CN112305529B - 参数标定方法、目标物体跟踪方法、设备和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种参数标定方法、目标物体跟踪方法、设备和系统，参数标定方法包括：接收参数标定开始通知，确定标定物体，获取标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值，摄像机是用于跟踪拍摄标定物体的摄像机，根据第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，第一网格极坐标是距离第一极坐标最近的网格极坐标，参考值是雷达和摄像机联动时摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值。本申请实施例能够改善雷达联动摄像机进行目标物体跟踪时摄像机画面中只有目标物体的局部特征或者完全没有目标物体的情况，提高摄像机对目标物体的跟踪拍摄效果。

Description

参数标定方法、目标物体跟踪方法、设备和系统
技术领域
本申请涉及智能终端技术领域，特别涉及一种参数标定方法、目标物体跟踪方法、设备和系统。
背景技术
雷达与摄像机联动系统可以用于入侵监测，主要功能在于：对重点边界或者区域进行监控和管理，防止非法入侵或意外闯入，实时预览并跟踪监视非法入侵目标的入侵行为。由于雷达的坐标系(以下称为雷达坐标系)和摄像机的坐标系(以下称为摄像机坐标系)建立方法不同，为了实现雷达联动摄像机，需要通过执行参数标定来求取雷达坐标系中坐标与摄像机坐标系中坐标(以下称为摄像坐标)之间的转换关系，从而在雷达中按照雷达坐标系检测到目标物体后，能够将目标物体在雷达坐标系中的坐标转换为摄像机坐标系中的摄像坐标，使得摄像机能够基于转换得到的摄像坐标调整拍摄状态，准确的跟踪拍摄该目标物体的图像。
目前常见的参数标定方法有单点标定、多点标定和全球定位系统(GPS，GlobalPositioning System)标定等。但是，通过现有的标定方法标定完成后，在雷达联动摄像机进行目标物体跟踪时，存在摄像机拍摄的图像中只有目标物体的局部特征图像或者完全没有目标物体图像的情况，摄像机对目标物体的跟踪拍摄效果差。
发明内容
本申请提供了一种参数标定方法、设备和系统，能够改善雷达联动摄像机进行目标物体跟踪时摄像机拍摄图像中只有目标物体的局部特征图像或者完全没有目标物体图像的情况，提高摄像机对目标物体的跟踪拍摄效果。
本申请还提供了一种目标物体跟踪方法、设备和系统，能够基于本申请参数标定方法得到的参数标定结果设置摄像机的摄像坐标，提高雷达联动摄像机时摄像机对目标物体的跟踪拍摄效果。
第一方面，本申请实施例提供一种参数标定方法，包括：
接收参数标定开始通知；
响应于所述参数标定开始通知，确定标定物体；
获取所述标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值；所述摄像机用于跟踪拍摄所述标定物体的摄像机；
根据所述第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，所述第一网格极坐标是距离所述第一极坐标最近的网格极坐标，所述参考值是雷达和所述摄像机联动时所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值。
可选地，所述第一数值是所述摄像机拍摄方向的垂直方位角的数值。
可选地，所述根据所述第一数值更新第一网格极坐标的参考值，包括：
根据以下公式计算更新后的参考值T2：
T2＝((T1*N)+Tx)/(N+1)；
其中，T1是更新前的参考值，Tx是所述第一数值，N是更新前所述参考值的历史更新次数。
可选地，还包括：
获取所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值的同时，还获取所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中水平方向维度的第二数值；
相应的，所述根据所述第一数值更新第一网格极坐标的第一参考值之前，还包括：
根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的转换关系，计算所述第一极坐标对应的第三数值，所述第三数值是所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中水平方向维度的数值；
