。
114.当各个所述差异均满足预设条件时,执行s245;否则,执行其他操作。其中,所述的其他操作可以是重新确定搜索范围,也可以是在搜索范围的基础上,重新确定多组第二虚拟相机参数,等等。
115.s245,确定当前第二虚拟相机参数为第二图片对应的第二虚拟相机参数。
116.电子设备可以直接将当前第二虚拟相机参数确定为第二图片对应的第二虚拟相机参数,也可以在将当前第二虚拟相机参数作为第二虚拟相机参数的搜索起始相机参数,在此基础上再次进行第二虚拟相机参数的确定,也可以从多组满足条件的第二虚拟相机参数中选取最佳虚拟相机参数作为第二虚拟相机参数。
117.在本实施例的一些可选实施方式中,上述s245可以包括:
118.(1)按照当前搜索步长从搜索范围内获取多组虚拟相机参数。
119.(2)分别将多组虚拟相机参数作为当前第二虚拟相机参数,获取各组虚拟相机参数下对应的所述差异。
120.(3)将各组虚拟相机参数下对应的差异进行比较,以从多组虚拟相机参数中确定当前最佳虚拟相机参数,将当前最佳虚拟相机参数作为第二图片对应的第二虚拟相机参数。
121.电子设备在确定出所有匹配像素点的差异均满足预设条件的当前第二虚拟相机参数有多组时,可以从多组当前第二虚拟相机参数中确定出差异最小的一组当前第二虚拟相机参数,将其作为当前最佳虚拟相机参数。若仅存在一组当前第二虚拟相机参数,则就将该组当前第二虚拟相机参数确定为当前最佳虚拟相机参数。
122.在确定出当前最佳虚拟相机参数之后,可以将该当前最佳虚拟相机参数作为第二虚拟相机参数;或者,为了进一步提高相机参数的精度,可以在当前搜索步长的基础上缩小当前搜索步长,再次确定搜索范围。
123.通过在搜索范围内确定多组当前第二虚拟相机参数,再利用差异从多组当前第二虚拟相机参数中确定出一组当前最佳虚拟相机参数,再在当前最佳虚拟相机参数的基础上
确定第二虚拟相机参数,逐渐对调整当前最佳虚拟相机参数,提高最终确定出的第二虚拟相机参数的精度。
124.作为本实施例的一种可选实施方式,上述s244步骤(3)中,所述将所述当前最佳虚拟相机参数作为所述第二图片对应的第二虚拟相机参数,可以包括:
125.3.1)判断当前搜索步长是否达到预设搜索精度。
126.3.2)若否,则基于当前最佳虚拟相机参数更新第二虚拟相机参数的搜索起始范围。
127.3.3)减少当前搜索步长得到更新后的搜索步长。
128.3.4)基于更新后的搜索起始范围及更新后的搜索步长确定更新后的搜索范围。
129.3.5)按照更新后的搜索步长从更新后的搜索范围内获取多组虚拟相机参数,以重新确定第二图片的第二虚拟相机参数。
130.电子设备可以设置搜索步长的预设搜索精度,在调整当前搜索步长之前,先判断其是否达到该预设搜索精度。在未达到预设搜索精度时,表示还可以进一步减小当前搜索步长,在当前最佳相机参数的基础上利用搜索步长对搜索范围进行调整,直至搜索步长达到搜索精度。
131.具体地,电子设备将最佳虚拟相机参数作为更新后的第二虚拟相机参数的搜索起始范围,减少当前搜索步长得到更新后的搜索步长,再在更新后的第二虚拟相机参数的基础上结合更新后的搜索步长,重新确定更新后的搜索范围。搜索范围确定之后,电子设备基于更新后的搜索步长从该搜索范围内获取多组虚拟相机参数,再利用上述s242

s245重新确定第二虚拟相机参数。进一步地,利用更新后的搜索步长重新确定第二虚拟相机参数后,再次执行步骤3.1),判断更新后的搜索步长是否达到预设搜索精度,若否,则执行步骤3.2)

