CN110966988B - 基于双全景图像自动匹配的三维测距方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种基于双全景图像自动匹配的三维测距方法、装置及设备，所述方法包括：获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物点在所述第一全景图像中的第一像点，并根据所述第一像点信息确定所述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点；根据所述第一像点和第二像点计算得到所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标，其中，所述基准全景图像为所述第二全景图像；根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的距离。该技术方案操作方便、快捷，准确度高，可有效提高测量的工作效率，降低测量成本。

Description

基于双全景图像自动匹配的三维测距方法、装置及设备

技术领域

本公开涉及摄像测量技术领域，具体涉及一种基于双全景图像自动匹 配的三维测距方法、装置及设备。

背景技术

随着信息技术的飞速发展和对海量空间数据需求的增加，人们对高效 率、大视场、小型化遥控摄像装置的需求日益迫切。球面全景成像装置由 于具有静态全方位、小型化、输出标准化等特点，能够更大限度地消除摄 影死角，因此得到了广泛的使用，其中，静态全方位是指不必移动成像装 置就能在一个时刻点获取具有更广视野覆盖范围的全方位图像，小型化是 指相机体积小巧，能进一步进行组合集成，输出标准化是指输出的球面映射影像能够直接反应被测目标相对于球心观测点的方位角和仰视角，方便 目标定位计算。但目前基于全景图像的测量技术还存在一定的局限性，比 如：场景适用性较窄、测量参数较多、硬件成本要求高等等。

发明内容

本公开实施例提供一种基于双全景图像自动匹配的三维测距方法、装 置及设备。

第一方面，本公开实施例中提供了一种基于双全景图像自动匹配的三 维测距方法。

具体的，所述基于双全景图像自动匹配的三维测距方法，包括：

获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物点在所述第一全景 图像中的第一像点，并根据所述第一像点信息确定所述待测量物点在所述 第二全景图像中的第二像点；

根据所述第一像点和第二像点计算得到所述待测量物点在基准全景 图像中的图像坐标，其中，所述基准全景图像为所述第二全景图像；

根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的距离。

结合第一方面，本公开在第一方面的第一种实现方式中，所述获取第 一全景图像和第二全景图像，确定待测量物点在所述第一全景图像中的第 一像点，并根据所述第一像点信息确定所述待测量物点在所述第二全景图 像中的第二像点，包括：

获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物点在所述第一全景 图像中的第一像点，并将所述第一全景图像和第二全景图像分别拆分为多 幅二维图像；

根据所述第一像点确定所述待测量物点所在的且与所述第一全景图 像对应的第一二维图像以及与所述第二全景图像对应的第二二维图像；

提取所述第一二维图像和第二二维图像的特征点，并基于所述特征点 对于所述第一二维图像和第二二维图像进行匹配，得到所述第一二维图像 和第二二维图像之间的映射矩阵；

根据所述第一像点信息确定所述待测量物点在所述第一二维图像中 的第一二维坐标信息，并根据所述映射矩阵得到所述待测量物点在所述第 二二维图像中的第二二维坐标信息以及所述待测量物点在所述第二全景 图像中的第二像点信息。

结合第一方面和第一方面的第一种实现方式，本发明实施例在第一方 面的第二种实现方式中，所述根据所述第一像点和第二像点计算得到所述 待测量物点在基准全景图像中的图像坐标，包括：

根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基 准全景图像中距离竖直轴之间的距离；

根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基 准全景图像中的竖直坐标；

获取所述第一像点和第二像点的像点信息、所述待测量物点在基准全 景图像中距离竖直轴之间的距离以及对应的竖直坐标，确定所述待测量物 点在基准全景图像中的图像坐标。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式和第一方面的第二种实现 方式，本发明实施例在第一方面的第三种实现方式中，根据所述第一像点 和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直 轴之间的距离d：

其中，b表示两幅全景图像之间的基线长度，α1表示所述第一像点在 所述第一全景图像中与z轴正方向之间的夹角，α2表示所述第二像点在所 述第二全景图像中与z轴正方向之间的夹角。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现 方式和第一方面的第三种实现方式，本发明实施例在第一方面的第四种实 现方式中，基于下式，根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述 待测量物点在基准全景图像中的竖直坐标z：