判断所述第三数值与所述第二数值之间的差值小于预设第一差值阈值。
可选地，所述确定标定物体，包括：
接收客户端设备发送的所述标定物体的物体标识，所述物体标识由所述客户端设备根据检测到的用户的标定物体指示操作确定。
第二方面，本申请实施例提供一种目标物体跟踪方法，包括：
检测到目标物体时，获取目标物体在雷达坐标系中的极坐标；
根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的转换关系，计算所述极坐标对应的第一摄像坐标，所述第一摄像坐标是所述摄像机坐标系中的坐标；
判断距离所述极坐标最近的网格极坐标是否存在预设的参考值，如果存在，根据所述参考值修正所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值；
将修正后的第一摄像坐标发送至摄像机，所述修正后的第一摄像坐标用于使得所述摄像机调整至所述第一摄像坐标指示的拍摄状态进行图像拍摄。
可选地，所述根据所述参考值修正所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值，包括：
使用所述参考值替换所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值。
可选地，所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值是所述摄像机拍摄方向的垂直方位角的角度值。
第三方面，本申请实施例提供一种参数标定系统，包括：
摄像机，用于跟踪拍摄标定物体；
雷达，用于生成所述标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标；
处理设备，用于接收参数标定开始通知；响应于所述参数标定开始通知，确定标定物体；获取所述标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值；所述摄像机用于跟踪拍摄所述标定物体；根据所述第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，所述第一网格极坐标是距离所述第一极坐标最近的网格极坐标，所述参考值是雷达和所述摄像机联动时所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值。
可选地，还包括：
客户端设备，用于检测到所述用户的标定物体指示操作，确定所述标定物体指示操作指示的所述标定物体的物体标识，将所述标定物体的物体标识发送给所述处理设备。
第四方面，本申请实施例提供一种参数标定系统，包括：
摄像机，用于跟踪拍摄目标物体；
雷达，用于生成所述目标物体在雷达坐标系中的极坐标；
处理设备，用于检测到目标物体时，获取目标物体在雷达坐标系中的极坐标；根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的转换关系，计算所述极坐标对应的第一摄像坐标，所述第一摄像坐标是所述摄像机坐标系中的坐标；判断距离所述极坐标最近的网格极坐标是否存在预设的参考值，如果存在，根据所述参考值修正所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值；将修正后的第一摄像坐标发送至所述摄像机，所述修正后的第一摄像坐标用于使得所述摄像机调整至所述第一摄像坐标指示的拍摄状态进行图像拍摄。
第五方面，本申请实施例提供一种处理设备，包括：
一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行第一方面或第二方面任一项所述的方法。
第六方面，本申请实施例提供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中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面或第二方面任一项所述的方法。
