[發明專利]圖像數據目標檢測傾斜框自動標注方法及系統

在審

• 申請號: 202110498653.7
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113313751A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 蘇龍飛;王之元;王世雄;易曉東;沈天龍;黃強娟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T7/64;G06T7/66
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種圖像數據目標檢測傾斜框自動標注方法，其特征在于，包括：

采集目標物圖像，并獲取目標物的長度、寬度和高度，以及目標物中心點的世界坐標、目標物的姿態信息、圖像采集器的世界坐標和圖像采集器的姿態信息；

根據目標物的長度、寬度和高度，以及目標物中心點的世界坐標、目標物的姿態信息、圖像采集器的世界坐標和圖像采集器的姿態信息，通過坐標變換獲得目標物最小外接長方體各頂點的像素坐標；

根據目標物最小外接長方體各頂點的像素坐標，確定目標物最小外接長方體各頂點在像素坐標系下最小矩形包圍框各參考頂點的像素坐標；

根據最小矩形包圍框各參考頂點的像素坐標計算目標檢測傾斜框的邊長以及目標檢測傾斜框的傾斜角度，并基于獲取的目標檢測傾斜框中心點的像素坐標、所述邊長和所述傾斜角度生成目標檢測傾斜框；

其中，所述目標檢測傾斜框用于對圖像中的目標物進行標注。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據目標物的長度、寬度和高度，以及目標物中心點的世界坐標、目標物的姿態信息、圖像采集器的世界坐標和圖像采集器的姿態信息，通過坐標變換獲得目標物最小外接長方體各頂點的像素坐標，包括：

根據目標物中心點的世界坐標、目標物的姿態信息以及目標物的長度、寬度和高度，計算目標物最小外接長方體各頂點的世界坐標；

基于目標物最小外接長方體各頂點的世界坐標、圖像采集器的世界坐標和圖像采集器的姿態信息，通過世界坐標系到像素坐標系的坐標變換，獲得目標物最小外接長方體各頂點的像素坐標。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據目標物中心點的世界坐標、目標物的姿態信息以及目標物的長度、寬度和高度，計算目標物最小外接長方體各頂點的世界坐標，包括：

以目標物中心作為目標物坐標系的原點構建目標物坐標系，令目標物坐標系的x、y和z軸分別與目標物的長、寬和高所在方向相平行；

根據目標物的長度、寬度和高度計算在目標物坐標系下目標物最小外接長方體各頂點的坐標；

根據在目標物坐標系下目標物最小外接長方體各頂點的坐標、目標物的姿態信息和目標物中心點的世界坐標，通過目標物坐標系到世界坐標系的坐標變換，獲得目標物最小外接長方體各頂點的世界坐標。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據目標物的長度、寬度和高度計算在目標物坐標系下目標物最小外接長方體各頂點的坐標，包括：

通過下式計算最小外接長方體各頂點的坐標：

式中，為在目標物坐標系下最小外接長方體的第i個頂點的坐標P_ti的值；i為最小外接長方體的頂點個數、i∈【1，8】；l_t、w_t、h_t分別為目標物的長度、寬度和高度；

優選地，所述根據在目標物坐標系下目標物最小外接長方體各頂點的坐標、目標物的姿態信息和目標物中心點的世界坐標，通過目標物坐標系到世界坐標系的坐標變換，獲得目標物最小外接長方體各頂點的世界坐標，包括：

通過下式計算在世界坐標系下目標物最小外接長方體各頂點的世界坐標：

式中，為最小外接長方體的第i個頂點的世界坐標P_wi的值、i∈【1，8】；T_t為平移向量；為目標物中心點的世界坐標P_w的值；θ_t、ω_t分別為目標物的姿態信息，包括偏航角、俯仰角和滾轉角；R_zt、R_yt、R_xt分別為繞Z軸旋轉θ_t得到的第一旋轉矩陣、繞Y軸旋轉得到的第二旋轉矩陣和繞X軸旋轉ω_t得到的第三旋轉矩陣；R_t為對R_zt、R_yt、R_xt疊加后獲得的旋轉矩陣；R_t^-1為R_t的逆矩陣。