[发明专利]拍摄装置位姿估计方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种拍摄装置位姿估计方法，其特征在于，所述方法包括：

获取世界坐标系下的三维点；

通过对所述三维点做主成分分析，确定所述世界坐标系下的控制点；

确定各所述三维点由世界坐标系下的所述控制点线性表出的第一线性系数，以及各所述三维点由所述世界坐标系下的各控制点线性表出的坐标点；

根据所述第一线性表出系数、所述坐标点以及所述坐标点在拍摄装置坐标系下对应的投影点，确定所述投影点由拍摄装置坐标系下所述控制点的第二线性表出；通过对所述第二线性表出对应的齐次线性方程组进行求解，确定所述控制点在拍摄装置坐标下的零空间的基和距离约束；

根据所述零空间的基和所述距离约束确定对应的所述控制点在拍摄装置坐标下的控制点坐标；

根据所述控制点在拍摄装置坐标下的控制点坐标和所述控制点在所述世界坐标系下的控制点坐标，确定世界坐标系到拍摄装置坐标系的位姿坐标变换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定各所述三维点由世界坐标系下的所述控制点线性表出的第一线性系数，以及各所述三维点由所述世界坐标系下的各控制点线性表出的坐标点，包括：

根据所述第一线性表出系数确定各所述三维点由各所述控制点线性表出的第一线性表出；

根据所述第一线性表出确定各所述三维点由所述世界坐标系下的各控制点线性表出的坐标点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一线性表出系数、所述坐标点以及所述坐标点在拍摄装置坐标系下对应的投影点，确定所述投影点由拍摄装置坐标系下所述控制点的第二线性表出，包括：

根据所述坐标点以及所述坐标点在拍摄装置坐标系下对应的投影点，确定所述坐标点和所述投影点满足的位置关系式；

根据所述位置关系式和所述第一线性表出，确定各所述投影点由拍摄装置坐标系下所述控制点线性表示的第二线性表出。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对所述第二线性表出对应的齐次线性方程组进行解析，确定所述控制点在拍摄装置坐标下对应的零空间的基和距离约束，包括：

根据拍摄装置投影模型确定所述第二线性表出对应的齐次线性方程组；

通过建立拍摄装置坐标系下控制点的线性约束，根据线性约束对所述齐次线性方程进行解析，确定所述控制点在拍摄装置坐标下的对应零空间的基和距离约束。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述零空间的基和所述距离约束确定对应的所述控制点在拍摄装置坐标下的控制点坐标，包括：

根据所述零空间的基确定的控制点线性表出和所述距离约束确定非线性方程组；

通过对所述非线性方程组进行求解，得到对应的零空间的基对控制点的线性表出系数；

根据所述零空间的基对控制点的线性表出系数确定对应的所述控制点在拍摄装置坐标下的控制点坐标。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对所述三维点做主成分分析，确定所述世界坐标系下控制点，包括：

通过对所述三维点做主成分分析，得到所述三维点对应的重心点和三维向量；

根据所述重心点对所述三维向量进行加权处理，确定所述世界坐标系下控制点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制点在拍摄装置坐标下的控制点坐标和所述控制点在所述世界坐标系下的控制点坐标，确定世界坐标系到拍摄装置坐标系的位姿坐标变换，包括：

根据所述控制点在拍摄装置坐标下的控制点坐标确定基于拍摄装置坐标系确定的所述控制点的第一控制点坐标系；

根据所述控制点在所述世界坐标系下的控制点坐标确定基于拍摄装置坐标系确定的所述控制点的第二控制点坐标系；

根据所述第一控制点坐标系和第二控制点坐标系，确定世界坐标系到拍摄装置坐标系的位姿坐标变换。