CN106097309A - 一种智能显示视觉图像的位置信息处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能视觉图像的位置信息处理方法及系统，该方法包括：获取观测设备的像素和成像深度，以及获取目标物体相对于观测设备的相对坐标；获取观测设备的水平偏移角度和垂直偏移角度，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系，计算得到目标物体在该新坐标系中的新相对坐标；之后根据目标物体的新相对坐标计算得到该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点；判断所述坐标点是否位于成像画面内，若是，在坐标点处显示一投影或一组关联信息投影；否则，在成像画面内与坐标点所在区域匹配的位置上显示一投影或一组关联信息投影。对目标物体在成像画面上的坐标点进行投影显示，让人一目了然，产生视觉增强的效果。

Description

一种智能显示视觉图像的位置信息处理方法及系统

技术领域

本发明涉及一种智能显示视觉图像的位置信息处理方法及系统。

背景技术

计算机视觉技术，早在上个世纪70年代的探月活动中就开始得到应用。不管是如今新生的虚拟现实、增强现实，还是定位技术领域中，视觉图像的处理都显得尤为重要。目前的视觉图像处理往往基于观测设备，而基于物体的位置信息进行视觉图像显示这方面的技术还处于空白状态。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种智能显示视觉图像的位置信息处理方法，其能实时转换目标物体的相对坐标，并对目标物体进行投影显示。

本发明的目的之二在于提供一种智能显示视觉图像的位子信息处理系统，其能实现本发明的目的之一。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种智能显示视觉图像的位置信息处理方法，包括如下步骤：

步骤S1：获取观测设备的像素和成像深度，以及获取目标物体相对于观测设备的相对坐标；所述观测设备在其观测方向上形成一个或一组成像画面，每组成像画面包括多个成像画面，每个成像画面的中心与观测设备之间的距离为成像深度；

步骤S2：获取观测设备的水平偏移角度和垂直偏移角度，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系，计算得到目标物体在该新坐标系中的新相对坐标；之后根据目标物体的新相对坐标计算得到该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点；

步骤S3：判断所述坐标点是否位于成像画面内，若是，在所述坐标点处显示一个投影或一组关联信息投影；否则，执行步骤S4；

步骤S4：将成像画面的外部划分为若干个区域，在成像画面内与坐标点所在区域匹配的位置上显示一个投影或一组关联信息投影。

优选的，步骤S4具体包括如下步骤：

步骤S41：将成像画面定义为由第一长边、第一宽边、第二长边和第二宽边依次围接而成，将第一长边和第二长边均往左、右两个方向无限延长，得到第一长边的左延线、第一长边的右延线、第二长边的左延线、第二长边的右延线；将第一宽边和第二宽边均往上、下两个方向无限延长，得到第一宽边的上延线、第一宽边的下延线、第二宽边的上延线和第二宽边的下延线；

步骤S42：定义第一左延线与第一上延线之间的形成区域为第一区域，第一左延线、第一宽边与第二左延线之间的形成区域第二区域，第二左延线与第一下延线之间的形成区域为第三区域，第一下延线、第二长边与第二下延线之间的形成为第四区域，第二下延线与第二右延线之间的形成区域为第五区域，第二右延线、第二宽边与第一右延线之间的形成区域为第六区域，第一右延线与第二上延线之间的形成区域为第七区域，第二上延线、第一长边与第一上延线之间的形成区域为第八区域；

步骤S43：当坐标点位于第一区域时，在成像画面的左上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第二区域时，在成像画面的第一宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第三区域时，在成像画面的左下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第四区域时，在成像画面的第二长边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第五区域时，在成像画面的右下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第六区域时，在成像画面的第二宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第七区域时，在成像画面的右上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第八区域时，在成像画面的第一长边上显示一个投影或一组关联信息投影。

优选的，步骤S1中，目标物体的相对坐标为p(P_x，P_y，P_z)；步骤S2具体包括如下子步骤：

步骤S21：获取观测设备的水平偏移角度记为arg₁，获取观测设备的垂直偏移角度记为arg₂，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系；

步骤S22：通过公式求得目标物体与观测设备直接的长度，其中，l为目标物体与观测设备直接的长度；

步骤S23：通过公式求出目标物体与X轴的水平夹角，并通过公式A'_hori＝A_hori+arg₁得到目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角，其中，A_hori为目标物体与X轴的水平夹角，A'_hori为目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角；

