CN111275609B - 一种pt坐标与gps坐标的转换方法、装置及球机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种PT坐标与GPS坐标的转换方法、装置及球机，方法包括：获取球机拍摄监控目标时的PT坐标；基于该P坐标，确定监控目标与指定方向的水平夹角；基于该T坐标以及球机的高度，计算监控目标与球机的水平距离；根据水平夹角和水平距离，通过三角函数计算监控目标与球机的经线方向距离和纬线方向距离；基于球机的经纬度以及该经线方向距离和纬线方向距离，计算监控目标的GPS坐标。可见，本方案实现了将球机的PT坐标转换为GPS坐标，实现了针对球机的坐标转换。

Description

一种PT坐标与GPS坐标的转换方法、装置及球机
技术领域
本发明涉及安防技术领域，特别是涉及一种PT坐标与GPS坐标的转换方法、装置及球机。
背景技术
一些场景中，需要将相机坐标系中的坐标与GPS(Global Positioning System，全球定位系统)坐标进行相互转换。转换方案一般包括：根据同一组标定点在相机坐标系中的坐标、以及GPS坐标，计算相机坐标系与GPS坐标系之间的映射关系；然后便可以根据该映射关系，将相机坐标转换为GPS坐标，或者将GPS坐标转换为相机坐标。
但是这种方案，只是针对拍摄角度、焦距均固定的相机进行坐标转换，而对于拍摄角度、焦距均不固定的球机来说，这种方案并不适用。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种PT坐标与GPS坐标的转换、装置及球机，以针对球机进行坐标转换。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种PT坐标与GPS坐标的转换方法，包括：
获取球机拍摄监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标；
基于所述第一P坐标，确定所述监控目标与指定方向的水平夹角；
基于所述第一T坐标以及所述球机的高度，计算所述监控目标与所述球机的水平距离；
根据所述水平夹角和所述水平距离，通过三角函数计算所述监控目标与所述球机的经线方向距离和纬线方向距离；
基于所述球机的经纬度以及所述经线方向距离和纬线方向距离，计算所述监控目标的GPS坐标。
可选的，所述获取球机拍摄监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标，包括：
获取监控目标在球机拍摄图像中的图像坐标；
根据所述图像坐标、以及所述球机拍摄所述监控目标时的视场角，确定所述球机正对所述监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标。
可选的，所述基于所述第一P坐标，确定所述监控目标与指定方向的水平夹角，包括：
通过所述球机的电子罗盘，获取球机指向指定方向时的球机P坐标，作为第二P坐标；
计算所述第一P坐标与所述第二P坐标之差，作为所述监控目标与所述指定方向的水平夹角。
可选的，所述基于所述第一T坐标以及所述球机的高度，计算所述监控目标与所述球机的水平距离，包括：
计算所述第一T坐标的正切值与所述球机的高度的乘积，作为监控目标与所述球机的水平距离。
可选的，所述指定方向为正北；
所述根据所述水平夹角和所述水平距离，通过三角函数计算所述监控目标与所述球机的经线方向距离和纬线方向距离，包括：
计算所述水平夹角的正弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的经线方向距离；
计算所述水平夹角的余弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的纬线方向距离。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种PT坐标与GPS坐标的转换方法，包括：
根据监控目标的GPS坐标、以及拍摄所述监控目标的球机的GPS坐标，计算所述球机与所述监控目标的经线方向距离和纬线方向距离；
根据所述经线方向距离和纬线方向距离，计算所述监控目标与所述球机的水平距离；
根据所述经线方向距离和纬线方向距离，通过三角函数计算所述监控目标与指定方向的水平夹角；
根据所述水平夹角，确定所述球机的P坐标；
根据所述水平距离及所述球机的高度，计算所述球机的T坐标。
可选的，所述指定方向为正北；
