[发明专利]摄像机与目标场景之间的坐标转换方法及装置

权利要求书

1.一种摄像机与目标场景之间的坐标转换方法，其特征在于，所述摄像机对应一极坐标系，所述目标场景对应一场景坐标系，所述方法包括：

分别获取所述目标对象以及所述摄像机在所述场景坐标系的场景坐标；

根据所述目标对象的场景坐标与所述摄像机的场景坐标，计算所述目标对象到所述摄像机的归一化场景方向向量；

将所述目标对象对应归一化场景方向向量与预设的第一校正矩阵相乘，并将相乘结果作为目标对象对应的摄像机方向向量；

将所述摄像机方向向量对应的极坐标作为所述目标对象在所述极坐标系的极坐标；

其中，所述第一校正矩阵的构建过程为：

确定所述目标场景中N个位于所述摄像机视场内的参照物在所述场景坐标系的场景坐标，其中，N≥3；

确定所述摄像机在所述场景坐标系的场景坐标；

计算各参照物相对于所述摄像机的归一化场景方向向量；

确定各参照物在所述极坐标系的极坐标，并计算各极坐标相对于极坐标系原点的摄像机方向向量；

利用各归一化场景方向向量与相应的摄像机方向向量，计算使得各归一化场景方向向量转换为相应的摄像机方向向量的3×3矩阵；

将计算得到的3×3矩阵作为第一校正矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算各参照物相对于所述摄像机的归一化场景方向向量，具体为：

确定各参照物的场景坐标到所述场景坐标系的原点的场景方向向量；

确定所述摄像机的场景坐标到所述场景坐标系的原点的场景方向向量；

分别计算各参照物对应场景方向向量与所述摄像机对应场景方向向量之间的差值；

分别将各差值与对应差值模的比作为相应参照物到所述摄像机的归一化场景方向向量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述目标对象的场景坐标与所述摄像机的场景坐标，计算所述目标对象到所述摄像机的归一化场景方向向量，具体为：

确定所述目标对象的场景坐标到所述场景坐标系原点的场景方向向量；

确定所述摄像机的场景坐标到所述场景坐标系原点的场景方向向量；

计算所述目标对象对应场景方向向量与所述摄像机对应场景方向向量之间的差值；

将所述差值与所述差值模的比作为所述目标对象到所述摄像机的归一化场景方向向量。

4.一种摄像机与目标场景之间的坐标转换装置，其特征在于，所述摄像机对应一极坐标系，所述目标场景对应一场景坐标系，所述装置包括：

场景坐标获取模块，用于分别获取所述目标对象以及所述摄像机在所述场景坐标系的场景坐标；

归一化场景方向向量确定模块，用于根据所述目标对象的场景坐标与所述摄像机的场景坐标，计算所述目标对象到所述摄像机的归一化场景方向向量；

摄像机方向向量确定模块，用于将所述目标对象对应归一化场景方向向量与预设的第一校正矩阵相乘，并将相乘结果作为目标对象对应的摄像机方向向量；

极坐标确定模块，用于将所述摄像机方向向量对应的极坐标作为所述目标对象在所述极坐标系的极坐标；

第一校正矩阵构造模块，用于

确定所述目标场景中N个位于所述摄像机视场内的参照物在所述场景坐标系的场景坐标，其中，N≥3；

确定所述摄像机在所述场景坐标系的场景坐标；

计算各参照物相对于所述摄像机的归一化场景方向向量；

确定各参照物在所述极坐标系的极坐标，并计算各极坐标相对于极坐标系原点的摄像机方向向量；

利用各归一化场景方向向量与相应的摄像机方向向量，计算使得各归一化场景方向向量转换为相应的摄像机方向向量的3×3矩阵；

将计算得到的3×3矩阵作为第一校正矩阵。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一校正矩阵构成模块计算各参照物相对于所述摄像机的归一化场景方向向量的具体过程为：

确定各参照物的场景坐标到所述场景坐标系的原点的场景方向向量；

确定所述摄像机的场景坐标到所述场景坐标系的原点的场景方向向量；

分别计算各参照物对应场景方向向量与所述摄像机对应场景方向向量之间的差值；

分别将各差值与对应差值模的比作为相应参照物到所述摄像机的归一化场景方向向量。