CN111028296A

CN111028296A - 球机焦距值估算方法、装置、设备及存储装置

Info

Publication number: CN111028296A
Application number: CN201911083393.6A
Authority: CN
Inventors: 张凯; 卢维; 李乾坤; 任宇鹏
Original assignee: Zhejiang Dahua Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Dahua Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2020-04-17
Anticipated expiration: 2039-11-07
Also published as: CN111028296B

Abstract

本发明公开了一种球机焦距值估算方法，包括：在第一倍率下，获得所述球机拍摄的第一图像、第二图像、第三图像；获取所述第一图像中一组像素点的初始坐标集，及所述一组像素点在所述第二图像的水平坐标集、在所述第三图像中的垂直坐标集，所述一组像素点包括至少一个像素点；依据所述初始坐标集、所述水平坐标集基于所述水平坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的水平焦距F_x，依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集基于所述垂直坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的垂直焦距F_y。通过上述方法能达到准确估算不同倍率下的球机焦距值的目的。

Description

球机焦距值估算方法、装置、设备及存储装置

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别涉及一种球机焦距值估算方法、装置、设备及存储装置。

背景技术

球机又可称为球型摄像机，其集成了一体化摄像机、云台、解码器、防护罩等多功能于一体，可应用于开阔区域的监控，球机产品的所有与尺度位置关联的业务需求都需要球机焦距值参数，焦距值为业务应用的基础参数。通常相机产品出厂都会给出该参数的物理值，比如焦距xxx单位mm,但是在无法准确获取相机对应的视场角或者靶面尺寸的情况下，仍然无法获取尺度关联业务需求所需的量化焦距值，单位像素，该过程也即相机的标定过程。

目前普遍的球机估算方案主要分为两种，都是依靠获取相机内部参数来求解：一种是直接获取球机的物理焦距值，再根据相机靶面尺寸计算像素焦距值；另一种是根据球机的分辨率以及视场角来估算像素焦距值；我们知道球机的分辨率是固定的，而球机本身的视场角也是理论值、与实际角度有偏差，不够准确，基于此估算的焦距将偏差更大。

发明内容

本申请提供一种球机焦距值估算方法、装置、设备及存储装置，能依据理论推导出的焦距值解析表达式作为初始值进行进一步的非线性优化最终获取焦距值的精确结果。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种球机焦距值估算方法，包括以下步骤：

在第一倍率下，获得所述球机拍摄的第一图像、及从所述第一图像的拍摄位置沿水平方向旋转第一预设角度α后拍摄的第二图像、从所述第一图像的拍摄位置沿垂直方向旋转第二预设角度β后拍摄的第三图像；

获取所述第一图像中一组像素点的初始坐标集，及所述一组像素点在所述第二图像的水平坐标集、在所述第三图像中的垂直坐标集，所述一组像素点包括至少一个像素点；

依据所述第一预设角度α获取水平坐标转换关系，依据所述第二预设角度β获取垂直坐标转换关系，所述水平坐标转换关系为所述第一图像中任一像素点在所述第二图像中的坐标转换关系，所述垂直坐标转换关系为所述第一图像中任一像素点在所述第三图像中的坐标转换关系；

依据所述初始坐标集、所述水平坐标集基于所述水平坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的水平焦距F_x，依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集基于所述垂直坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的垂直焦距F_y。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种球机焦距值估算装置，包括：

图像获取模块：用于在第一倍率下，获得所述球机拍摄的第一图像、及从所述第一图像的拍摄位置沿水平方向旋转第一预设角度α后拍摄的第二图像、从所述第一图像的拍摄位置沿垂直方向旋转第二预设角度β后拍摄的第三图像；

像素匹配模块：获取所述第一图像中一组像素点的初始坐标集，及所述一组像素点在所述第二图像的水平坐标集、在所述第三图像中的垂直坐标集，所述一组像素点包括至少一个像素点；

焦距计算模块：依据所述第一预设角度α获取水平坐标转换关系，依据所述第二预设角度β获取垂直坐标转换关系，所述水平坐标转换关系为所述第一图像中任一像素点在所述第二图像中的坐标转换关系，所述垂直坐标转换关系为所述第一图像中任一像素点在所述第三图像中的坐标转换关系；