所述根据所述经线方向距离和纬线方向距离，通过三角函数计算所述监控目标与指定方向的水平夹角，包括：
计算所述经线方向距离与所述纬线方向距离的比值，作为所述水平夹角的正切值；
通过所述水平夹角的正切值，求解所述水平夹角。
可选的，所述根据所述水平距离及所述球机的高度，计算所述球机的T坐标，包括：
计算所述水平距离与所述球机的高度的比值，作为所述球机的T坐标的正切值；
通过所述球机的T坐标的正切值，求解所述球机的T坐标。
可选的，所述方法还包括：
若确定的所述球机的P坐标存在水平误差，则通过调节所述球机的电子罗盘，减少所述水平误差。
可选的，所述方法还包括：
若计算得到的所述球机的T坐标存在垂直误差，则通过调节所获取的球机的高度值，减少所述垂直误差。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种PT坐标与GPS坐标的转换装置，包括：
获取模块，用于获取球机拍摄监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标；
第一确定模块，用于基于所述第一P坐标，确定所述监控目标与指定方向的水平夹角；
第一计算模块，用于基于所述第一T坐标以及所述球机的高度，计算所述监控目标与所述球机的水平距离；
第二计算模块，用于根据所述水平夹角和所述水平距离，通过三角函数计算所述监控目标与所述球机的经线方向距离和纬线方向距离；
第三计算模块，用于基于所述球机的经纬度以及所述经线方向距离和纬线方向距离，计算所述监控目标的GPS坐标。
可选的，获取模块具体用于：获取监控目标在球机拍摄图像中的图像坐标；根据所述图像坐标、以及所述球机拍摄所述监控目标时的视场角，确定所述球机正对所述监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标。
可选的，第一确定模块具体用于：通过所述球机的电子罗盘，获取球机指向指定方向时的球机P坐标，作为第二P坐标；计算所述第一P坐标与所述第二P坐标之差，作为所述监控目标与所述指定方向的水平夹角。
可选的，第一计算模块具体用于：计算所述第一T坐标的正切值与所述球机的高度的乘积，作为监控目标与所述球机的水平距离。
可选的，所述指定方向为正北；第二计算模块具体用于：
计算所述水平夹角的正弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的经线方向距离；
计算所述水平夹角的余弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的纬线方向距离。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种PT坐标与GPS坐标的转换装置，包括：
第四计算模块，用于根据监控目标的GPS坐标、以及拍摄所述监控目标的球机的GPS坐标，计算所述球机与所述监控目标的经线方向距离和纬线方向距离；
第五计算模块，用于根据所述经线方向距离和纬线方向距离，计算所述监控目标与所述球机的水平距离；
第六计算模块，用于根据所述经线方向距离和纬线方向距离，通过三角函数计算所述监控目标与指定方向的水平夹角；
第二确定模块，用于根据所述水平夹角，确定所述球机的P坐标；
第七计算模块，用于根据所述水平距离及所述球机的高度，计算所述球机的T坐标。
可选的，所述指定方向为正北；第六计算模块具体用于：计算所述经线方向距离与所述纬线方向距离的比值，作为所述水平夹角的正切值；通过所述水平夹角的正切值，求解所述水平夹角。
可选的，第七计算模块具体用于：计算所述水平距离与所述球机的高度的比值，作为所述球机的T坐标的正切值；通过所述球机的T坐标的正切值，求解所述球机的T坐标。
可选的，所述装置还包括：第一调节模块，用于若确定的所述球机的P坐标存在水平误差，则通过调节所述球机的电子罗盘，减少所述水平误差。
可选的，所述装置还包括：第二调节模块，若计算得到的所述球机的T坐标存在垂直误差，则通过调节所获取的球机的高度值，减少所述垂直误差。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种球机，包括图像采集器、处理器和存储器；
图像采集器，用于采集图像，并将所采集的图像作为待处理图像；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一种PT坐标与GPS坐标的转换方法。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种PT坐标与GPS坐标的转换方法。
