[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

本公開關于一種平面位姿的獲取方法、裝置、電子設備及存儲介質。該方法根據慣性測量數據確定空間平面的平面豎直軸的方向向量，根據平面區域上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空間平面的平面水平軸的方向向量，并根據平面豎直軸以及平面水平軸的方向向量獲取空間平面的平面法向量，得到相機坐標系與空間平面所在的空間平面坐標系的第一旋轉矩陣；根據平面區域投影到空間平面上的外切矩形獲取空間平面坐標系的原點，得到相機坐標系與空間平面坐標系間的平移向量；將第一旋轉矩陣和平移向量確定為空間平面的位姿。該方法結合慣性測量數據和圖像特征優化空間平面的位姿，計算量小且可應用到各種場景中。

技術領域

本公開涉及計算機視覺技術領域，尤其涉及一種平面位姿的獲取方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

隨著計算機技術的發展，AR(Augmented?Reality，增強現實)技術的應用范圍越來越廣。在針對豎直平面的AR技術應用中需要確定豎直平面在相機坐標系的空間位姿，從而能在空間平面上放置增強現實虛擬物體。現有的豎直平面在相機坐標系的空間位姿，通常是通過深度神經網絡結構PlaneRCNN，從單個圖像中檢測和重建分段平面，但是深度神經網絡結構需要大量的訓練數據訓練，計算量巨大，且難以泛化到各種場景中。

發明內容

本公開提供一種平面位姿的獲取方法、裝置、電子設備及存儲介質，以至少解決傳統技術中需要大量訓練數據且難以泛化到各種場景中的問題。本公開的技術方案如下：

根據本公開實施例的第一方面，提供一種平面位姿的獲取方法，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。

在其中一個實施例中，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。

在其中一個實施例中，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；