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现 方式、第一方面的第三种实现方式和第一方面的第四种实现方式，本发明 实施例在第一方面的第五种实现方式中，所述待测量物点在基准全景图像 中的图像坐标表示为：(dcosβ，dsinβ，z)，其中，β表示第二像点在所 述基准全景图像中投影到xoy水平面时与x轴正方向之间的夹角。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现 方式、第一方面的第三种实现方式、第一方面的第四种实现方式和第一方 面的第五种实现方式，本发明实施例在第一方面的第六种实现方式中，所 述根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的距离，被实施为：

根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的欧式距离。

第二方面，本公开实施例中提供了一种基于双全景图像自动匹配的三 维测距装置。

具体的，所述基于双全景图像自动匹配的三维测距装置，包括：

确定模块，被配置为获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量 物点在所述第一全景图像中的第一像点，并根据所述第一像点信息确定所 述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点；

第一计算模块，被配置为根据所述第一像点和第二像点计算得到所述 待测量物点在基准全景图像中的图像坐标，其中，所述基准全景图像为所 述第二全景图像；

第二计算模块，被配置为根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点 之间的距离。

第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器， 其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多 条计算机指令被所述处理器执行以实现上述第一方面中基于双全景图像 自动匹配的三维测距方法的方法步骤。

第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储 基于双全景图像自动匹配的三维测距装置所用的计算机指令，其包含用于 执行上述第一方面中基于双全景图像自动匹配的三维测距方法为一种基 于双全景图像自动匹配的三维测距装置所涉及的计算机指令。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

上述技术方案基于双全景图像的自动匹配，通过两个全景相机获取两 幅全景图及图中待测量距离两点的像角，从而准确测量得到全景图像中两 物点的距离，上述技术方案操作方便、快捷，准确度高，可有效提高测量 的工作效率，降低测量成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释 性的，并不能限制本公开。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特 征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出根据本公开一实施方式的基于双全景图像自动匹配的三维测 距方法的流程图；

图2(a)和图2(b)是根据本公开一实施方式的像点信息示意图；

图3示出根据图1所示实施方式的基于双全景图像自动匹配的三维测 距方法的步骤S101的流程图；

图4示出根据图1所示实施方式的基于双全景图像自动匹配的三维测 距方法的步骤S102的流程图；

图5示出根据本公开一实施方式的基于双全景图像自动匹配的三维测 距装置的结构框图；

图6示出根据图5所示实施方式的基于双全景图像自动匹配的三维测 距装置的确定模块501的结构框图；

图7示出根据图5所示实施方式的基于双全景图像自动匹配的三维测 距装置的第一计算模块502的结构框图；

图8示出根据本公开一实施方式的电子设备的结构框图；

图9是适于用来实现根据本公开一实施方式的基于双全景图像自动匹 配的三维测距方法的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式，以使本领域 技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描 述示例性实施方式无关的部分。

在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本 说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在， 并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其 组合存在或被添加的可能性。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施 例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公 开。

本公开实施例提供的技术方案基于双全景图像的自动匹配，通过两个 全景相机获取两幅全景图及图中待测量距离两点的像角，从而准确测量得 到全景图像中两物点的距离，上述技术方案操作方便、快捷，准确度高， 可有效提高测量的工作效率，降低测量成本。

图1示出根据本公开一实施方式的基于双全景图像自动匹配的三维测 距方法的流程图，如图1所示，所述基于双全景图像自动匹配的三维测距 方法包括以下步骤S101-S103：

在步骤S101中，获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物 点在所述第一全景图像中的第一像点，并根据所述第一像点信息确定所述 待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点；

