[發明專利]用于確定相機的姿態角的方法、裝置、計算設備、計算機可讀存儲介質以及采集實體

在審

• 申請號: 201810140641.5
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN110148177A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 周珣;謝遠帆;王亮
• 申請（專利權）人: 百度在線網絡技術(北京)有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/80
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝;丁君軍

1.一種用于確定相機的姿態角的方法，包括：

從第一圖像和第二圖像檢測多對匹配特征點，所述第一圖像由采集實體的相機在第一時刻采集，所述第二圖像由所述相機在第二時刻采集；

基于所述多對匹配特征點，確定與第一圖像相關聯的極點，所述極點表示所述相機在所述第一時刻的成像平面與基線的交點，所述基線表示所述相機的焦點在所述第一時刻的第一位置與所述焦點在所述第二時刻的第二位置之間的連線；以及

至少部分地基于所述極點，確定所述相機的姿態角。

2.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述相機的姿態角包括：

基于所述多對匹配特征點，確定所述相機從所述第一時刻到所述第二時刻的運動姿態；

基于所述運動姿態，確定所述相機是否沿著所述采集實體的中心軸直線運動；以及

響應于確定所述相機沿著所述中心軸直線運動，至少部分地基于所述極點來確定所述相機的所述姿態角。

3.根據權利要求2所述的方法，其中確定所述運動姿態包括：

基于所述多對匹配特征點，確定用于表示所述相機的旋轉和平移的本質矩陣；

通過對所述本質矩陣進行矩陣分解，獲得旋轉矩陣和平移向量，所述旋轉矩陣指示所述相機的旋轉角度，所述平移向量指示所述相機的空間位移；以及

基于所述旋轉矩陣和所述平移向量，確定所述運動姿態。

4.根據權利要求3所述的方法，其中確定所述極點包括：

獲得所述相機的內參；

基于所述內參和所述本質矩陣，確定用于關聯所述多對匹配特征點中的每對匹配特征點的基本矩陣；以及

根據所述第一圖像與所述第二圖像之間的對極幾何關系，使用所述基本矩陣來確定所述極點。

5.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述相機的姿態角包括：

確定所述極點在所述成像平面的第三位置；以及

基于所述第三位置、所述成像平面的主點所位于的第四位置以及所述相機的焦距，確定所述相機的以下各項中的至少一項：偏航角(yaw角)、俯仰角(pitch角)以及翻滾角(roll角)。

6.根據權利要求5所述的方法，其中確定所述相機的姿態角還包括：

基于所述第三位置與所述第四位置的距離以及所述焦距二者在所述采集實體的行駛平面上的俯視投影的比值，確定所述偏航角。

7.根據權利要求5所述的方法，其中確定所述相機的姿態角還包括：

基于所述第三位置與所述第四位置的距離以及所述焦距二者在穿過所述采集實體的中心軸且垂直于所述采集實體的行駛平面的平面上的側視投影的比值，確定所述俯仰角。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的方法，其中所述姿態角為第一姿態角，所述方法還包括：

基于所述相機在第三時刻采集到的第三圖像以及所述相機在第四時刻采集到的第四圖像，確定所述相機的第二姿態角；以及

至少部分地基于所述第一姿態角和所述第二姿態角，確定所述相機的姿態角。

9.一種用于確定相機的姿態角的裝置，包括：

特征點檢測模塊，被配置為從第一圖像和第二圖像檢測多對匹配特征點，所述第一圖像由采集實體的相機在第一時刻采集，所述第二圖像由所述相機在第二時刻采集；

極點確定模塊，被配置為基于所述多對匹配特征點來確定與第一圖像相關聯的極點，所述極點表示所述相機在所述第一時刻的成像平面與基線的交點，所述基線表示所述相機的焦點在所述第一時刻的第一位置與所述焦點在所述第二時刻的第二位置之間的連線；以及

姿態角確定模塊，被配置為至少部分地基于所述極點來確定所述相機的姿態角。