[發明專利]基于3D地圖的球機位置與姿態參數校準方法、存儲介質

在審

• 申請號: 201910364070.8
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN111862203A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 吳智敏;謝炎東;郭建偉;胡穎;張永濤;李江明;俞翔;黃仝宇;汪剛;宋一兵;侯玉清;劉雙廣
• 申請（專利權）人: 高新興科技集團股份有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73
• 代理公司: 廣州國鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 44511
• 代理人: 何志軍

本發明提供一種基于3D地圖的球機位置與姿態參數校準方法、計算機存儲介質，基于3D地圖的球機位置與姿態參數校準方法包括：S1、根據地圖中和球機拍攝的畫面中的特征點；S2、根據多個特征點的坐標計算球機的三維坐標點B；S3、將以三維坐標點B為中心，N為邊長的正方體劃分為M×M×M個區域，將誤差值最小的節點作為預設球機位置；S4、判斷區域的尺寸是否小于預設閾值，如果是，則將預設球機位置作為球機位置B_n，否則，執行步驟S5；S5、將以預設球機位置為中心，N/M為邊長的正方體劃分為M×M×M個區域，將誤差值最小的節點為預設球機位置，執行步驟S4。本發明的方法能有效精準地計算出了球機的姿態信息。

技術領域

本發明涉及球機位置與姿態的校準方法技術領域，尤其涉及基于3D地圖 的球機位置與姿態參數校準方法、計算機存儲介質。

背景技術

目前球機等設備由人工進行安裝,無法保證安裝后球機位姿的統一性。在 3D實景監控應用中,需要根據球機的位姿信息,將球機所采集的視頻畫面準確 的投影到3D實景地圖中，因此需要對球機的位姿參數進行校準。現有的球機 校準技術有基于谷歌地圖等平面地圖對球機位姿參數校準技術。該類技術只能 粗略的計算出球機的位置以及朝向(基于水平面的方位角，例如東南西北)， 無法滿足對球機位姿參數精度要求高的應用場景。

在現有技術中，基于谷歌地圖等GPS數據對球機位姿參數校準方法的缺 點：受平面地圖精度限制，無法獲取平面地圖上位置點的高精度GPS坐標。 同時，平面地圖與視頻畫面并不能完全匹配，無法保證所采集GPS坐標以及 PT坐標屬于同一位置點。例如，谷歌地圖(中國境內)的更新周期為1-2年， 最高清晰度為0.5-1.0米像素分辨率。另外，由于采集的GPS坐標中沒有位置 點的高度信息，因此該方法只能將3D空間的球機位置近似為2D空間，導致 球機位姿求解過程中的約束條件與實際的約束條件不匹配。該方法校準的球機 位置誤差范圍在1米以上，而球機的朝向誤差范圍在5度以上。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種基于3D地圖的球機位置與姿態參數校準方法、 計算機存儲介質及設備，基于3D地圖的球機位置與姿態參數校準方法能夠有 效精準地計算出了球機的姿態信息。

為解決上述技術問題，一方面，本發明提供一種基于3D地圖的球機位置 與姿態參數校準方法，包括以下步驟：S1、根據地圖中和球機拍攝的畫面中的 特征點，獲取多個所述特征點對應的地圖中的坐標和球機的PT坐標；S2、根 據多個所述特征點的坐標計算球機的三維坐標點B；S3、將以所述三維坐標點 B為中心，N為邊長的正方體劃分為M×M×M個區域，計算每個所述區域節 點坐標的誤差值，并將誤差值最小的節點作為預設球機位置；S4、判斷所述區 域的尺寸是否小于預設閾值，如果是，則將所述預設球機位置作為球機位置 B_n，否則，執行步驟S5；S5、將以所述預設球機位置為中心，N/M為邊長的 正方體劃分為M×M×M個區域，計算每個所述區域節點坐標的誤差值，并 將誤差值最小的節點為預設球機位置，執行步驟S4。

根據本發明實施例的基于3D地圖的球機位置與姿態參數校準方法，通過 獲取多個特征點的地圖中的坐標和球機的PT坐標，并通過粗算和精算獲取球 機位置，該方法有效精準地計算出了球機的姿態信息。

根據本發明實施例的基于3D地圖的球機位置與姿態參數校準方法還可以 具有以下附加技術特征：

根據本發明的一個實施例，在步驟S1中，獲取至少4個所述特征點，每 個所述特征點分別記為A_i(X_i，Y_i，Z_i，P_i，T_i)(i＝1，2，3…n)，其中，X_i， Y_i，Z_i分別為多個所述特征點對應的3D地圖中的坐標，P_i，T_i分別為多個所 述特征點對應的球機的PT坐標。