在步骤S102中，根据所述第一像点和第二像点计算得到所述待测量 物点在基准全景图像中的图像坐标，其中，所述基准全景图像为所述第二 全景图像；

在步骤S103中，根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的 距离。

上文提及，随着信息技术的飞速发展和对海量空间数据需求的增加， 人们对高效率、大视场、小型化遥控摄像装置的需求日益迫切。球面全景 成像装置由于具有静态全方位、小型化、输出标准化等特点，能够更大限 度地消除摄影死角，因此得到了广泛的使用，其中，静态全方位是指不必 移动成像装置就能在一个时刻点获取具有更广视野覆盖范围的全方位图 像，小型化是指相机体积小巧，能进一步进行组合集成，输出标准化是指 输出的球面映射影像能够直接反应被测目标相对于球心观测点的方位角 和仰视角，方便目标定位计算。但目前基于全景图像的测量技术还存在一 定的局限性，比如：场景适用性较窄、测量参数较多、硬件成本要求高等 等。

具体地，申请号为201610409320.1，发明名称为《一种基于双全景的 摄影测量方法》的现有技术1公开了一种基于双全景的摄影测量方法，其 通过两个全景相机获取全景图及全景图中一对同名像点坐标确定全景图 像中物点的像素坐标，或者使用两个全景相机获取固定基线的全景图像立 体像对，通过GPS、IMU获得全景图像的拍摄位置、姿态角，获取全景图 像中同名像点的像点坐标，根据所述共线方程获得物点的坐标改正值，根 据所述物点的初值坐标与坐标改正值确定所述物点的坐标；或者使用两个 全景相机获取固定基线的全景图像立体像对，获取全景图像中同名像点的 像点坐标，根据三角定位原理确定所述物点的坐标。该技术使用GPS、IMU 等关联技术，需要测量大量的参数，操作繁琐复杂。

申请号为201310145582.8，发明名称为《全景影像拼接及量测系统及 方法》的现有技术2公开了一种全景影像拼接及量测系统及方法，该系统 包括360°全景影像拼接模块、鱼眼镜头畸变改正模块和影像量测模块， 其中，360°全景影像拼接模块用来将多幅鱼眼影像拼接成360°全景影像； 鱼眼镜头畸变改正模块用来改正单幅鱼眼影像和360°全景影像的畸变； 影像量测模块用来获取改正后的单幅鱼眼影像和360°全景影像的空间信息。该技术仅可以适用于地面线段测量、竖直线段测量、竖直平面内非竖 直线段测量这三种场景，局限性较大，且需要根据不同场景选择不同的模 块，计算复杂程度较高。

申请号为201610894941.3，发明名称为《一种基于球面全景相机的物 体高度测量方法》的现有技术3公开了一种基于球面全景相机的物体高度 测量方法，其将球面全景相机平行于物方平面放置，然后测量球面全景相 机与物方平面的距离，测量球全景相机距离地面的高度在物体上进行标记， 用球面全景相机拍摄包含物方平面和物方平面上待测点的全景图像，然后 将相片导入处理软件，建立平面像方直角坐标系，以标记位置指向待测点 的方向和拍摄方向建立平面物方直角坐标系，利用标记位置的坐标获取相 片上相应16个像元的物方坐标。该技术仅可以测量物体的高度，且必须 保持固定拍摄角度，先验距离需求较多，泛化性差，局限性大。

考虑到上述缺陷，在该实施方式中，提出一种基于双全景图像自动匹 配的三维测距方法，该方法基于双全景图像的自动匹配，通过两个全景相 机获取两幅全景图及图中待测量距离两点的像角，从而准确测量得到全景 图像中两物点的距离，上述技术方案操作方便、快捷，准确度高，可有效 提高测量的工作效率，降低测量成本。

在本公开一实施方式中，所述第一全景图像和第二全景图像指的是使 用同一全景图像采集设备，比如全景相机获取得到的基线长度固定的全景 图像立体像对，比如，使用同一全景相机在同一位置但距离地面不同高度 所拍摄的两幅全景图像。

其中，所述待测量物点可以为两个或多个，对于每一待测量物点，按 照上述技术方案分别计算出其在所述基准全景图像中的图像坐标，然后再 计算待测量物点之间的距离。当所述待测量物点为多个时，所述待测量物 点之间的距离指的是两两待测量物点之间的距离。