本发明实施例中，获取球机拍摄监控目标时的PT坐标；基于该P坐标，确定监控目标与指定方向的水平夹角；基于该坐标以及球机的高度，计算监控目标与球机的水平距离；根据水平夹角和水平距离，通过三角函数计算监控目标与球机的经线方向距离和纬线方向距离；基于球机的经纬度以及该经线方向距离和纬线方向距离，计算监控目标的GPS坐标。可见，本方案实现了将球机的PT坐标转换为GPS坐标，实现了针对球机的坐标转换。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的第一种PT坐标与GPS坐标的转换方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中垂直方向转换示意图；
图3为本发明实施例中水平方向转换示意图；
图4为本发明实施例提供的第二种PT坐标与GPS坐标的转换方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的第一种PT坐标与GPS坐标的转换装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的第二种PT坐标与GPS坐标的转换装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种球机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种PT坐标与GPS坐标的转换方法、装置及球机，该方法及装置可以应用于球机，或者也可以应用于与球机通信连接的其他电子设备，比如，手机、电脑，等等，具体不做限定。下面首先对本发明实施例提供的第一种PT坐标与GPS坐标的转换方法(也就是将PT坐标转换为GPS坐标的方法)进行详细介绍。
图1为本发明实施例提供的第一种PT坐标与GPS坐标的转换方法的流程示意图，包括：
S101：获取球机拍摄监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标。
球机坐标系通常为PTZ(Pan/Tilt/Zoom，云台左右/上下移动及镜头变倍、变焦控制)坐标系。图1实施例中的监控目标，即为需要确定GPS坐标的目标，也就是需要将球机拍摄该监控目标时的PT坐标转换为该监控目标的GPS坐标。为了方便描述，将球机拍摄监控目标时的P坐标称为第一P坐标，将球机拍摄监控目标时的T坐标称为第一T坐标。
一种实施方式中，可以直接读取球机拍摄监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标。
或者，另一种实施方式中，可以获取监控目标在球机拍摄图像中的图像坐标；根据所述图像坐标、以及所述球机拍摄所述监控目标时的视场角，确定所述球机正对所述监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标。
本实施方式中，可以先读取球机拍摄监控目标时的PT坐标，然后根据监控目标在球机拍摄图像中的图像坐标、以及球机拍摄监控目标时的视场角，将读取到的PT坐标转换为球机正对所述监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标。
应用本发明实施例将球机的PT坐标转换为监控目标的GPS坐标时，若球机正对监控目标，则得到的监控目标的GPS坐标更准确。而应用本实施方式得到的第一P坐标和第一T坐标为球机正对监控目标时的PT坐标，因此，利用本实施方式，可以得到更准确的GPS坐标。
具体来说，假设监控目标在球机拍摄图像中的图像坐标为(X，Y)，则可以利用以下算式转换得到第一P坐标和第一T坐标：
Pan_tar＝Pan_cur+arctan((2*X/L1-1)*tan(θ1/2))；
Tilt_tar＝Tilt_cur+arctan((2*Y/L2-1)*tan(θ2/2))；
其中，Pan_tar表示第一P坐标，Tilt_tar表示第一T坐标，Pan_cur表示当前球机在PT坐标系中的水平方向角度(也就是上述读取到的P坐标)，Tilt_cur表示当前球机在PT坐标系中的垂直方向角度(也就是上述读取到的T坐标)，(Pan_cur，Tilt_cur)对应当前图像中心位置，L1表示图像横向的总像素数，L2表示图像纵向的总像素数，θ1表示为当前图像所对应的水平视场角，θ2表示为当前图像所对应的垂直视场角；XY坐标系以图像左上角为原点，以像素为单位。