步骤S24：通过公式求出目标物体在xy平面上的射影，根据公式求出目标物体与xy平面的垂直夹角，并通过公式A'_vert＝A_vert+arg₂求出目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角，其中，l_xy为目标物体在xy平面上的射影，A_vert为目标物体与xy平面的垂直夹角，A'_vert为目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角；

步骤S25：根据公式q₃＝l*sin(A'_vert)求得目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，根据公式l'_xy＝l*cos(A'_vert)求得目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，根据公式q₁＝l'_xy*cos(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中X轴坐标，根据公式q₂＝l'_xy*sin(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中的Y轴坐标，其中，q₃为目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，l'_xy为目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，q₁为目标物体在新坐标系中X轴坐标，q₂为目标物体在新坐标系中的Y轴坐标；

步骤S26：根据目标物体在新坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和Z坐标求得目标物体的新相对坐标为q(q₁，q₂，q₃)，并根据目标物体的新相对坐标求得该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种智能显示视觉图像的位置信息处理系统，包括：

获取模块：用于获取观测设备的像素和成像深度，以及获取目标物体相对于观测设备的相对坐标；所述观测设备在其观测方向上形成一个或一组成像画面，每组成像画面包括多个成像画面，每个成像画面的中心与观测设备之间的距离为成像深度；

计算模块：用于获取观测设备的水平偏移角度和垂直偏移角度，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系，计算得到目标物体在该新坐标系中的新相对坐标；之后根据目标物体的新相对坐标计算得到该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点；

判断模块：用于判断所述坐标点是否位于成像画面内，若是，在所述坐标点处显示一个投影或一组关联信息投影；否则，执行显示模块；

显示模块：用于将成像画面的外部划分为若干个区域，在成像画面内与坐标点所在区域匹配的位置上显示一个投影或一组关联信息投影。

优选的，显示模块具体包括如下子模块：

设置子模块：用于将成像画面定义为由第一长边、第一宽边、第二长边和第二宽边依次围接而成，将第一长边和第二长边均往左、右两个方向无限延长，得到第一长边的左延线、第一长边的右延线、第二长边的左延线、第二长边的右延线；将第一宽边和第二宽边均往上、下两个方向无限延长，得到第一宽边的上延线、第一宽边的下延线、第二宽边的上延线和第二宽边的下延线；

定义子模块：用于定义第一左延线与第一上延线之间的形成区域为第一区域，第一左延线、第一宽边与第二左延线之间的形成区域第二区域，第二左延线与第一下延线之间的形成区域为第三区域，第一下延线、第二长边与第二下延线之间的形成为第四区域，第二下延线与第二右延线之间的形成区域为第五区域，第二右延线、第二宽边与第一右延线之间的形成区域为第六区域，第一右延线与第二上延线之间的形成区域为第七区域，第二上延线、第一长边与第一上延线之间的形成区域为第八区域；

显示子模块：用于当坐标点位于第一区域时，在成像画面的左上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第二区域时，在成像画面的第一宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第三区域时，在成像画面的左下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第四区域时，在成像画面的第二长边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第五区域时，在成像画面的右下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第六区域时，在成像画面的第二宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第七区域时，在成像画面的右上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第八区域时，在成像画面的第一长边上显示一个投影或一组关联信息投影。

优选的，在获取模块中，目标物体的相对坐标为p(P_x，P_y，P_z)；计算模块具体包括如下子模块：

获取子模块：用于获取观测设备的水平偏移角度记为arg₁，获取观测设备的垂直偏移角度记为arg₂，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系；

第一计算子模块：用于通过公式求得目标物体与观测设备直接的长度，其中，l为目标物体与观测设备直接的长度；

第二计算子模块：用于通过公式求出目标物体与X轴的水平夹角，并通过公式A'_hori＝A_hori+arg₁得到目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角，其中，A_hori为目标物体与X轴的水平夹角，A'_hori为目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角；

第三计算子模块：用于通过公式求出目标物体在xy平面上的射影，根据公式求出目标物体与xy平面的垂直夹角，并通过公式A'_vert＝A_vert+arg₂求出目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角，其中，l_xy为目标物体在xy平面上的射影，A_vert为目标物体与xy平面的垂直夹角，A'_vert为目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角；

