[发明专利]基于3D地图的球机位置与姿态参数校准方法、存储介质

说明书

本发明提供一种基于3D地图的球机位置与姿态参数校准方法、计算机存储介质，基于3D地图的球机位置与姿态参数校准方法包括：S1、根据地图中和球机拍摄的画面中的特征点；S2、根据多个特征点的坐标计算球机的三维坐标点B；S3、将以三维坐标点B为中心，N为边长的正方体划分为M×M×M个区域，将误差值最小的节点作为预设球机位置；S4、判断区域的尺寸是否小于预设阈值，如果是，则将预设球机位置作为球机位置B_n，否则，执行步骤S5；S5、将以预设球机位置为中心，N/M为边长的正方体划分为M×M×M个区域，将误差值最小的节点为预设球机位置，执行步骤S4。本发明的方法能有效精准地计算出了球机的姿态信息。

技术领域

本发明涉及球机位置与姿态的校准方法技术领域，尤其涉及基于3D地图 的球机位置与姿态参数校准方法、计算机存储介质。

背景技术

目前球机等设备由人工进行安装,无法保证安装后球机位姿的统一性。在 3D实景监控应用中,需要根据球机的位姿信息,将球机所采集的视频画面准确 的投影到3D实景地图中，因此需要对球机的位姿参数进行校准。现有的球机 校准技术有基于谷歌地图等平面地图对球机位姿参数校准技术。该类技术只能 粗略的计算出球机的位置以及朝向(基于水平面的方位角，例如东南西北)， 无法满足对球机位姿参数精度要求高的应用场景。

在现有技术中，基于谷歌地图等GPS数据对球机位姿参数校准方法的缺 点：受平面地图精度限制，无法获取平面地图上位置点的高精度GPS坐标。 同时，平面地图与视频画面并不能完全匹配，无法保证所采集GPS坐标以及 PT坐标属于同一位置点。例如，谷歌地图(中国境内)的更新周期为1-2年， 最高清晰度为0.5-1.0米像素分辨率。另外，由于采集的GPS坐标中没有位置 点的高度信息，因此该方法只能将3D空间的球机位置近似为2D空间，导致 球机位姿求解过程中的约束条件与实际的约束条件不匹配。该方法校准的球机 位置误差范围在1米以上，而球机的朝向误差范围在5度以上。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于3D地图的球机位置与姿态参数校准方法、 计算机存储介质及设备，基于3D地图的球机位置与姿态参数校准方法能够有 效精准地计算出了球机的姿态信息。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种基于3D地图的球机位置 与姿态参数校准方法，包括以下步骤：S1、根据地图中和球机拍摄的画面中的 特征点，获取多个所述特征点对应的地图中的坐标和球机的PT坐标；S2、根 据多个所述特征点的坐标计算球机的三维坐标点B；S3、将以所述三维坐标点 B为中心，N为边长的正方体划分为M×M×M个区域，计算每个所述区域节 点坐标的误差值，并将误差值最小的节点作为预设球机位置；S4、判断所述区 域的尺寸是否小于预设阈值，如果是，则将所述预设球机位置作为球机位置 B_n，否则，执行步骤S5；S5、将以所述预设球机位置为中心，N/M为边长的 正方体划分为M×M×M个区域，计算每个所述区域节点坐标的误差值，并 将误差值最小的节点为预设球机位置，执行步骤S4。

根据本发明实施例的基于3D地图的球机位置与姿态参数校准方法，通过 获取多个特征点的地图中的坐标和球机的PT坐标，并通过粗算和精算获取球 机位置，该方法有效精准地计算出了球机的姿态信息。

根据本发明实施例的基于3D地图的球机位置与姿态参数校准方法还可以 具有以下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，在步骤S1中，获取至少4个所述特征点，每 个所述特征点分别记为A_i(X_i，Y_i，Z_i，P_i，T_i)(i＝1，2，3…n)，其中，X_i， Y_i，Z_i分别为多个所述特征点对应的3D地图中的坐标，P_i，T_i分别为多个所 述特征点对应的球机的PT坐标。