3.5),直至更新后的搜索步长达到预设搜索精度;其中,最终确定出的第二虚拟相机参数作为目标球机采集第二图片的姿态,即对应的相机参数。
132.通过搜索精度限定搜索步长,即逐渐缩小第二虚拟相机参数调整的幅度,进而达到相应的精度,可以提高搜索效率。
133.本实施例提供的球机标定方法,利用搜索范围内不同第二虚拟相机参数对应的投影变换矩阵确定出实际位置坐标在不同第二虚拟相机参数下的虚拟像素坐标,再利用虚拟像素坐标与第二像素坐标的差异确定出第二虚拟相机参数,即,利用第一图片的第一虚拟相机参数对第二图片的第二虚拟相机参数进行标定,提高了球机标定的精度。
134.在本实施例中提供了一种球机标定方法,可用于电子设备,如电脑、平板电脑等,图3是根据本发明实施例的球机标定方法的流程图,如图3所示,该流程包括如下步骤:
135.s31,获取目标球机采集的第一图片与第二图片,以及第一图片对应的第一虚拟相机参数。
136.详细请参见图1所示实施例的s11,在此不再赘述。
137.s32,对第一图片以及第二图片进行像素点匹配,确定第一像素点集与第二像素点集。
138.具体地,上述s32包括:
139.s321,对第一图片以及第二图片分别进行特征提取以及特征检测,得到第一特征点集以及第二特征点集。
140.电子设备可以先分别提取第一图片以及第二图片的特征,再对提取出的特征进行相似度计算,即所述的特征检测,利用相似度确定出第一特征点集以及第二特征点集。
141.其中,特征提取可以是采用特征提取模型的方式进行,也可以通过图像处理的方式进行,在此对其并不做任何限定,具体可以根据实际需求进行设置。
142.s322,对第一特征点集以及第二特征点集进行过滤,确定第一像素点集以及第二像素点集。
143.电子设备对第一特征点集与第二特征点集的过滤,可以是依次计算两个特征点集中对应像素点的像素偏移,或者,其他对异常点进行筛选的方式,最终确定出第一像素点集与第二像素点集。
144.在本实施例的一些可选实施方式中,上述s322可以包括:
145.(1)计算第一特征点集与第二特征点集中匹配像素点的像素偏移。
146.(2)基于像素偏移对第一特征点集以及第二特征点集进行过滤,得到第一点集以及第二点集。
147.(3)计算第一点集以及第二点集中匹配像素点的像素偏移统计值。
148.(4)基于像素偏移统计值对第一点集以及第二点集进行过滤,得到新的第一点集以及新的第二点集。
149.(5)基于第一图片以及第二图片,对新的第一点集以及新的第二点集进行均匀采样过滤,确定第一像素点集以及第二像素点集。
150.电子设备分别对第一特征点集以及第二特征点集进行了像素偏移过滤、像素偏移统计值过滤以及均匀采样过滤,最终确定出第一像素点集以及第二像素点集。其中,以像素偏移统计值为例,电子设备可以计算第一点集与第二点集中各个像素点在x,y方向偏移的均值与方差,利用异常点检测公式:[均值