S102：基于第一P坐标，确定监控目标与指定方向的水平夹角。
举例来说，该指定方向可以为正北方向，也可以为正南方向，也可以为正东方向，也可以为正西方向，具体不做限定。
作为一种实施方式，S102可以包括：通过所述球机的电子罗盘，获取球机指向指定方向时的球机P坐标，作为第二P坐标；计算所述第一P坐标与所述第二P坐标之差，作为所述监控目标与所述指定方向的水平夹角。
通过球机的电子罗盘，可以获取球机指向正北、正南、正东、正西等方向时的球机P坐标，为了区分描述，将该球机P坐标称为第二P坐标。第一P坐标与第二P坐标之差，即为监控目标与指定方向的水平夹角。
S103：基于第一T坐标以及球机的高度，计算监控目标与球机的水平距离。
S102与S103的执行顺序不做限定。
一种实施方式中，可以计算第一T坐标的正切值与所述球机的高度的乘积，作为监控目标与所述球机的水平距离。参考图2可知，tanT*h＝L，h表示球机的高度，L表示监控目标与球机的水平距离。水平距离也就是假设球机与监控目标高度相同的情况下，球机与监控目标的距离。
S104：根据该水平夹角和该水平距离，通过三角函数计算监控目标与球机的经线方向距离和纬线方向距离。
一种实施方式中，S102中的指定方向为正北，这种情况下，S104包括：计算所述水平夹角的正弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的经线方向距离；计算所述水平夹角的余弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的纬线方向距离。
参考图3，图3为球机的俯视图，图3中未体现球机的高度，由图3可知，L*sinθ＝Llon，L*cosθ＝Llat，L表示S103中计算得到的水平距离，θ表示S102中得到的监控目标与正北方向的水平夹角，Llon表示监控目标与球机的经线方向距离，Llat表示监控目标与球机的纬线方向距离。
或者，S102中的指定方向为正东，这种情况下，S104包括：计算所述水平夹角的余弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的经线方向距离；计算所述水平夹角的正弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的纬线方向距离。
这种情况下，S102中得到的监控目标与正东方向的水平夹角为图3中的α，L*sinα＝Llon，L*cosα＝Llat。
或者，S102中的指定方向为正西或者正南，具体计算过程类似，不再赘述。
S105：基于球机的经纬度以及该经线方向距离和纬线方向距离，计算监控目标的GPS坐标。
球机通常具有GPS定位装置，可以基于该GPS定位装置得到球机的GPS坐标，GPS坐标中包括经纬度，这样，得到了球机的经纬度以及球机与监控目标的经线方向距离和纬线方向距离，便可以计算得到监控目标的经纬度，也就得到了监控目标的GPS坐标。
本发明图1所示实施例中，获取球机拍摄监控目标时的PT坐标；基于该P坐标，确定监控目标与指定方向的水平夹角；基于该T坐标以及球机的高度，计算监控目标与球机的水平距离；根据水平夹角和水平距离，通过三角函数计算监控目标与球机的经线方向距离和纬线方向距离；基于球机的经纬度以及该经线方向距离和纬线方向距离，计算监控目标的GPS坐标。可见，本方案实现了将球机的PT坐标转换为GPS坐标，实现了针对球机的坐标转换。
图4为本发明实施例提供的第二种PT坐标与GPS坐标的转换方法(也就是将GPS坐标转换为PT坐标的方法)的流程示意图，包括：
S401：根据监控目标的GPS坐标、以及拍摄监控目标的球机的GPS坐标，计算球机与监控目标的经线方向距离和纬线方向距离。
GPS坐标包括经纬度，监控目标与球机的经度差即为计算得到的经线方向距离，监控目标与球机的纬度差即为计算得到的纬线方向距离。
S402：根据该经线方向距离和纬线方向距离，计算监控目标与球机的水平距离。
水平距离也就是假设球机与监控目标高度相同的情况下，球机与监控目标的距离。参考图3，一种情况下，可以认为地面是平面，利用式1计算监控目标与球机的水平距离：
Figure GDA0003977557190000101
或者，也可以采用Haversine(半正矢)函数计算监控目标与球机的水平距离，参见式2：
Figure GDA0003977557190000102
式2中，Aw表示监控目标的纬度，Aj表示监控目标的经度，Bw表示球机的纬度，Bj表示球机的经度，L表示监控目标与球机的水平距离，R表示球机所在位置的地球半径。