在本公开一实施方式中，所述待测量物点在所述第一全景图像中的第 一像点可预先人工确定，直接获得第一像点信息，其中，所述像点信息至 少包括：所述像点与竖直方向，即z轴正方向，之间的夹角和所述像点在 所述全景图像中投影到xoy水平面时与x轴正方向之间的夹角。

在本公开一实施方式中，所述基准全景图像指的是可作为比较基准的 全景图像，其为两幅全景图像中的一幅。其中，所述基准全景图像可随机 在所述两幅全景图像中指定，也可根据实际应用的需要以及所述全景图像 的特点在所述两幅全景图像中进行选择，本公开对其不作具体限定。

图2(a)和图2(b)是根据本公开一实施方式的像点信息示意图， 如图2(a)所示，o1和o2分别表示第一全景图像S1和第二全景图像S2 的球点，b表示第一全景图像S1和第二全景图像S2的基线的长度，其中， 选择球点为o2的第二全景图像S2作为基准全景图像，A表示某一待测量 物点，α1表示该待测量物点A在第一全景图像S1中的第一像点在所述第 一全景图像S1中与竖直方向，即z轴正方向，之间的夹角；α2表示该待 测量物点A在第二全景图像S2中的第二像点在所述第二全景图像S2中与 竖直方向，即z轴正方向，之间的夹角。

在本公开另一实施方式中，所述待测量物点在所述第二全景图像中的 第二像点基于两幅图像之间的映射关系获得，即如图3所示，所述步骤 S101，即所述获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物点在所述 第一全景图像中的第一像点，并根据所述第一像点信息确定所述待测量物 点在所述第二全景图像中的第二像点的步骤，包括以下步骤S301-S304：

在步骤S301中，获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物 点在所述第一全景图像中的第一像点，并将所述第一全景图像和第二全景 图像分别拆分为多幅二维图像；

在步骤S302中，根据所述第一像点确定所述待测量物点所在的且与 所述第一全景图像对应的第一二维图像以及与所述第二全景图像对应的 第二二维图像；

在步骤S303中，提取所述第一二维图像和第二二维图像的特征点， 并基于所述特征点对于所述第一二维图像和第二二维图像进行匹配，得到 所述第一二维图像和第二二维图像之间的映射矩阵；

在步骤S304中，根据所述第一像点信息确定所述待测量物点在所述 第一二维图像中的第一二维坐标信息，并根据所述映射矩阵得到所述待测 量物点在所述第二二维图像中的第二二维坐标信息以及所述待测量物点 在所述第二全景图像中的第二像点信息。

在该实施方式中，首先获取第一全景图像和第二全景图像两幅全景图 像，确定待测量物点在所述第一全景图像中的第一像点，并将所述第一全 景图像和第二全景图像分别拆分为多幅二维图像，其中，可将每幅全景图 基于立方体图的原理拆分为六幅二维图像，比如，可将所述第一全景图拆 分为图A1、图B1、图C1、图D1、图E1和图F1六幅二维图像，将所述 第二全景图拆分为图A2、图B2、图C2、图D2、图E2和图F2六幅二维 图像；然后根据所述第一像点确定所述待测量物点所在的且与所述第一全 景图像对应的第一二维图像以及与所述第二全景图像对应的第二二维图 像，比如，利用已经确定的第一像点信息，可直接确定所述待测量物点位 于哪两幅二维图像中，假设根据所述第一像点信息确定所述待测量物点位 于与所述第一全景图像对应的第一二维图像图A1和与所述第二全景图像 对应的第二二维图像图A2中，然后就可对于确定的两幅二维图像提取特 征点，并基于提取得到的所述特征点对于所述两幅二维图像进行匹配，得 到所述两幅二维图像之间的映射矩阵，即两幅二维图像之间的映射关系矩 阵；然后根据所述第一像点信息可确定所述待测量物点在所述第一二维图 像中的第一二维坐标信息，基于所述第一二维坐标信息就可利用所述映射 矩阵得到所述待测量物点在所述第二二维图像中的第二二维坐标信息，进 而获得所述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点信息，其中，所 述二维图像的特征点可选为SIFT特征点，提取SIFT特征点、基于SIFT 特征点计算得到两幅二维图像之间的映射矩阵的过程属于本领域技术人 员应当掌握的内容，本公开在此不再赘述。