3*方差,均值 3*方差],只有偏移量落在区间之内的像素点才会被保留,其余则被过滤。分别从像素偏移以及像素偏移统计值角度对特征点集进行筛选,进一步保证了筛选后像素点集的准确性。
[0151]
进一步可选地,上述s322的步骤(5)可以包括:
[0152]
5.1)分别将第一图片以及第二图片进行等分。
[0153]
5.2)对于第一图片以及第二图片中的每一个等分区域确定等分区域的中心坐标,并从对应的点集中筛选与中心坐标最近的匹配像素点,以确定第一像素点集以及第二像素点集。
[0154]
例如,将第一图片以及第二图片的分辨率为1920*1080,将其宽高均匀分成16*9等分,取每一块中心坐标为锚点,遍历第一点集以及第二点集中的所有点,保留离每一个锚点最近的匹配像素点,其余过滤,得到第一像素点集以及第二像素点集。
[0155]
在新的第一点集以及新的第二点集中进行均匀采样过滤,可以新的点集中在图中某一个小区域影响计算精度,提高了球机标定的准确性。
[0156]
s33,获取第一像素点集中各个像素点的实际位置坐标,并将实际位置坐标与第二像素点集中各个像素点的第二像素坐标进行一一对应。
[0157]
详细请参见图1所示实施例的s13,在此不再赘述。
[0158]
s34,基于第一虚拟相机参数以及一一对应的结果,确定第二图片对应的第二虚拟相机参数。
[0159]
详细请参见图2所示实施例的s24,在此不再赘述。
[0160]
本实施例提供的球机标定方法,通过对特征点集进行过滤,可以去除一些异常像素点,减少了数据处理量,提供了标定效率。
[0161]
在本实施例中还提供了一种球机标定装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0162]
本实施例提供一种球机标定装置,如图4所示,包括:
[0163]
获取模块41,用于获取目标球机采集的第一图片与第二图片,以及所述第一图片对应的第一虚拟相机参数,所述第一图片与所述第二图片中存在相同的目标;
[0164]
匹配模块42,用于对所述第一图片以及所述第二图片进行像素点匹配,确定第一像素点集与第二像素点集;
[0165]
对应模块43,用于获取所述第一像素点集中各个像素点的实际位置坐标,并将所述实际位置坐标与所述第二像素点集中各个像素点的第二像素坐标进行一一对应;
[0166]
调整模块44,用于基于所述第一虚拟相机参数以及一一对应的结果,确定所述第二图片对应的第二虚拟相机参数。
[0167]
本实施例提供的球机标定装置,由于第一图片与第二图片中具有相同的目标,那么先对两个图片进行像素点匹配,确定出相同的目标的实际位置坐标,由于实际位置坐标是客观存在不会变化,将第二图片中的第二像素坐标与实际位置坐标进行一一对应,利用一一对应结果以及第一虚拟相机参数,确定第二图片对应的第二虚拟相机参数,即通过依次确定目标球机采集的各个图片对应的虚拟相机参数用以表示目标球机在各个图片下的姿态,该姿态的确定是结合实际场景依次确定的,提高了球机标定的准确性。
[0168]
本实施例中的球机标定装置是以功能单元的形式来呈现,这里的单元是指asic电路,执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器,和/或其他可以提供上述功能的器件。
[0169]
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同,在此不再赘述。
[0170]
本发明实施例还提供一种电子设备,具有上述图4所示的球机标定装置。
[0171]
请参阅图5,图5是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图5所示,该电子设备可以包括:至少一个处理器51,例如cpu(central processing unit,中央处理器),至少一个通信接口53,存储器54,至少一个通信总线52。其中,通信总线52用于实现这些组件之间的连接通信。其中,通信接口53可以包括显示屏(display)、键盘(keyboard),可选通信接口53还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器54可以是高速ram存储器(random access memory,易挥发性随机存取存储器),也可以是非不稳定的存储器(non

volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器54可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器51的存储装置。其中处理器51可以结合图4所描述的装置,存储器54中存储应用程序,且处理器51调用存储器54中存储的程序代码,以用于执行上述任一方法步骤。
[0172]
其中,通信总线52可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,简称pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,简称eisa)总线等。通信总线52可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
为便于表示,图5中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0173]
其中,存储器54可以包括易失性存储器(英文:volatile memory),例如随机存取存储器(英文:random

access memory,缩写:ram);存储器也可以包括非易失性存储器(英文:non

volatile memory),例如快闪存储器(英文:flash memory),硬盘(英文:hard disk drive,缩写:hdd)或固态硬盘(英文:solid

state drive,缩写:ssd);存储器54还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0174]
其中,处理器51可以是中央处理器(英文:central processing unit,缩写:cpu),网络处理器(英文:network processor,缩写:np)或者cpu和np的组合。
[0175]
其中,处理器51还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文:application

specific integrated circuit,缩写:asic),可编程逻辑器件(英文:programmable logic device,缩写:pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(英文:complex programmable logic device,缩写:cpld),现场可编程逻辑门阵列(英文:field

programmable gate array,缩写:fpga),通用阵列逻辑(英文:generic array logic,缩写:gal)或其任意组合。
[0176]
可选地,存储器54还用于存储程序指令。处理器51可以调用程序指令,实现如本技术任一实施例中所示的球机标定方法。
[0177]
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的球机标定方法。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read

only memory,rom)、随机存储记忆体(random access memory,ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive,缩写:hdd)或固态硬盘(solid

state drive,ssd)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0178]
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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