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种球机焦距值估算设备，该球机焦距值估算设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，其中，所述存储器存储有用于实现上述球机焦距值估算方法的程序指令；所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令以对所述球机焦距值进行估算。

为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种存储装置，存储有能够实现上述球机焦距值估算方法的程序文件。

本申请的有益效果是：本发明的球机焦距值估算方法、装置、设备及存储装置依据理论推导出的焦距值解析表达式作为初始值进行进一步的非线性优化最终获取焦距值的精确结果，并拟合出焦距值与球机倍率的曲线方程，简化了操作过程，使不同倍率下的球机焦距值都能准确估算。

附图说明

图1是本发明第一实施例的球机焦距值估算方法的流程示意图；

图2是本发明一种实施例的球机焦距值估算装置的结构示意图；

图3是本发明一种实施例的球机焦距值估算设备的结构示意图；

图4是本发明一种实施例的存储装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

图1是本发明第一实施例的球机焦距值估算方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括步骤：

步骤S101：在第一倍率下，获得所述球机拍摄的第一图像、及从所述第一图像的拍摄位置沿水平方向旋转第一预设角度α后拍摄的第二图像、从所述第一图像的拍摄位置沿垂直方向旋转第二预设角度β后拍摄的第三图像。

需要说明的是，所述球机安装于云台上，所述云台可以控制球机沿左右水平方向或者沿上下垂直方向转动，所述第一图像是球机在初始位置拍摄的图像，所述第二图像是所述球机在所述云台的控制下，从初始位置开始，垂直方向位置不变，仅水平方向旋转第一预设角度α后拍摄的图像，所述第三图像是所述球机在所述云台的控制下，从初始位置开始，水方向位置不变，仅垂直方向旋转第二预设角度β后拍摄的图像，本实施例中，所述初始位置为在所述球机摄像头与所述云台水平面平行时的拍摄位置。

步骤S102：获取所述第一图像中一组像素点的初始坐标集，及所述一组像素点在所述第二图像的水平坐标集、在所述第三图像中的垂直坐标集，所述一组像素点包括至少一个像素点。

具体地，所述获取所述第一图像中一组像素点的初始坐标集，包括：

步骤S102a：在所述第一图像中采用图像特征提取技术提取满足预设条件的一组像素点；

步骤S102b：获取所述一组像素点在所述第一图像中的初始坐标集。

所述获取所述一组像素点在所述第二图像的水平坐标集，包括：

步骤S102a’：在所述第二图像中采用图像特征提取技术提取满足所述预设条件的一组像素点；

步骤S102b’：获取所述一组像素点在所述第二图像中的水平坐标集；并依据所述初始坐标集、所述水平坐标集建立所述初始坐标集与所述水平坐标集的匹配关系。

所述获取所述一组像素点在所述第三图像的垂直坐标集，包括：

步骤S102a”：在所述第三图像中采用图像特征提取技术提取满足所述预设条件的一组像素点；

步骤S102b”：获取所述一组像素点在所述第三图像中的垂直坐标集；并依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集建立所述初始坐标集与所述垂直坐标集的匹配关系。

在上述步骤中，首先采用图像特征提取技术，在所述第一图像中选取一组预设条件的像素点集合，例如可选用SIFT特征提取算法在所述第一图像中查找到的一些十分突出、不会因光照、仿射变换和噪音等因素而变化的点，如角点、边缘点、暗区的亮点及亮区的暗点等像素点集合(p₁，p₂，…，p_n)，并获取所述像素点集合在所述第一图像中的初始坐标集(u_i，v_i)，i∈(1，…，n)，同样获取所述像素点集合(p₁，p₂，…，p_n)在所述第二图像上的水平坐标集(u_i′，v_i′)，i∈(1，…，n′)，所述像素点集合(p₁，p₂，…，p_n)在所述第三图像上的垂直坐标集(u_i〃，v_i〃)，i∈(1，…，n〃)，对所述第一图像中的初始坐标集(u_i，v_i)与所述第二图像上的水平坐标集(u_i′，v_i′)中的所述像素点集合进行匹配，建立所述像素点集合的匹配关系为(u_i，v_i，u_i′，v_i′)，即获取像素点M_p从所述球机初始位置水平方向旋转第一预设角度α后的坐标匹配关系(u_p，v_p，u_p′，v_p′)，同样，对所述第一图像中的初始坐标集(u_i，v_i)与所述第三图像上的水平坐标集(u_i〃，v_i〃)中的所述像素点集合进行匹配，建立所述像素点集合的匹配关系为(u_i，v_i，u_i〃，v_i〃)，即获取像素点M_t从所述球机初始位置垂直方向旋转第二预设角度β后的坐标匹配关系(u_t，v_t，u_t〃，v_t〃)。

