[发明专利]一种基于全景图像的地面物体的高度计算方法

权利要求书

1.一种基于全景图像的地面物体的高度计算方法,其特征在于，它包括如下步骤：

（1）获取待计算高度的物体的底部和顶部的点的极坐标表示；

（2）计算底部的点坐标；

（3）计算顶部的坐标和高度。

2.根据权利要求1所述的一种基于全景图像的地面物体的高度计算方法,其特征在于，所述步骤（1）中

获取鼠标点击的顶部和底部的屏幕坐标位置(x_屏幕，y_屏幕)，该点就是全景图像做球面投影后经过三维渲染引擎光栅化后在屏幕上的位置；

计算顶部和底部的极坐标坐标表示，这个过程就是计算机图形学中光栅化的逆过程，假设全景图像的显示在显示器上的宽度为W，高度为H，三维渲染引擎设置的视野张角（FOV）是，则顶部和的极坐标表示可按下列的公式进行计算：

f=H2*tan(θ2)]]>

则顶部和底部的极坐标表示为（r,α，β)，r为极坐标的半径。

3.根据权利要求1所述的一种基于全景图像的地面物体的高度计算方法,其特征在于，所述步骤（2）中，

计算底部到采集设备底部的距离，采集设备距离地面的高度是可以预先测量得到，假设为H，当前屏幕中心相对于全景初始化时旋转了α₁，此时设备的空间姿态为（roll,pitch,yaw）,其中roll,pitch,yaw是按照下面的定义计算得来的：在水平面上，从南向北为y轴，从东向西是x轴，竖直向上为z轴，roll是载具绕y轴旋转的角度，pitch是载具绕x轴旋转的角度，yaw是载具绕z轴旋转的角度，以上角度都是以逆时针旋转为正进行计算的；则底部到采集设备底部的距离length可按照下列的公式进行计算：

矩阵Mpitch=1000cos(pitch)sin(pitch)0-sin(pitch)cos(pitch)]]>

矩阵Myaw=cos(roll)0-sin(roll)010sin(roll)0cos(roll)]]>

向量V1=cosα1sinα10]]>

向量V2=(Myaw*Mpitch)-1*V1=xvyvzv]]>

角度α2=cos-1(zv(xv2+yv2+zv2))]]>

距离Length=Htan(α+α2)]]>

计算底部的坐标(x_bottom，y_bottom，z_bottom)。公式如下：

x_bottom=Length*cos(α)

y_bottom＝Length*sin(α)

z_bottom＝0。

4.根据权利要求1所述的一种基于全景图像的地面物体的高度计算方法,其特征在于，所述步骤（3）中，

计算顶部的坐标(x_top,y_top,z_top)

x_top＝Length*cos(α)

y_top=Length*sin(α)

z_top＝H+sin(β)

物体高度Height=]]>

((xtop-xbottom)2+(ybottom-ytop)2+(ztop-zbottom)2).]]>