在本公开一实施方式中，在根据所述第一二维坐标信息和所述映射矩 阵得到所述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点信息时，首先基 于第一二维坐标信息和和所述映射矩阵获得所述待测量物点在所述第二 二维图像中的第二二维坐标信息，然后将所述第二二维坐标信息转换为球 体像点信息，即可得到所述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点 信息。

在本公开一实施方式中，根据下式将二维坐标信息转换为球体像点信 息：

其中，(x,y,z)表示立方体上的一点p的坐标；α表示点p与z轴正方向 之间的夹角；β表示点p投影到xoy水平面时与x轴正方向之间的夹角；r表 示球体的半径；w表示立方体边长。

在本公开一实施方式中，如图4所示，所述步骤S102，即根据所述第 一像点和第二像点计算得到所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐 标的步骤，包括以下步骤S401-S403：

在步骤S401中，根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述 待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的距离；

在步骤S402中，根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述 待测量物点在基准全景图像中的竖直坐标；

在步骤S403中，获取所述第一像点和第二像点的像点信息、所述待 测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的距离以及对应的竖直坐标， 确定所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标。

在本公开一实施方式中，基于下式，根据所述第一像点和第二像点的 像点信息计算得到所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的 距离d：

其中，b表示两幅全景图像之间的基线长度，α1表示所述第一像点在所述 第一全景图像S1中与z轴正方向之间的夹角，α2表示所述第二像点在所 述第二全景图像S2中与z轴正方向之间的夹角。

在本公开一实施方式中，基于下式，根据所述第一像点和第二像点的 像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像中的竖直坐标z：

这样就可以得到所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标： (dcosβ，dsinβ，z)，其中，β表示所述第二像点在所述基准全景图像 中投影到xoy水平面时与x轴正方向之间的夹角，如图2(b)所示。

基于上述方法，对于每一待测量物点，均可计算得到待测量物点在所 述基准全景图像中的图像坐标，最终可根据所述图像坐标计算得到所述待 测量物点之间的距离。

在本公开一实施方式中，可将计算所述图像坐标之间的欧式距离，并 将其作为所述待测量物点之间的距离。当然，也可以选择其他距离计算方 法，本领域技术人员可根据实际应用的需要确定，本公开对其不作具体限 定。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。

图5示出根据本公开一实施方式的基于双全景图像自动匹配的三维测 距装置的结构框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为 电子设备的部分或者全部。如图5所示，所述基于双全景图像自动匹配的 三维测距装置包括：

确定模块501，被配置为获取第一全景图像和第二全景图像，确定待 测量物点在所述第一全景图像中的第一像点，并根据所述第一像点信息确 定所述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点；

第一计算模块502，被配置为根据所述第一像点和第二像点计算得到 所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标，其中，所述基准全景图像 为所述第二全景图像；

第二计算模块503，被配置为根据所述图像坐标计算得到所述待测量 物点之间的距离。

在本公开一实施方式中，如图6所示，所述确定模块501包括：

拆分子模块601，被配置为获取第一全景图像和第二全景图像，确定 待测量物点在所述第一全景图像中的第一像点，并将所述第一全景图像和 第二全景图像分别拆分为多幅二维图像；

第一确定子模块602，被配置为根据所述第一像点确定所述待测量物 点所在的且与所述第一全景图像对应的第一二维图像以及与所述第二全 景图像对应的第二二维图像；

提取子模块603，被配置为提取所述第一二维图像和第二二维图像的 特征点，并基于所述特征点对于所述第一二维图像和第二二维图像进行匹 配，得到所述第一二维图像和第二二维图像之间的映射矩阵；