第四计算子模块：用于根据公式q₃＝l*sin(A'_vert)求得目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，根据公式l'_xy＝l*cos(A'_vert)求得目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，根据公式q₁＝l'_xy*cos(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中X轴坐标，根据公式q₂＝l'_xy*sin(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中的Y轴坐标，其中，q₃为目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，l'_xy为目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，q₁为目标物体在新坐标系中X轴坐标，q₂为目标物体在新坐标系中的Y轴坐标；

第五计算子模块：用于根据目标物体在新坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和Z坐标求得目标物体的新相对坐标为q(q₁，q₂，q₃)，并根据目标物体的新相对坐标求得该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明以观测设备为基准物体，作为坐标系的原点，观测设备产生偏移后，通过计算得到目标物体的新相对坐标，并对目标物体在成像画面上的坐标点进行投影显示，让人一目了然，产生视觉增强的效果。

附图说明

图1为本发明的一种智能显示视觉图像的位置信息处理方法的流程图。

图2为本发明的观测设备的成像画面所在平面的区域划分图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

参见图1，本发明提供一种智能显示视觉图像的位置信息处理方法，包括：

步骤S1：获取观测设备的像素和成像深度，以及获取目标物体相对于观测设备的相对坐标；所述观测设备在其观测方向上形成一个或一组成像画面，每组成像画面包括多个成像画面，每个成像画面的中心与观测设备之间的距离为成像深度；

本实施例的观测设备可以为摄像机，如果是作为其他应用，也可以根据其他情况改为其他设备。观测设备的像素为该观测设备的物理属性，是不可变的，根据观测设备的像素可以得到观测设备成像画面的长度和宽度，观测设备的成像深度跟实际场景有关，可以预先设定，属于预先可知的因素。以观测设备为原点建立一原始坐标系，目标物体在原始坐标系的相对坐标也是事先得知的。根据观测设备的原理，其在前方会形成成像画面。

步骤S2：获取观测设备的水平偏移角度和垂直偏移角度，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系，计算得到目标物体在该新坐标系中的新相对坐标；之后根据目标物体的新相对坐标计算得到该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点；

当观测设备产生偏移的时候，此时依旧建立以观测设备为原点的新坐标系，如此目标物体的相对坐标也会产生改变。此时需要重新计算目标物体的新相对坐标，从而进一步得到目标物体在成像画面所在平面上的坐标点。成像画面为一平面，该平面无限扩展为一虚拟平面，也就是成像画面所在平面。目标物体的新相对坐标相当于以观测设备为原点的一个向量，该向量不断延伸最终会与该虚拟平面产生一个交点，该交点即为所需坐标点。

具体的，步骤S2包括如下步骤：

步骤S21：获取观测设备的水平偏移角度记为arg₁，获取观测设备的垂直偏移角度记为arg₂，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系；在观测设备上设有六轴传感器，通过该六轴传感器能够观测设备的水平偏移角度和垂直偏移角度；

步骤S22：通过公式求得目标物体与观测设备直接的长度，其中，l为目标物体与观测设备直接的长度；步骤应用的公式为勾股定律，其中，P_x为目标物体的X轴坐标，P_y为目标物体的Y轴坐标，P_z为目标物体的Z轴坐标，实际上，在步骤S1中，目标物体的相对坐标为p(P_x，P_y，P_z)；

步骤S23：通过公式求出目标物体与X轴的水平夹角，并通过公式A'_hori＝A_hori+arg₁得到目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角，其中，A_hori为目标物体与X轴的水平夹角，A'_hori为目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角；

步骤S24：通过公式求出目标物体在xy平面上的射影，根据公式求出目标物体与xy平面的垂直夹角，并通过公式A'_vert＝A_vert+arg₂求出目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角，其中，l_xy为目标物体在xy平面上的射影，A_vert为目标物体与xy平面的垂直夹角，A'_vert为目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角；

步骤S25：根据公式q₃＝l*sin(A'_vert)求得目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，根据公式l'_xy＝l*cos(A'_vert)求得目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，根据公式q₁＝l'_xy*cos(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中X轴坐标，根据公式q₂＝l'_xy*sin(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中的Y轴坐标，其中，q₃为目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，l'_xy为目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，q₁为目标物体在新坐标系中X轴坐标，q₂为目标物体在新坐标系中的Y轴坐标；