或者，也可以认为地面为球面，利用球面正余弦公式计算监控目标与球机的水平距离，也就是球面距离。计算监控目标与球机的水平距离的方式有多种，不再一一列举。
S403：根据该经线方向距离和纬线方向距离，通过三角函数计算监控目标与指定方向的水平夹角。
举例来说，如果指定方向为正北方向，则S403可以包括：计算所述经线方向距离与所述纬线方向距离的比值，作为所述水平夹角的正切值；通过所述水平夹角的正切值，求解所述水平夹角。参考图3可知，tanθ＝经线方向距离/纬线方向距离，θ即为监控目标与正北方向的水平夹角。
或者，该指定方向也可以为正东方向，这种情况下，S403可以包括：计算所述纬线方向距离与所述经线方向距离的比值，作为所述水平夹角的正切值；通过所述正切值，求解所述水平夹角。参考图3可知，tanα＝纬线方向距离/经线方向距离，α即为即为监控目标与正东方向的水平夹角。
或者，该指定方向也可以为正西或者正南，具体计算过程类似，不再赘述。
S404：根据该水平夹角，确定球机的P坐标。
球机的P坐标可以理解为球机在水平方向的角度，已知球机与指定方向(如正北等)的水平夹角，即可确定球机在水平方向的角度，也就得到了球机的P坐标。
S405：根据该水平距离及球机的高度，计算球机的T坐标。
S405可以在S402之后执行，S402与S403-S404的执行顺序不做限定。
作为一种实施方式，可以计算所述水平距离与所述球机的高度的比值，作为所述球机的T坐标的正切值；通过所述球机的T坐标的正切值，求解所述球机的T坐标。
参考图2可知，tanT*h＝L，h表示球机的高度，L表示监控目标与球机的水平距离，T表示球机的T坐标。可以根据该算式计算得到球机的T坐标。
基于以上步骤，便可以将监控目标的GPS坐标转换为球机的PT坐标。
作为一种实施方式，若确定的所述球机的P坐标存在水平误差，则通过调节所述球机的电子罗盘，减少所述水平误差。
作为一种实施方式，若计算得到的所述球机的T坐标存在垂直误差，则通过调节所获取的球机的高度值，减少所述垂直误差。
上述内容中的球机高度可以预先配置在球机中，该预先配置的高度值是存在误差的，可以通过调节配置在球机中的高度值，减少所述垂直误差。
经实验发现，通过调节球机的电子罗盘，可以减少坐标转换的水平误差，通过调节所获取的球机的高度值，可以减少坐标转换的垂直误差。
一些相关方案中，对坐标转换的误差进行整体矫正，但是不同方向上的误差矫正会相互影响；而这两种实施方式中，可以通过调节不同的参数实现对不同方向的误差分别进行矫正，减少了这种影响，提高了误差矫正的准确度。
应用本发明图4所示实施例，将监控目标的GPS坐标转换为球机的PT坐标，实现了针对球机的坐标转换。
与上述方法实施例相对应，本发明实施例还提供了PT坐标与GPS坐标的转换装置。图5为第一种PT坐标与GPS坐标的转换装置的结构示意图，包括：
获取模块501，用于获取球机拍摄监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标；
第一确定模块502，用于基于所述第一P坐标，确定所述监控目标与指定方向的水平夹角；
第一计算模块503，用于基于所述第一T坐标以及所述球机的高度，计算所述监控目标与所述球机的水平距离；
第二计算模块504，用于根据所述水平夹角和所述水平距离，通过三角函数计算所述监控目标与所述球机的经线方向距离和纬线方向距离；
第三计算模块505，用于基于所述球机的经纬度以及所述经线方向距离和纬线方向距离，计算所述监控目标的GPS坐标。
作为一种实施方式，获取模块501具体用于：获取监控目标在球机拍摄图像中的图像坐标；根据所述图像坐标、以及所述球机拍摄所述监控目标时的视场角，确定所述球机正对所述监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标。
作为一种实施方式，第一确定模块502具体用于：通过所述球机的电子罗盘，获取球机指向指定方向时的球机P坐标，作为第二P坐标；计算所述第一P坐标与所述第二P坐标之差，作为所述监控目标与所述指定方向的水平夹角。
作为一种实施方式，第一计算模块503具体用于：计算所述第一T坐标的正切值与所述球机的高度的乘积，作为监控目标与所述球机的水平距离。
作为一种实施方式，所述指定方向为正北；第二计算模块504具体用于：
计算所述水平夹角的正弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的经线方向距离；
