[發明專利]平面位姿的獲取方法、裝置、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202010291736.4
• 申請日: 2020-04-14
• 公開（公告）號: CN113538477B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 李坤
• 申請（專利權）人: 北京達佳互聯信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/73;G06T5/20;G06T19/00
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 馮右明

1.一種平面位姿的獲取方法，其特征在于，包括：

獲取拍攝終端所拍攝的目標圖像，在所述目標圖像中識別空間平面對應的平面區域；

獲取所述拍攝終端的慣性測量數據，根據所述慣性測量數據，確定所述空間平面的平面豎直軸在相機坐標系中的方向向量；

獲取所述平面區域上的在同一水平直線的邊緣點，并根據所述在同一水平直線的邊緣點在相機坐標系中的坐標數據，計算所述空間平面的平面水平軸在相機坐標系中的方向向量；其中，所述水平直線平行于所述空間平面的平面水平軸；

根據所述平面豎直軸以及所述平面水平軸的方向向量，獲取所述空間平面在相機坐標系中的平面法向量；

根據所述平面水平軸的方向向量、所述平面豎直軸的方向向量以及所述平面法向量，構建所述目標圖像中相機坐標系到所述空間平面所在的空間平面坐標系的第一旋轉矩陣；

獲取所述平面區域投影到所述空間平面上的外切矩形，根據所述外切矩形獲取空間平面坐標系的原點，得到所述相機坐標系與所述空間平面坐標系間的平移向量；

將所述第一旋轉矩陣以及所述平移向量，確定為所述空間平面的位姿。

2.根據權利要求1所述的平面位姿的獲取方法，其特征在于，所述根據所述慣性測量數據，確定所述空間平面的平面豎直軸在相機坐標系中的方向向量的步驟，包括：

根據所述慣性測量數據獲取相機坐標系到世界坐標系的第二旋轉矩陣；

根據所述第二旋轉矩陣以及世界坐標系中的重力軸的方向向量，獲取所述重力軸在相機坐標系中的方向向量；

將所述重力軸在相機坐標系中的方向向量，確定為所述空間平面的平面豎直軸在相機坐標系中的方向向量。

3.根據權利要求1所述的平面位姿的獲取方法，其特征在于，所述獲取所述平面區域上的在同一水平直線的邊緣點的步驟，包括：

根據所述空間平面的平面豎直軸在相機坐標系中的方向向量以及所述空間平面的初始平面法向量，獲取所述空間平面的平面水平軸的初始方向向量；所述空間平面的初始平面法向量是在所述目標圖像中識別獲取的；

根據所述空間平面的平面水平軸的初始方向向量，獲取所述空間平面的平面水平軸在目標圖像上投影直線的投影角度；

以所述投影角度初始化邊緣檢測算子，對所述目標圖像上的平面區域進行邊緣檢測，得到所述平面區域的平面邊緣點；

根據所述投影角度確定旋轉角范圍區間，根據所述平面邊緣點擬合直線旋轉角在所述旋轉角范圍區間的預選直線；

從所述預選直線中篩選出包含平面邊緣點最多的直線作為水平直線，從所述水平直線上確定邊緣點。

4.根據權利要求1所述的平面位姿的獲取方法，其特征在于，所述根據所述在同一水平直線的邊緣點在相機坐標系中的坐標數據，計算所述空間平面的平面水平軸在相機坐標系中的方向向量的步驟，包括：

將所述在同一水平直線的邊緣點在相機坐標系中的坐標向量轉換為在世界坐標系中的坐標向量；

計算所述在同一水平直線的邊緣點在世界坐標系中的坐標向量間的差值，得到所述空間平面的平面水平軸在世界坐標系中的方向向量；

將所述空間平面的平面水平軸在世界坐標系中的方向向量，轉換為在相機坐標系中的方向向量。

5.根據權利要求1所述的平面位姿的獲取方法，其特征在于，所述根據所述外切矩形獲取空間平面坐標系的原點，得到所述相機坐標系與所述空間平面坐標系間的平移向量的步驟，包括：

獲取目標圖像中平面區域上各個像素點的在相機坐標系的坐標數據，根據所述像素點的在相機坐標系的坐標數據獲取所述外切矩形上各個頂點坐標；所述外切矩形的邊分別與空間平面的平面水平軸以及平面豎直軸平行；

根據所述外切矩形上各個頂點坐標計算所述外切矩形中最短邊的邊長值；

對所述外切矩形按比例進行縮放，獲得所述最短邊的邊長值為標準邊長值的標準外切矩形，并基于所述外切矩形中各個頂點坐標獲取標準外切矩形的各個頂點坐標；

根據所述標準外切矩形的各個頂點坐標，得到所述標準外切矩形的中心在相機坐標系中的坐標數據；

將所述標準外切矩形的中心確定為所述空間平面坐標系的原點，得到所述空間平面坐標系的原點在相機坐標系中的坐標數據，得到所述相機坐標系的平移向量。