映射子模块604，被配置为根据所述第一像点信息确定所述待测量物 点在所述第一二维图像中的第一二维坐标信息，并根据所述映射矩阵得到 所述待测量物点在所述第二二维图像中的第二二维坐标信息以及所述待 测量物点在所述第二全景图像中的第二像点信息。

在本公开一实施方式中，如图7所示，所述第一计算模块502包括：

第一计算子模块701，被配置为根据所述第一像点和第二像点的像点 信息计算所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的距离；

第二计算子模块702，被配置为根据所述第一像点和第二像点的像点 信息计算所述待测量物点在基准全景图像中的竖直坐标；

第二确定子模块703，被配置为获取所述第一像点和第二像点的像点 信息、所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的距离以及对应 的竖直坐标，确定所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标。

在本公开一实施方式中，所述第一计算子模块701基于下式，根据所 述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像 中距离竖直轴之间的距离d：

其中，b表示两幅全景图像之间的基线长度，α1表示所述第一像点在所述 第一全景图像中与z轴正方向之间的夹角，α2表示所述第二像点在所述第 二全景图像中与z轴正方向之间的夹角。

在本公开一实施方式中，所述第二计算子模块702基于下式，根据所 述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像 中的竖直坐标z：

在本公开一实施方式中，所述第二确定子模块703根据所述第一像点 和第二像点的像点信息、所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之 间的距离以及对应的竖直坐标，确定所述待测量物点在基准全景图像中的 图像坐标表示为：(dcosβ，dsinβ，z)，其中，β表示所述第二像点在所 述基准全景图像中投影到xoy水平面时与x轴正方向之间的夹角，如图2(b) 所示。

在本公开一实施方式中，所述第二计算模块503被配置为：

根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的欧式距离。

上述图5-图7所示实施方式中的技术特征以及对于所述技术特征的解 释和说明与上文图1-图4中的技术特征相同或类似，可参考上文对于所述 技术特征的解释和说明，本公开在此不再赘述。

综上，本公开上述技术方案有效地解决了目前室内室外勘察时的测量 需求和任意两点间的距离测量问题，避免了同一物点在两幅图中选取两次 的繁琐操作，只需要获取两物点方位角即可通过自动匹配完成测距。该技 术方案仅需测量两个数字角度和一个水平角度，在一幅图中即可完成测距， 因此计算简单方便，可操作性强，而且还能够测量任意场景测距，适用性 广，比如：楼面的长宽；抱杆的高度；楼面建筑物和天线抱杆等设备与女儿墙的相对距离；任意两个抱杆之间的距离；天线架高(天线与楼顶地面 的距离)；走线架(走线槽、走线管道)长度、高度测量；楼顶房间(楼 顶炮楼)的长度、宽度、高度；天线的尺寸(长度)；两个天线间的距离 测量；天线的机械下倾角，支撑杆顶部到地面的垂直距离；支撑杆的长度； 抱杆、天线与女儿墙的距离；地面任意两点间的直线距离等楼顶天面测量 场景。比如：落地塔高度测量；不同平台间高度差测量；落地塔周边或所 处建筑物的高度测量等落地塔天面测量场景。比如：机房的长、宽、高； 机柜的尺寸(长、宽、高)；壁挂的小设备，蓄电池的尺寸；机房门窗、 馈线窗等的尺寸测量；机柜内设备高度测量，空余区域高度测量；馈线长 度的测量，可以点选起点、弯曲点和终端，计算线长；机房内设备的长、 宽、高，放置位置距离地面的高度；走线架(走线槽、走线管道)的长度、 高度测量；机柜或其他设备与机房墙体间的距离测量；两个设备间的间距 测量；墙面上两个设备间间距测量等机房测量场景等等。

本公开还公开了一种电子设备，图8示出根据本公开一实施方式的电 子设备的结构框图，如图8所示，所述电子设备800包括存储器801和处 理器802；其中，

所述存储器801用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或 多条计算机指令被所述处理器802执行以实现上述方法步骤。