步骤S26：根据目标物体在新坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和Z坐标求得目标物体的新相对坐标为q(q₁，q₂，q₃)，并根据目标物体的新相对坐标求得该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点。

步骤S21至步骤S26是为得到目标物体在成像画面所在平面上的坐标点，而结合所需公式的具体步骤流程。

步骤S3：判断所述坐标点是否位于成像画面内，若是，在所述坐标点处显示一个投影或一组关联信息投影；否则，执行步骤S4；

步骤S4：将成像画面的外部划分为若干个区域，在成像画面内与坐标点所在区域匹配的位置上显示一个投影或一组关联信息投影。

步骤S4具体包括如下步骤：

步骤S41：将成像画面定义为由第一长边、第一宽边、第二长边和第二宽边依次围接而成，将第一长边和第二长边均往左、右两个方向无限延长，得到第一长边的左延线、第一长边的右延线、第二长边的左延线、第二长边的右延线；将第一宽边和第二宽边均往上、下两个方向无限延长，得到第一宽边的上延线、第一宽边的下延线、第二宽边的上延线和第二宽边的下延线；

步骤S42：,定义第一左延线与第一上延线之间的形成区域为第一区域，第一左延线、第一宽边与第二左延线之间的形成区域第二区域，第二左延线与第一下延线之间的形成区域为第三区域，第一下延线、第二长边与第二下延线之间的形成为第四区域，第二下延线与第二右延线之间的形成区域为第五区域，第二右延线、第二宽边与第一右延线之间的形成区域为第六区域，第一右延线与第二上延线之间的形成区域为第七区域，第二上延线、第一长边与第一上延线之间的形成区域为第八区域；参见图2，实际上本实施例的划分是对成像画面所在平面进行划分，S为观测设备的成像画面，第一区域为a处，第二区域为b处，第三区域为c处，第四区域为d处，第五区域为e处，第六区域为f处，第七区域为g处，第八区域为h处；

步骤S43：当坐标点位于第一区域时，在成像画面的左上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第二区域时，在成像画面的第一宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第三区域时，在成像画面的左下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第四区域时，在成像画面的第二长边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第五区域时，在成像画面的右下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第六区域时，在成像画面的第二宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第七区域时，在成像画面的右上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第八区域时，在成像画面的第一长边上显示一个投影或一组关联信息投影。

通过步骤S41至步骤S43，可以清楚如何对成像画面外部的平面进行区域划分，以便对坐标点准确投影显示。

假设成像深度为depth，成像画面的长度为leng，成像画面的宽度为width，假设成像画面中心点的坐标为cen＝(0，depth，0)，成像画面左上角坐标点为，成像画面右上角坐标点为画面右上角坐标点为画面左下坐标点为画面右下坐标点为目标物体的新相对坐标为q，该新相对坐标q的y轴坐标为q₂，假设向量q放大k倍后与虚拟平面相交，则k＝depth/q₂，目标物体在观测设备成像画面所在平面的坐标点(也就是交点)的坐标为PJT_ori，PJT_ori＝k*q。

根据坐标点的位置和k的大小不同的情况可作为判断该坐标点成像画面外的哪个区域的依据：

$\begin{array}{c}k>0,{\mathrm{PJT}}_{ori,1}<\frac{leng}{2},{\mathrm{PJT}}_1=\frac{leng}{2}\\ k>0,{\mathrm{PJT}}_{ori,1}<-\frac{leng}{2},{\mathrm{PJT}}_1=-\frac{leng}{2}\end{array},\begin{array}{c}k>0,{\mathrm{PJT}}_{ori,3}>\frac{width}{2},{\mathrm{PJT}}_3=\frac{width}{2}\\ k>0,{\mathrm{PJT}}_{ori,3}<-\frac{width}{2},{\mathrm{PJT}}_3=-\frac{width}{2}\end{array}$

其中，PJT表示投影的坐标点，PJT₁表示投影的坐标点在X轴上的坐标，PJT₃表示投影的坐标点在Z轴上的坐标。具体判断投影的坐标点数值，需要结合上面两组公式，每一组公式的任意一条与另一组公式的任意一条结合，也就是说，例如第一组公式的第二组公式的表明投影显示至右上角，再如第一组公式的第二组公式的则表明投影显示至左上角。本发明的方案除了能带来视觉上的效果增强，还可以应用在定位技术领域中，例如观测设备替换为手机终端(也就是相当于当前位置)，目标物体为用户的目标地点，用户通过手机终端内部的导航软件进行对目标地点的搜索、导航，结合本发明的方案，可以提醒用户目标地点位于当前位置的左上角、右上角或是其他方位，更加方便用户快速找到目标地点。