本申请实施例参数标定方法中，接收参数标定开始通知，响应于所述参数标定开始通知，确定标定物体，获取所述标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值，所述摄像机用于跟踪拍摄所述标定物体的摄像机，根据所述第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，所述第一网格极坐标是距离所述第一极坐标最近的网格极坐标，所述参考值是雷达和所述摄像机联动时所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值，从而得到了雷达的若干个网格极坐标对应的参考值，该参数值是摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的数值，只要在标定过程中，用户控制标定物体尽量在雷达监测区域中的地势不平整区域移动，用户操作摄像机使得标定物体图像尽量处于摄像机拍摄图像的合适位置，则雷达基于本申请实施例参数标定方法得到的网格极坐标对应的参考值，可以使得摄像机在该网格极坐标处跟踪拍摄目标物体时，能够基于该参考值修正摄像机拍摄坐标中垂直方向维度的坐标值，使得摄像机拍摄得到的图像中目标物体图像位于摄像机拍摄图像的合适位置。
附图说明
图1A为本申请实施例雷达坐标系建立方法一个示例图；
图1B为本申请实施例雷达坐标系建立方法另一个示例图；
图1C为本申请实施例雷达监测区域的网格化地势图示例图；
图2A为本申请实施例参数标定方法的使用场景的一个示例图；
图2B为本申请实施例参数标定方法的适用场景的另一个示例图；
图3为本申请实施例参数标定方法的GUI以及数据交互示例图；
图4为本申请参数标定方法一个实施例的流程图；
图5为本申请参数标定方法再一个实施例的流程图；
图6为本申请目标物体跟踪方法一个实施例的流程图；
图7为本申请参数标定装置一个实施例的结构示意图；
图8为本申请目标物体跟踪装置一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
现有的实现方案中，参数标定方法有单点标定、多点标定和GPS标定等。单点标定方法主要用于雷达和摄像机的安装位置之间的水平距离为0m的情况下，通过采集一组标定点数据(包括标定点在雷达坐标系中的坐标、标定点图像位于摄像机拍摄图像中心点时摄像机在摄像机坐标系中的坐标)完成雷达和摄像机之间的参数标定。多点标定方法对雷达和摄像机之间的安装位置关系没有限制，通过采集三组以上标定点数据完成雷达和摄像机之间的参数标定。GPS标定方法对雷达和摄像机之间的安装位置关系没有限制，通过采集雷达和摄像机安装位置所对应的GPS数据以及采集一组标定点数据完成雷达和摄像机之间的参数标定。但是，通过现有的参数标定方法完成参数标定(也即得到雷达坐标系的坐标和摄像机坐标系的坐标之间的转换关系，以下简称为坐标转换关系)后，在雷达联动摄像机进行目标物体跟踪时，存在摄像机的拍摄图像中只有目标物体的局部特征图像或者完全没有目标物体图像的情况，而摄像机跟踪拍摄的主要目标是：尽量拍摄到完整的目标物体图像，并且，目标物体图像的中心点与拍摄图像的中心点尽量接近或重合，因此，摄像机对目标物体的跟踪拍摄效果差。举例来说，假设目标物体是人，存在摄像机拍摄的图像中只包括目标人的一部分图像或者完全没有目标人的图像的情况。
经发明人统计发现，目标物体处于雷达监测区域中的地势不平整区域时，容易出现摄像机拍摄的图像中目标物体图像不完整或者没有目标物体图像的情况，而且，目标物体不完整大多为垂直方向上的不完整，例如只有目标物体上半部分的图像、只有目标物体中间部分的图像、或者只有目标物体下半部分的图像等。而造成这种情况的原因主要在于：现有技术中单点标定、多点标定和GPS标定等标定方法，只能适用于雷达监测区域地势平整的情况下，也即是说：只有在目标物体处于地势平整区域时，使用现有技术的参数标定方法得到的坐标转换关系计算摄像机的摄像坐标，对摄像机拍摄状态进行调整，才能够使得摄像机拍摄的图像中目标物体图像位于图像的合适位置，达到较好的拍摄效果。如果目标物体处于地势不平整区域，仍然基于上述方式计算摄像坐标对摄像机拍摄状态进行调整，由于目标物体所在位置的垂直高度高于或者低于地势平整区域的地平面，因此才出现摄像机无法拍摄到目标物体完整图像甚至拍摄不到目标物体图像的情况。
为此，本申请实施例提出一种参数标定方法、处理设备和系统，能够改善上述雷达联动摄像机进行目标物体跟踪时摄像机拍摄画面中只有目标物体的局部特征或者完全没有目标物体的情况，提高雷达联动摄像机时摄像机对目标物体的跟踪拍摄效果。