图9适于用来实现根据本公开实施方式的基于双全景图像自动匹配的 三维测距方法的计算机系统的结构示意图。

如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901，其可 以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载 到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行上述实施方式中的各种处 理。在RAM903中，还存储有系统900操作所需的各种程序和数据。CPU901、 ROM902以及RAM903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905 也连接至总线904。

以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包 括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出 部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调 器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络 执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱 动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分 908。

特别地，根据本公开的实施方式，上文描述的方法可以被实现为计算 机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括 有形地包含在及其可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执 行上述基于双全景图像自动匹配的三维测距方法的程序代码。在这样的实 施方式中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装， 和/或从可拆卸介质911被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方 法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，路 程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所 述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能 的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的 功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这 依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以 及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用 的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实 现。

描述于本公开实施方式中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方 式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置 在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模 块本身的限定。

作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机 可读存储介质可以是上述实施方式中所述装置中所包含的计算机可读存 储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计 算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一 个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本 领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术 特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的 情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方 案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特 征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种基于双全景图像自动匹配的三维测距方法，其特征在于，包括：

获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物点在所述第一全景图像中的第一像点，并根据第一像点信息确定所述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点，其中，像点信息至少包括：像点与竖直方向，即z轴正方向，之间的夹角和像点在全景图像中投影到xoy水平面时与x轴正方向之间的夹角；

根据所述第一像点和第二像点计算得到所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标，其中，所述基准全景图像为所述第二全景图像；

根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的距离；

其中，根据所述第一像点和第二像点计算得到所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标，包括：

根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的距离；

根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像中的竖直坐标；

获取所述第一像点和第二像点的像点信息、所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的距离以及对应的竖直坐标，确定所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物点在所述第一全景图像中的第一像点，并根据所述第一像点信息确定所述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点，包括：

获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物点在所述第一全景图像中的第一像点，并将所述第一全景图像和第二全景图像分别拆分为多幅二维图像；

根据所述第一像点确定所述待测量物点所在的且与所述第一全景图像对应的第一二维图像以及与所述第二全景图像对应的第二二维图像；

提取所述第一二维图像和第二二维图像的特征点，并基于所述特征点对于所述第一二维图像和第二二维图像进行匹配，得到所述第一二维图像和第二二维图像之间的映射矩阵；

根据所述第一像点信息确定所述待测量物点在所述第一二维图像中的第一二维坐标信息，并根据所述映射矩阵得到所述待测量物点在所述第二二维图像中的第二二维坐标信息以及所述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于下式，根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的距离d：

其中，b表示两幅全景图像之间的基线长度，α1表示所述第一像点在所述第一全景图像中与z轴正方向之间的夹角，α2表示所述第二像点在所述第二全景图像中与z轴正方向之间的夹角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于下式，根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像中的竖直坐标z：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标表示为：(dcosβ，dsinβ，z)，其中，β表示第二像点在所述基准全景图像中投影到xoy水平面时与x轴正方向之间的夹角。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的距离，被实施为：

根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的欧式距离。

7.一种基于双全景图像自动匹配的三维测距装置，其特征在于，包括：

确定模块，被配置为获取第一全景图像和第二全景图像，确定待测量物点在所述第一全景图像中的第一像点，并根据第一像点信息确定所述待测量物点在所述第二全景图像中的第二像点，其中，像点信息至少包括：像点与竖直方向，即z轴正方向，之间的夹角和像点在全景图像中投影到xoy水平面时与x轴正方向之间的夹角；

第一计算模块，被配置为根据所述第一像点和第二像点计算得到所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标，其中，所述基准全景图像为所述第二全景图像；

第二计算模块，被配置为根据所述图像坐标计算得到所述待测量物点之间的距离；

其中，所述第一计算模块被配置为：

根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的距离；

根据所述第一像点和第二像点的像点信息计算所述待测量物点在基准全景图像中的竖直坐标；

获取所述第一像点和第二像点的像点信息、所述待测量物点在基准全景图像中距离竖直轴之间的距离以及对应的竖直坐标，确定所述待测量物点在基准全景图像中的图像坐标。

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求1-6任一项所述的方法步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的方法步骤。

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