对应显示在坐标点上或者与坐标点所在区域匹配位置上的投影可通过后台中心执行，后台中心完成对目标物体的坐标点计算后，控制相应的设备在该坐标点的位置产生投影，该技术可由现有技术获知。

另一方面，本发明还提供一种智能显示视觉图像的位置信息处理系统，包括：

获取模块：用于获取观测设备的像素和成像深度，以及获取目标物体相对于观测设备的相对坐标；所述观测设备在其观测方向上形成一个或一组成像画面，每组成像画面包括多个成像画面，每个成像画面的中心与观测设备之间的距离为成像深度；

计算模块：用于获取观测设备的水平偏移角度和垂直偏移角度，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系，计算得到目标物体在该新坐标系中的新相对坐标；之后根据目标物体的新相对坐标计算得到该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点；

判断模块：用于判断所述坐标点是否位于成像画面内，若是，在所述坐标点处显示一个投影或一组关联信息投影；否则，执行显示模块；

显示模块：用于将成像画面的外部划分为若干个区域，在成像画面内与坐标点所在区域匹配的位置上显示一个投影或一组关联信息投影。

具体的，显示模块具体包括如下子模块：

设置子模块：用于将成像画面定义为由第一长边、第一宽边、第二长边和第二宽边依次围接而成，将第一长边和第二长边均往左、右两个方向无限延长，得到第一长边的左延线、第一长边的右延线、第二长边的左延线、第二长边的右延线；将第一宽边和第二宽边均往上、下两个方向无限延长，得到第一宽边的上延线、第一宽边的下延线、第二宽边的上延线和第二宽边的下延线；

定义子模块：用于定义第一左延线与第一上延线之间的形成区域为第一区域，第一左延线、第一宽边与第二左延线之间的形成区域第二区域，第二左延线与第一下延线之间的形成区域为第三区域，第一下延线、第二长边与第二下延线之间的形成为第四区域，第二下延线与第二右延线之间的形成区域为第五区域，第二右延线、第二宽边与第一右延线之间的形成区域为第六区域，第一右延线与第二上延线之间的形成区域为第七区域，第二上延线、第一长边与第一上延线之间的形成区域为第八区域；

显示子模块：用于当坐标点位于第一区域时，在成像画面的左上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第二区域时，在成像画面的第一宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第三区域时，在成像画面的左下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第四区域时，在成像画面的第二长边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第五区域时，在成像画面的右下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第六区域时，在成像画面的第二宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第七区域时，在成像画面的右上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第八区域时，在成像画面的第一长边上显示一个投影或一组关联信息投影。

优选的，在获取模块中，目标物体的相对坐标为p(P_x，P_y，P_z)；计算模块具体包括如下子模块：

获取子模块：用于获取观测设备的水平偏移角度记为arg₁，获取观测设备的垂直偏移角度记为arg₂，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系；

第一计算子模块：用于通过公式求得目标物体与观测设备直接的长度，其中，l为目标物体与观测设备直接的长度；

第二计算子模块：用于通过公式求出目标物体与X轴的水平夹角，并通过公式A'_hori＝A_hori+arg₁得到目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角，其中，A_hori为目标物体与X轴的水平夹角，A'_hori为目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角；

第三计算子模块：用于通过公式求出目标物体在xy平面上的射影，根据公式求出目标物体与xy平面的垂直夹角，并通过公式A'_vert＝A_vert+arg₂求出目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角，其中，l_xy为目标物体在xy平面上的射影，A_vert为目标物体与xy平面的垂直夹角，A'_vert为目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角；

第四计算子模块：用于根据公式q₃＝l*sin(A'_vert)求得目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，根据公式l'_xy＝l*cos(A'_vert)求得目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，根据公式q₁＝l'_xy*cos(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中X轴坐标，根据公式q₂＝l'_xy*sin(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中的Y轴坐标，其中，q₃为目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，l'_xy为目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，q₁为目标物体在新坐标系中X轴坐标，q₂为目标物体在新坐标系中的Y轴坐标；