上述像素点集合提取也可以采用其他图像特征提取技术进行提取，如orb、surf等图像特征提取技术，提取过程与上述实施例类似，此处不再赘述。

步骤S103：依据所述第一预设角度α获取水平坐标转换关系，依据所述第二预设角度β获取垂直坐标转换关系，所述水平坐标转换关系为所述第一图像中任一像素点在所述第二图像中的坐标转换关系，所述垂直坐标转换关系为所述第一图像中任一像素点在所述第三图像中的坐标转换关系。

需要说明的是，假设所述球机初始位置坐标系也即所述球机坐标系作为世界坐标系，那么世界坐标系下的某一三维像素点P(x，y，z)在所述球机初始位置下即所述第一图像中成像的像素坐标为(u,v)。当所述球机沿着Y轴，也即水平方向旋转了α角度后，假设所述三维像素点P仍然在视野范围之内，且此时对应在所述第二图像中的像素坐标为(u′,v′)；同样，当所述球机沿着X轴，也即垂直方向旋转了β角度后，假设所述三维像素点P仍然在视野范围之内，此时对应的所述第三图像中的像素坐标为

假设相机内参矩阵为：

f_x，f_y分别为所述球机的水平方向及垂直方向的焦距，u₀,v₀为所述第一图像的中心点，由于现代相机制造工艺已经非常精准，所述第一图像中心点即为所述第一图像平面原点，也即

u₀＝image_width/2,v₀＝image_heigth/2

则可获得所述球机在初始位置下的相机投影公式如下：

对应所述球机沿水平方向旋转第一预设角度α后的相机投影公式如下：

对应所述球机沿垂直方向旋转第二预设角度β后的相机投影公式如下：

综上所示的投影公式，根据公式1与公式2建立u与u′以及v与v′的关系，可得：

相互代入公式可得：

同理，可获得下式：

综上所述公式推导过程可知所述球机的水平坐标转换关系及垂直坐标转换关系。

步骤S104：依据所述初始坐标集、所述水平坐标集基于所述水平坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的水平焦距F_x，依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集基于所述垂直坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的垂直焦距F_y。

详细地，所述步骤S104中，所述依据所述初始坐标集、所述水平坐标集基于所述水平坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的水平焦距F_x，包括：

步骤S104a：依据依据所述初始坐标集、所述水平坐标集基于所述水平坐标转换关系计算获得所述球机的水平焦距计算公式f_x。

需要说明的是，根据公式4与公式5，可获得下式计算f_x：

步骤S104b：依据所述水平焦距计算公式f_x计算第一优化角度α_best。

根据公式4与公式5替换所述水平焦距计算公式f_x中的f_x，获取关于变量α的等式：

依据具有匹配关系的所述初始坐标集、所述水平坐标集(u_i，v_i，u_i′，v_i′)计算所述像素点对应的所述第一预设角度α的第一转动角度集合，依据所述第一预设角度α对所述第一转动角度集合筛选过滤获得第一待优化角度集，对所述第一待优化角度集取平均值后获取所述第一优化角度α_best。

步骤S104c：依据所述第一优化角度α_best、所述水平焦距计算公式f_x计算获得所述水平焦距F_x。

首先，依据公式4建立建立水平投影误差函数function_x(f_x)，具体公式如下：

将上式中α＝α_best，依据等式：

任选一组所述初始坐标集、所述水平坐标集的匹配点(u_i，v_i，u_i′，v_i′)，计算α_best对应的f_x的值，在根据区间[α_best-Δ α_best+Δ]估算出f_x的最优解区间，在区间内遍历计算每个f_x对应的水平投影误差之和，即