计算所述水平夹角的余弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的纬线方向距离。
本发明图5所示实施例中，获取球机拍摄监控目标时的PT坐标；基于该P坐标，确定监控目标与指定方向的水平夹角；基于该T坐标以及球机的高度，计算监控目标与球机的水平距离；根据水平夹角和水平距离，通过三角函数计算监控目标与球机的经线方向距离和纬线方向距离；基于球机的经纬度以及该经线方向距离和纬线方向距离，计算监控目标的GPS坐标。可见，本方案实现了将球机的PT坐标转换为GPS坐标，实现了针对球机的坐标转换。
图6为第二种PT坐标与GPS坐标的转换装置的结构示意图，包括：
第四计算模块601，用于根据监控目标的GPS坐标、以及拍摄所述监控目标的球机的GPS坐标，计算所述球机与所述监控目标的经线方向距离和纬线方向距离；
第五计算模块602，用于根据所述经线方向距离和纬线方向距离，计算所述监控目标与所述球机的水平距离；
第六计算模块603，用于根据所述经线方向距离和纬线方向距离，通过三角函数计算所述监控目标与指定方向的水平夹角；
第二确定模块604，用于根据所述水平夹角，确定所述球机的P坐标；
第七计算模块605，用于根据所述水平距离及所述球机的高度，计算所述球机的T坐标。
作为一种实施方式，所述指定方向为正北；第六计算模块603具体用于：计算所述经线方向距离与所述纬线方向距离的比值，作为所述水平夹角的正切值；通过所述水平夹角的正切值，求解所述水平夹角。
作为一种实施方式，第七计算模块605具体用于：计算所述水平距离与所述球机的高度的比值，作为所述球机的T坐标的正切值；通过所述球机的T坐标的正切值，求解所述球机的T坐标。
作为一种实施方式，所述装置还包括：第一调节模块(图中未示出)，用于若确定的所述球机的P坐标存在水平误差，则通过调节所述球机的电子罗盘，减少所述水平误差。
作为一种实施方式，所述装置还包括：第二调节模块(图中未示出)，若计算得到的所述球机的T坐标存在垂直误差，则通过调节所获取的球机的高度值，减少所述垂直误差。
应用本发明图6所示实施例，将监控目标的GPS坐标转换为球机的PT坐标，实现了针对球机的坐标转换。
本发明实施例还提供了一种球机，如图7所示，包括图像采集器701、处理器702和存储器703；
图像采集器701，用于采集图像，并将所采集的图像作为待处理图像；
存储器702，用于存放计算机程序；
处理器703，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一种PT坐标与GPS坐标的转换方法。
上述图像采集器可以包括镜头、图像传感器等各种组件，具体不做限定。
上述存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，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。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种PT坐标与GPS坐标的转换方法。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例、球机实施例、计算机可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种PT坐标与GPS坐标的转换方法，其特征在于，包括：
获取球机拍摄监控目标时指向所述监控目标的方向的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标；以及，通过所述球机的电子罗盘，获取所述球机指向指定方向的P坐标，作为第二P坐标；
计算所述第一P坐标与所述第二P坐标之差，得到水平方向与指定方向的水平夹角；所述水平方向包括：所述监控目标与所述球机的水平距离的方向；所述指定方向包括：正北方向、正南方向、正东方向、正西方向中的一个；
计算所述第一T坐标的正切tan值与所述球机的高度的乘积，得到所述水平距离；
根据所述水平夹角和所述水平距离，通过三角函数计算所述监控目标与所述球机的经线方向距离和纬线方向距离；
基于所述球机的经纬度以及所述经线方向距离和纬线方向距离，计算所述监控目标的GPS坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取球机拍摄监控目标时指向所述监控目标的方向的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标，包括：
