[发明专利]地理位置与对应的图像位置坐标转换方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及坐标转换技术领域，具体涉及一种基于地理位置与对应的图像位置坐标转换方法及系统。

背景技术

在视频画面中观察一个对象(例如，建筑物，道路，人，车等)时，通常无法得知这个对象的GPS地理坐标。同样，在地图上选择一个对象(建筑物，道路，摄像机点位，GPS车辆图标等)时，也无法得知该地图对象对应视频画面可视域里的哪个可视对象。

现有的解决方案是：通过人工判断视频画面里的建筑物，道路等对象，并通过视频图层和标记技术，在视频上叠加标记信息和摄像机点位信息，以判断视频画面中的对象与实际地图对象的对应关系。这种方法不仅准确度低，而且互动性较差，也无法实时视频中的图像点与GPS地理坐标的实时转换。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于地理位置与对应的图像位置坐标转换方法及系统，其可以图像坐标与GPS地理坐标的实时转换，从而实现二者的关联与互动。

本发明的一个方面提供了一种地理位置与对应的图像位置坐标转换方法，包括：建立地理位置坐标与图像位置坐标的转换算法模型；将获得的GPS坐标代入所述转换算法模型，以获得对应的图像坐标或者将获得的图像坐标代入所述转换算法模型，获得对应的GPS坐标；其中所述建立地理位置坐标与图像位置坐标的转换算法模型包括：获取地面至少任意三个特征位置点的GPS坐标与对应的图像坐标；所述图像坐标所在坐标系为第一平面直角坐标系；将所述至少任意三个特征位置点的GPS坐标转换为第二平面直角坐标系中的坐标；根据所述至少任意三个特征位置点在所述第一平面直角坐标系中的坐标和在所述第二平面直角坐标系中的坐标的对应关系进行仿射转换，获得所述第一平面直角坐标系和所述第二平面直角坐标系的转换参数。

在一个实施例中，将获得的GPS坐标代入所述转换算法模型，以获得对应的图像坐标包括：将所获得的GPS坐标通过高斯投影正算算法转换为在所述第二平面直角坐标系中的坐标，以及通过所述转换参数将所述第二平面直角坐标系中的所述坐标转换为在所述第一平面直角坐标系中的坐标。

在一个实施例中，将获得的图像坐标代入所述转换算法模型，获得对应的GPS模型包括：将所述获得的在所述第一平面直角坐标系中的图像坐标经所述转换参数转换为在所述第二平面直角坐标系中的坐标，并将所述第二平面直角坐标系中的所述坐标经高斯投影反算算法获取对应的GPS坐标。

在一个实施例中，所述获取地面至少任意三个特征位置点的GPS坐标与对应的图像坐标之前还包括：针对所述图像建立所述第一平面直角坐标系；其中坐标原点为所述图像所在屏幕的左上角，横轴与纵轴的正方向分别为以所述原点为起点沿所述屏幕彼此垂直的两个方向；以及建立所述第二平面直角坐标系；其中所述第二平面直角坐标系的原点可以为地面任意位置点，所述第二平面直角坐标系的横轴和纵轴分别指向正东、正西、正南和正北中的任意两个方向。

在一个实施例中，所述根据所述至少任意三个特征位置点在所述第一平面直角坐标系中的坐标和在所述第二平面直角坐标系中的坐标的对应关系进行仿射转换，获得所述第一平面直角坐标系和所述第二平面直角坐标系的转换算法参数包括：对所述至少任意四个特征位置点在所述第一平面直角坐标系中的坐标和在所述第二平面直角坐标系中的坐标进行最小二乘算法拟合，获得所述第一平面直角坐标系和所述第二平面直角坐标系的作为所述转换算法参数的转换六参数。

在一个实施例中，所述将所述至少任意三个特征位置点的GPS坐标转换为第二平面直角坐标系中的坐标包括：通过高斯投影正算算法将所述GPS坐标转换为所述第二平面直角坐标系中的坐标。

本发明的另一个方面提供了一种坐标转换系统，包括：坐标获取模块，用于获取GPS坐标或图像目标坐标；以及转换模块，用于将获取到的GPS坐标转换为对应的图像目标坐标或者将获取到的图像目标坐标转换为对应的GPS坐标；其中所述坐标获取模块包括第一获取单元、所述转换模块包括第一转换单元和建模单元，其中所述第一获取单元获取地面至少任意三个特征位置点的GPS坐标与对应的图像坐标；所述图像坐标所在坐标系为第一平面直角坐标系；所述第一转换单元将所述至少任意三个特征位置点的GPS坐标转换为第二平面直角坐标系中的坐标；所述建模单元根据所述至少任意三个特征位置点在所述第一平面直角坐标系中的坐标和在所述第二平面直角坐标系中的坐标的对应关系进行仿射转换，获得所述第一平面直角坐标系和所述第二平面直角坐标系的转换参数。

在一个实施例中，所述第一转换单元用于将获取的GPS坐标通过高斯投影正算算法转换为在所述第二平面直角坐标系中的坐标。