水平投影误差最小的f_x记为所述水平焦距值F_x。

同理，所述依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集基于所述垂直坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的垂直焦距F_y，包括：

步骤S104a’：依据依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集基于所述垂直坐标转换关系计算获得所述球机的垂直焦距计算公式f_y。

步骤S104b’：依据所述垂直焦距计算公式f_y计算第二优化角度β_best。

步骤S104c’：依据所述第二优化角度β_best、所述垂直焦距计算公式f_y计算获得所述垂直焦距F_y。

所述垂直焦距F_y的估算过程与上述实施例中F_x的估算过程一样，根据公式6和公式7，在垂直方向上计算所述第二优化角度β_best及建立垂直投影误差函数function_y(f_y)，并依据所述第二优化角度β_best及所述垂直投影误差函数function_y(f_y)获得所述垂直焦距F_y。

通常球机的焦距值是根据初始焦距乘以相应的变倍倍率直接获取当前倍率下对应的焦距值，而实际的机械变倍性能并非线性的变倍过程，所以直接根据倍率获取的焦距值是不够准确的。故本实施例还可以包括：

步骤S105：在第二倍率下，获得所述球机拍摄的第四图像、及从所述第四图像的拍摄位置沿水平方向旋转第一预设角度α后拍摄的第五图像、从所述第四图像的拍摄位置沿垂直方向旋转第二预设角度β后拍摄的第六图像；

获取所述第四图像中一组像素点的初始坐标集，及所述一组像素点在所述第五图像的水平坐标集、在所述第六图像中的垂直坐标集，所述一组像素点包括至少一个像素点；

依据所述第一预设角度α获取水平坐标转换关系，依据所述第二预设角度β获取垂直坐标转换关系，所述水平坐标转换关系为所述第四图像中任一像素点在所述第五图像中的坐标转换关系，所述垂直坐标转换关系为所述第四图像中任一像素点在所述第六图像中的坐标转换关系；

依据所述初始坐标集、所述水平坐标集基于所述水平坐标转换关系计算获得所述球机在所述第二倍率下的水平焦距F_x‘，依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集基于所述垂直坐标转换关系计算获得所述球机在所述第二倍率下的垂直焦距F_y’；

依据所述第一倍率下的所述水平焦距F_x及所述垂直焦距F_y，所述第二倍率下的所述水平焦距F_x‘及所述垂直焦距F_y’建立基于倍率的焦距计算方程。

具体地，步骤S105中，在一种实施例中，首先估算所述第一倍率下对应的所述水平焦距F_x及所述垂直焦距F_y，及所述第二倍率下对应的所述水平焦距F_x‘及所述垂直焦距F_y’，然后根据估算数据，采用最小二乘法拟合出倍率与对应焦距值的曲线方程。本实施例中假定为二次曲线方程，在其他实施例中还可扩展为更高次曲线方程：

f_x＝aZ²+bZ+c

f_y＝dZ²+eZ+f

其中，Z为倍率。

本发明的球机焦距值估算方法依据理论推导出的焦距值解析表达式作为初始值进行进一步的非线性优化最终获取焦距值的精确结果，并拟合出焦距值与球机倍率的曲线方程，简化了操作过程，使不同倍率下的球机焦距值都能准确估算。

图2是本发明一种实施例的球机焦距值估算装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括图像获取模块21、像素匹配模块22、焦距计算模块23。

图像获取模块21用于在第一倍率下，获得所述球机拍摄的第一图像、及从所述第一图像的拍摄位置沿水平方向旋转第一预设角度α后拍摄的第二图像、从所述第一图像的拍摄位置沿垂直方向旋转第二预设角度β后拍摄的第三图像。

像素匹配模块22用于获取所述第一图像中一组像素点的初始坐标集，及所述一组像素点在所述第二图像的水平坐标集、在所述第三图像中的垂直坐标集，所述一组像素点包括至少一个像素点。

可选地，所述像素匹配模块22采用图像特征提取技术在所述第一图像中提取满足预设条件的一组像素点，获取所述像素点在所述第一图像中的初始坐标集；在所述第二图像中提取满足所述预设条件的一组像素点，及在所述第二图像中的水平坐标集，在所述第三图像中提取满足所述预设条件的一组像素点，及所述像素点在所述第三图像中的垂直坐标集，依据所述初始坐标集、所述水平坐标集、所述垂直坐标集建立所述初始坐标集与所述水平坐标集、所述所述垂直坐标集的匹配关系。