获取监控目标在球机拍摄图像中的图像坐标；
根据所述图像坐标、以及所述球机拍摄所述监控目标时的视场角，确定所述球机正对所述监控目标时的PT坐标，作为第一P坐标和第一T坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定方向为正北；
所述根据所述水平夹角和所述水平距离，通过三角函数计算所述监控目标与所述球机的经线方向距离和纬线方向距离，包括：
计算所述水平夹角的正弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的经线方向距离；
计算所述水平夹角的余弦值与所述水平距离的乘积，作为所述监控目标与所述球机的纬线方向距离。
4.一种PT坐标与GPS坐标的转换方法，其特征在于，包括：
根据监控目标的GPS坐标、以及拍摄所述监控目标的球机的GPS坐标，计算所述球机与所述监控目标的经线方向距离和纬线方向距离；
根据所述经线方向距离和纬线方向距离，计算所述监控目标与所述球机的水平距离；
根据所述经线方向距离和纬线方向距离，通过三角函数计算所述水平距离的方向与指定方向的水平夹角；所述指定方向包括：正北方向、正南方向、正东方向、正西方向中的一个；
通过所述球机的电子罗盘，获取所述球机指向所述指定方向的P坐标，作为第二P坐标；
将所述水平夹角与所述第二P坐标相加，得到所述球机指向所述监控目标的方向的P坐标，作为第一P坐标；
将所述水平距离与所述球机的高度的比值进行反正切arctan计算，得到所述球机指向所述监控目标的方向的T坐标。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指定方向为正北；
所述根据所述经线方向距离和纬线方向距离，通过三角函数计算所述水平距离的方向与指定方向的水平夹角，包括：
计算所述经线方向距离与所述纬线方向距离的比值，作为所述水平夹角的正切值；
通过所述水平夹角的正切值，求解所述水平夹角。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若确定的所述球机的P坐标存在水平误差，则通过调节所述球机的电子罗盘，减少所述水平误差。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若计算得到的所述球机的T坐标存在垂直误差，则通过调节所获取的球机的高度值，减少所述垂直误差。
8.一种PT坐标与GPS坐标的转换方法，其特征在于，包括：
根据监控目标的GPS坐标、以及拍摄所述监控目标的球机的GPS坐标，计算所述球机与所述监控目标的经线方向距离和纬线方向距离；所述球机的坐标系为PTZ坐标系；
根据所述经线方向距离和纬线方向距离，计算所述监控目标与所述球机的水平距离；所述水平距离的计算方式为如下半正矢函数：
Figure FDA0003977557180000031
其中，Aw表示监控目标的纬度，Aj表示监控目标的经度，Bw表示球机的纬度，Bj表示球机的经度，L表示监控目标与球机的水平距离，R表示球机所在位置的地球半径；
计算所述经线方向距离与所述纬线方向距离的比值，作为水平夹角的正切值；通过所述水平夹角的正切值，求解所述水平距离的方向与指定方向的水平夹角；所述指定方向包括：正北方向；
通过所述球机的电子罗盘，获取所述球机指向所述指定方向的P坐标，作为第二P坐标；
将所述水平夹角与所述第二P坐标相加，得到所述球机指向所述监控目标的方向的P坐标，作为第一P坐标；
将所述水平距离与所述球机的高度的比值进行反正切arctan计算，得到所述球机指向所述监控目标的方向的T坐标；
所述方法还包括：
若确定的所述球机的P坐标存在水平误差，则通过调节所述球机的电子罗盘，减少所述水平误差；
若计算得到的所述球机的T坐标存在垂直误差，则通过调节所获取的球机的高度值，减少所述垂直误差。
9.一种球机，其特征在于，包括图像采集器、处理器和存储器；
图像采集器，用于采集图像，并将所采集的图像作为待处理图像；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-8任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一所述的方法步骤。
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