第五计算子模块：用于根据目标物体在新坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和Z坐标求得目标物体的新相对坐标为q(q₁，q₂，q₃)，并根据目标物体的新相对坐标求得该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能显示视觉图像的位置信息处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：获取观测设备的像素和成像深度，以及获取目标物体相对于观测设备的相对坐标；所述观测设备在其观测方向上形成一个或一组成像画面，每组成像画面包括多个成像画面，每个成像画面的中心与观测设备之间的距离为成像深度；

步骤S2：获取观测设备的水平偏移角度和垂直偏移角度，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系，计算得到目标物体在该新坐标系中的新相对坐标；之后根据目标物体的新相对坐标计算得到该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点；

步骤S3：判断所述坐标点是否位于成像画面内，若是，在所述坐标点处显示一个投影或一组关联信息投影；否则，执行步骤S4；

步骤S4：将成像画面的外部划分为若干个区域，在成像画面内与坐标点所在区域匹配的位置上显示一个投影或一组关联信息投影。

2.如权利要求1所述的智能显示视觉图像的位置信息处理方法，其特征在于，步骤S4具体包括如下步骤：

步骤S41：将成像画面定义为由第一长边、第一宽边、第二长边和第二宽边依次围接而成，将第一长边和第二长边均往左、右两个方向无限延长，得到第一长边的左延线、第一长边的右延线、第二长边的左延线、第二长边的右延线；将第一宽边和第二宽边均往上、下两个方向无限延长，得到第一宽边的上延线、第一宽边的下延线、第二宽边的上延线和第二宽边的下延线；

步骤S42：定义第一左延线与第一上延线之间的形成区域为第一区域，第一左延线、第一宽边与第二左延线之间的形成区域第二区域，第二左延线与第一下延线之间的形成区域为第三区域，第一下延线、第二长边与第二下延线之间的形成为第四区域，第二下延线与第二右延线之间的形成区域为第五区域，第二右延线、第二宽边与第一右延线之间的形成区域为第六区域，第一右延线与第二上延线之间的形成区域为第七区域，第二上延线、第一长边与第一上延线之间的形成区域为第八区域；

步骤S43：当坐标点位于第一区域时，在成像画面的左上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第二区域时，在成像画面的第一宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第三区域时，在成像画面的左下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第四区域时，在成像画面的第二长边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第五区域时，在成像画面的右下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第六区域时，在成像画面的第二宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第七区域时，在成像画面的右上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第八区域时，在成像画面的第一长边上显示一个投影或一组关联信息投影。

3.如权利要求1所述的智能显示视觉图像的位置信息处理方法，其特征在于，步骤S1中，目标物体的相对坐标为p(P_x，P_y，P_z)；步骤S2具体包括如下子步骤：

步骤S21：获取观测设备的水平偏移角度记为arg₁，获取观测设备的垂直偏移角度记为arg₂，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系；

步骤S22：通过公式求得目标物体与观测设备直接的长度，其中，l为目标物体与观测设备直接的长度；

步骤S23：通过公式求出目标物体与X轴的水平夹角，并通过公式A'_hori＝A_hori+arg₁得到目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角，其中，A_hori为目标物体与X轴的水平夹角，A'_hori为目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角；

步骤S24：通过公式求出目标物体在xy平面上的射影，根据公式求出目标物体与xy平面的垂直夹角，并通过公式A'_vert＝A_vert+arg₂求出目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角，其中，l_xy为目标物体在xy平面上的射影，A_vert为目标物体与xy平面的垂直夹角，A'_vert为目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角；

步骤S25：根据公式q₃＝l*sin(A'_vert)求得目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，根据公式l'_xy＝l*cos(A'_vert)求得目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，根据公式q₁＝l'_xy*cos(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中X轴坐标，根据公式q₂＝l'_xy*sin(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中的Y轴坐标，其中，q₃为目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，l'_xy为目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，q₁为目标物体在新坐标系中X轴坐标，q₂为目标物体在新坐标系中的Y轴坐标；

步骤S26：根据目标物体在新坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和Z坐标求得目标物体的新相对坐标为q(q₁，q₂，q₃)，并根据目标物体的新相对坐标求得该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点。

4.一种智能显示视觉图像的位置信息处理系统，其特征在于，包括：

获取模块：用于获取观测设备的像素和成像深度，以及获取目标物体相对于观测设备的相对坐标；所述观测设备在其观测方向上形成一个或一组成像画面，每组成像画面包括多个成像画面，每个成像画面的中心与观测设备之间的距离为成像深度；