焦距计算模块23用于依据所述第一预设角度α获取水平坐标转换关系，依据所述第二预设角度β获取垂直坐标转换关系，所述水平坐标转换关系为所述第一图像中任一像素点在所述第二图像中的坐标转换关系，所述垂直坐标转换关系为所述第一图像中任一像素点在所述第三图像中的坐标转换关系；

可选地，所述焦距计算模块23依据所述初始坐标集、所述水平坐标集基于所述水平焦距计算公式f_x计算第一转动角度集合；依据所述第一预设角度α、第一转动角度集合获取所述球机沿水平方向旋转的第一优化角度α_best；依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集基于所述垂直焦距计算公式f_y计算第二转动角度集合；依据所述第二预设角度β、第二转动角度集合获取所述球机沿垂直方向旋转的第二优化角度β_best；依据所述第一优化角度α_best、所述水平焦距计算公式f_x计算获得所述水平焦距F_x；依据所述第二优化角度β_best、所述垂直焦距计算公式f_y计算获得所述垂直焦距F_y。

可选地，所述焦距计算模块23还可以依据不同倍率下的焦距值拟合出倍率与对应焦距值的曲线方程。

可以理解的是，上述球机焦距值估算装置的各模块实现各功能的具体方式可参阅上述实施例对应的具体步骤，故在此不作赘述。

本发明的球机焦距值估算装置依据理论推导出的焦距值解析表达式作为初始值进行进一步的非线性优化最终获取焦距值的精确结果，并拟合出焦距值与球机倍率的曲线方程，简化了操作过程，使不同倍率下的球机焦距值都能准确估算。

请参阅图3，图3是本发明一种实施例的球机焦距值估算设备的结构示意图。如图3所示，该球机焦距值估算设备60包括处理器61及和处理器61耦接的存储器62。

存储器62存储有用于实现上述任一实施例所述的球机焦距值估算方法的程序指令。

处理器61用于执行存储器62存储的程序指令以对所述球机焦距值进行估算。

其中，处理器61还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器61可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器61还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

参阅图4，图4是本发明一种实施例的存储装置的结构示意图。本发明实施例的存储装置存储有能够实现上述所有方法的程序文件71，其中，该程序文件71可以以软件产品的形式存储在上述存储装置中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储装置包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims

1.一种球机焦距值估算方法，其特征在于，所述球机焦距值估算方法包括以下步骤：

在第一倍率下，获得所述球机拍摄的第一图像、及从所述第一图像的拍摄位置沿水平方向旋转第一预设角度α后拍摄的第二图像、从所述第一图像的拍摄位置沿垂直方向旋转第二预设角度β后拍摄的第三图像；获取所述第一图像中一组像素点的初始坐标集，及所述一组像素点在所述第二图像的水平坐标集、在所述第三图像中的垂直坐标集，所述一组像素点包括至少一个像素点；

2.根据权利要求1所述球机焦距值估算方法，其特征在于，所述获取所述第一图像中一组像素点的初始坐标集，包括：

在所述第一图像中采用图像特征提取技术提取满足预设条件的一组像素点；

获取所述一组像素点在所述第一图像中的初始坐标集。

3.根据权利要求2所述球机焦距值估算方法，其特征在于，所述获取所述一组像素点在所述第二图像的水平坐标集，包括：

在所述第二图像中采用图像特征提取技术提取满足所述预设条件的一组像素点；

获取所述一组像素点在所述第二图像中的水平坐标集；并

依据所述初始坐标集、所述水平坐标集建立所述初始坐标集与所述水平坐标集的匹配关系。

4.根据权利要求2所述球机焦距值估算方法，其特征在于，所述获取所述一组像素点在所述第三图像的垂直坐标集，包括

在所述第三图像中采用图像特征提取技术提取满足所述预设条件的一组像素点；

获取所述一组像素点在所述第三图像中的垂直坐标集；并

依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集建立所述初始坐标集与所述垂直坐标集的匹配关系。

5.根据权利要求1所述球机焦距值估算方法，其特征在于，所述球机置于云台上，所述第一预设角度α为所述球机沿与所述云台水平面平行水平旋转角度。

6.根据权利要求1所述球机焦距值估算方法，其特征在于，依据依据所述初始坐标集、所述水平坐标集基于所述水平坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的水平焦距F_x，包括：

