[发明专利]基于逆透视变换矩阵的单目视觉目标定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于逆透视变换矩阵的单目视觉目标定位方法及系统，所述方法包括：通过设置在车辆上的单目相机采集包括目标的像素图像；确定所述像素图像中所述目标的目标像素坐标；根据像素图像的像素坐标系与UWB坐标系的逆透视变换矩阵以及所述目标像素坐标得到目标在UWB坐标系的UWB坐标，通过逆透视变换矩阵的方法实现单目视觉的目标位置定位。

技术领域

本发明涉及协同探测目标定位技术领域。更具体地，涉及一种基于逆透视变换矩阵的单目视觉目标定位方法及系统。

背景技术

相机的成像特点如同人眼，拍摄的图像均为透视图，相当于从世界坐标系到图像坐标系进行一次透视变换。而逆透视变换从原理层面上与透视变换并没有本质区别，相当于从图像坐标系到世界坐标系的一次转换。当前，逆透视变换被广泛应用于国内外智能车自动驾驶技术中车道线检测研究领域，应用单目相机通过逆透视变换矩阵可以准确的识别出车体和车道线之间的距离信息。

目标定位是协同探测领域的核心，由于单一传感器适应条件的局限性，目前通常采用不同规格的异构传感器进行多元信息采集后进行数据融合，从而达到协同搜索、识别、定位及最后的目标跟踪的目的。多种异构传感器的引入可以增加目标搜索范围，使目标定位更精准。但是，多元信息数据的处理必将使上位机的计算成本加大，增加整个系统的时间代偿。因此，如何在保证目标位置定位精度的情况下，减少传感器的使用数量是近年来研究的重点。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种通用化时统装置，提供一种可灵活扩展接口的通用化时统设备，提高时统设备通用性，提高效费比。本发明的另一个目的在于提供一种通用化时统方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明公开了一种基于逆透视变换矩阵的单目视觉目标定位方法，包括：

通过设置在车辆上的单目相机采集包括目标的像素图像；

确定所述像素图像中所述目标的目标像素坐标；

根据像素图像的像素坐标系与UWB坐标系的逆透视变换矩阵以及所述目标像素坐标得到目标在UWB坐标系的UWB坐标。

优选的，进一步包括预先确定所述逆透视变换矩阵的步骤：

确定UWB坐标系下标准物的UWB坐标与车辆上单目相机采集的像素图像的第一转换关系；

确定像素图像与UWB坐标系的第二转换关系；

根据所述第一转换关系和所述第二转换关系确定像素图像的像素坐标系与UWB坐标系的逆透视变换矩阵。

优选的，所确定UWB坐标系下标准物的UWB坐标与车辆上单目相机采集的像素图像的第一转换关系具体包括：

通过车辆上设置的单目相机采集标准物的像素图像；

确定所述像素图像的像素坐标系中标准物多个预设点的像素坐标；

根据所述多个预设点的像素坐标和在UWB坐标系下的UWB坐标得到所述第一转换关系。

优选的，所述确定像素图像与UWB坐标系的第二转换关系具体包括：

根据所述像素图像的图像坐标系与所述单目相机的相机坐标系间的第一对应关系和所述像素坐标系与所述图像坐标系的对应关系确定所述像素坐标系与所述相机坐标系的第二对应关系；

根据所述相机坐标系与车辆的车体坐标系间的第三对应关系、所述车体坐标系与所述UWB坐标系的第四对应关系以及所述第二对应关系得到所述第二转换关系。

优选的，进一步包括预先确定所述第一对应关系的步骤：

根据单目相机的焦距确定所述像素图像的图像坐标系与所述单目相机的相机坐标系间的第一对应关系。