计算模块：用于获取观测设备的水平偏移角度和垂直偏移角度，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系，计算得到目标物体在该新坐标系中的新相对坐标；之后根据目标物体的新相对坐标计算得到该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点；

判断模块：用于判断所述坐标点是否位于成像画面内，若是，在所述坐标点处显示一个投影或一组关联信息投影；否则，执行显示模块；

显示模块：用于将成像画面的外部划分为若干个区域，在成像画面内与坐标点所在区域匹配的位置上显示一个投影或一组关联信息投影。

5.如权利要求4所述的智能显示视觉图像的位置信息处理系统，其特征在于，显示模块具体包括如下子模块：

设置子模块：用于将成像画面定义为由第一长边、第一宽边、第二长边和第二宽边依次围接而成，将第一长边和第二长边均往左、右两个方向无限延长，得到第一长边的左延线、第一长边的右延线、第二长边的左延线、第二长边的右延线；将第一宽边和第二宽边均往上、下两个方向无限延长，得到第一宽边的上延线、第一宽边的下延线、第二宽边的上延线和第二宽边的下延线；

定义子模块：用于定义第一左延线与第一上延线之间的形成区域为第一区域，第一左延线、第一宽边与第二左延线之间的形成区域第二区域，第二左延线与第一下延线之间的形成区域为第三区域，第一下延线、第二长边与第二下延线之间的形成为第四区域，第二下延线与第二右延线之间的形成区域为第五区域，第二右延线、第二宽边与第一右延线之间的形成区域为第六区域，第一右延线与第二上延线之间的形成区域为第七区域，第二上延线、第一长边与第一上延线之间的形成区域为第八区域；

显示子模块：用于当坐标点位于第一区域时，在成像画面的左上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第二区域时，在成像画面的第一宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第三区域时，在成像画面的左下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第四区域时，在成像画面的第二长边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第五区域时，在成像画面的右下角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第六区域时，在成像画面的第二宽边上显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第七区域时，在成像画面的右上角显示一个投影或一组关联信息投影；当坐标点位于第八区域时，在成像画面的第一长边上显示一个投影或一组关联信息投影。

6.如权利要求4所述的智能显示视觉图像的位置信息处理系统，其特征在于，在获取模块中，目标物体的相对坐标为p(P_x，P_y，P_z)；计算模块具体包括如下子模块：

获取子模块：用于获取观测设备的水平偏移角度记为arg₁，获取观测设备的垂直偏移角度记为arg₂，定义该观测设备偏移后以该观测设备为原点形成一新坐标系；

第一计算子模块：用于通过公式求得目标物体与观测设备直接的长度，其中，l为目标物体与观测设备直接的长度；

第二计算子模块：用于通过公式求出目标物体与X轴的水平夹角，并通过公式A'_hori＝A_hori+arg₁得到目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角，其中，A_hori为目标物体与X轴的水平夹角，A'_hori为目标物体在新坐标系中与X轴的水平夹角；

第三计算子模块：用于通过公式求出目标物体在xy平面上的射影，根据公式求出目标物体与xy平面的垂直夹角，并通过公式A'_vert＝A_vert+arg₂求出目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角，其中，l_xy为目标物体在xy平面上的射影，A_vert为目标物体与xy平面的垂直夹角，A'_vert为目标物体在新坐标系中与Y轴的垂直夹角；

第四计算子模块：用于根据公式q₃＝l*sin(A'_vert)求得目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，根据公式l'_xy＝l*cos(A'_vert)求得目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，根据公式q₁＝l'_xy*cos(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中X轴坐标，根据公式q₂＝l'_xy*sin(A'_hori)求得目标物体在新坐标系中的Y轴坐标，其中，q₃为目标物体在新坐标系中的Z轴坐标，l'_xy为目标物体在新坐标系的xy平面上的射影长度，q₁为目标物体在新坐标系中X轴坐标，q₂为目标物体在新坐标系中的Y轴坐标；

第五计算子模块：用于根据目标物体在新坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和Z坐标求得目标物体的新相对坐标为q(q₁，q₂，q₃)，并根据目标物体的新相对坐标求得该目标物体在观测设备的成像画面所在平面上的坐标点。