依据依据所述初始坐标集、所述水平坐标集基于所述水平坐标转换关系计算获得所述球机的水平焦距计算公式f_x；

依据所述水平焦距计算公式f_x计算第一优化角度α_best；

依据所述第一优化角度α_best、所述水平焦距计算公式f_x计算获得所述水平焦距F_x；

所述依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集基于所述垂直坐标转换关系计算获得所述球机在所述第一倍率下的垂直焦距F_y，包括：

依据依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集基于所述垂直坐标转换关系计算获得所述球机的垂直焦距计算公式f_y；

依据所述垂直焦距计算公式f_y计算第二优化角度β_best；

依据所述第二优化角度β_best、所述垂直焦距计算公式f_y计算获得所述垂直焦距F_y。

7.根据权利要求6所述球机焦距值估算方法，其特征在于，所述依据所述水平焦距计算公式f_x计算第一优化角度α_best，包括：

依据所述水平焦距计算公式f_x基于所述初始坐标集、所述水平坐标集计算第一转动角度集合；

依据所述第一预设角度α、第一转动角度集合获取所述球机沿水平方向旋转的第一优化角度α_best；

所述依据所述垂直焦距计算公式f_y计算第二优化角度β_best，包括：

依据所述垂直焦距计算公式f_y基于所述初始坐标集、所述垂直坐标集计算第二转动角度集合；

依据所述第二预设角度β、第二转动角度集合获取所述球机沿垂直方向旋转的第二优化角度β_best。

8.根据权利要求7所述球机焦距值估算方法，其特征在于：所述依据所述第一预设角度α、第一转动角度集合获取所述球机沿水平方向旋转的第一优化角度α_best，包括：

依据所述第一预设角度α对所述第一转动角度集合筛选过滤获得第一待优化角度集；

对所述第一待优化角度集取平均值后获取所述第一优化角度α_best；

所述依据所述第二预设角度β、第二转动角度集合获取所述球机沿垂直方向旋转的第二优化角度β_best，包括：

依据所述第二预设角度β对所述第二转动角度集合筛选过滤获得第二待优化角度集；

对所述第二待优化角度集取平均值后获取所述第二优化角度β_best。

9.根据权利要求6所述球机焦距值估算方法，其特征在于，所述依据所述第一优化角度α_best、所述水平焦距计算公式f_x计算获得所述水平焦距F_x，包括：

依据所述水平焦距计算公式f_x建立水平投影误差函数function_x(f_x)；

依据所述初始坐标集、所述水平坐标集及所述第一优化角度α_best计算水平焦距集合；

依据所述水平焦距集合及所述水平投影误差函数function_x(f_x)获得所述水平焦距F_x；

所述依据所述第二优化角度β_best、所述垂直焦距计算公式f_y计算获得所述垂直焦距F_y，包括：

依据所述垂直焦距计算公式f_y建立垂直投影误差函数function_y(f_y)；

依据所述初始坐标集、所述垂直坐标集及所述第二优化角度β_best计算垂直焦距集合；

依据所述垂直焦距集合及所述垂直投影误差函数function_y(f_y)获得所述垂直焦距F_y。

10.根据权利要求1所述球机焦距值估算方法，其特征在于，所述球机焦距值估算方法还包括：

在第二倍率下，获得所述球机拍摄的第四图像、及从所述第四图像的拍摄位置沿水平方向旋转第一预设角度α后拍摄的第五图像、从所述第四图像的拍摄位置沿垂直方向旋转第二预设角度β后拍摄的第六图像；

11.一种球机焦距值估算装置，其特征在于，包括：

12.一种球机焦距值估算设备，其特征在于，所述球机焦距值估算设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，其中，

所述存储器存储有用于实现如权利要求1-10中任一项所述所述球机焦距值估算方法的程序指令；

所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令以对所述球机估算焦距值。

13.一种存储装置，其特征在于，存储有能够实现如权利要求1-10中任一项所述球机焦距值估算方法的程序文件。