进而，本申请实施例还提出一种目标物体跟踪方法、处理设备和系统，能够基于本申请实施例参数标定方法得到的标定结果设置摄像机的摄像坐标，提高雷达联动摄像机时摄像机对目标物体的跟踪拍摄效果。
首先，对本申请实施例中涉及到的名词进行示例性而非限定性的说明。
雷达坐标系是基于雷达建立的坐标系，本申请实施例中以雷达坐标系是极坐标系为例，具体的，参见图1A所示，可以以雷达10的物理中心点O’在水平面20上的投影点O作为雷达坐标系的极点，结合图1B所示，雷达在水平面20上的监测区域为例如图1B中所示的扇形区域，可以以与扇形区域的圆心角角平分线Oy垂直的方向作为极轴Ox。则雷达监测区域内的每一位置A均可以计算得到其在雷达坐标系中的极坐标(d，θ)，d是位置A与极点O之间的距离，θ是极点指向位置A的射线OA与极轴Ox之间的夹角。需要说明的是，图1B中极轴Ox仅为示例，并不用以限制雷达坐标系的建立方法，例如，也可以以扇形区域的圆心角角平分线方向Oy方向作为极轴Ox、或者以扇形的经过极点O的边界线作为极轴Ox等等。需要说明的是，基于极坐标系和直角坐标系的转换原理可知，雷达坐标系也可以是直角坐标系，具体建立方法本申请实施例不再赘述。
本申请实施例中，在雷达中建立雷达监测区域的网格化地势图，将雷达监测区域划分为若干个子区域，以方便后续记录雷达监测区域不同位置的极坐标对应的预设参数。本申请实施例将划分得到的子区域称为网格。划分得到的网格的面积可以相同或不同，为了便于管理和计算，优选为网格的面积相同。例如图1C所示，示出了一种雷达监测区域的网格化地势图的建立方法，具体的：雷达监测区域为扇形区域，建立雷达监测区域的外接矩形ABCD，将矩形ABCD平均划分为m行、n列，得到mn个矩形网格。图1C中m和n的取值均为4仅为示例，并不用以限制m、n的具体取值。图1C中将雷达监测区域划分为矩形网格仅为示例，并不用以限制本申请实施例参数标定方法中网格的划分方式，例如还可以将矩形ABCD划分为斜向网格、蜂窝状网格等等。雷达记录每一个网格的中心点的极坐标，本申请实施例中将每个网格的中心点的极坐标称为网格极坐标。需要说明的是，雷达监测区域划分的小区域的数量本申请实施例不作限定，但是，理论上来讲，划分得到的小区域越多，后续获取到的参数标定结果越精确，基于参数标定结果进行雷达联动摄像机时，摄像机对目标物体的跟踪拍摄效果越好。
摄像机坐标系是针对于摄像机的拍摄状态建立的坐标系，本申请实施例中以摄像机坐标系包括水平方位角P、垂直方位角T、以及变焦倍数Z这三个维度为例。具体的，摄像机中包括3个电机，本申请实施例中将3个电机分别称为水平电机、垂直电机以及变焦电机，其中，水平电机用于控制摄像机的镜头在水平方向转动，从而使得摄像机的拍摄方向在水平方向转动，垂直电机用于控制摄像机的镜头在垂直方向转动，从而使得摄像机的拍摄方向在垂直方向转动，变焦电机用于驱动摄像机镜头中的对焦镜片组移动，以改变摄像机镜头的变焦倍数，对焦镜片组相对于初始位置的移动距离与摄像机镜头的变焦倍数对应。这里的水平方位角是指水平电机相对于水平初始方向的转动角度；垂直方位角是指垂直电机相对于垂直初始方向的转动角度；变焦倍数是指相对于对焦镜片组初始位置、变焦电机驱动对焦镜片组移动的距离。摄像机镜头具有初始位置，可以在摄像机出厂时设置、或者用户使用过程中自主设置，相应的，在镜头初始位置下，水平电机、垂直电机以及对焦镜片组都具有自身的初始位置。摄像机获取水平电机相对于水平初始位置的转动角度，可以得到摄像机的水平方位角，获取垂直电机相对于垂直初始位置的转动角度，可以得到摄像机的垂直方位角，获取变焦电机驱动对焦镜片组移动的距离可以得到摄像机的变焦倍数。本申请实施例中将摄像机坐标系中的坐标称为摄像坐标。摄像机坐标系中的摄像坐标用于记录摄像机的拍摄状态信息。
通过现有技术的单点标定、多点标定或者GPS标定等参数标定方法，可以得到雷达坐标系中极坐标与摄像机坐标系中摄像坐标之间的坐标转换关系。例如，给定一个雷达坐标系中的极坐标(di，θi)，就可以基于该转换关系得到摄像机坐标系中的一个摄像坐标(Pi，Ti，Zi)。现有技术中参数标定完成(也即获得上述雷达坐标系中极坐标与摄像机坐标系中摄像坐标之间的坐标转换关系)后，如果雷达确定了目标物体，可以获取目标物体在雷达坐标系中的极坐标，根据上述坐标转换关系将极坐标转换为摄像坐标，将摄像坐标发送给摄像机，摄像机调整至摄像坐标指示的拍摄状态进行拍摄。目标物体位于地势平整区域时，目标物体图像位于摄像机拍摄图像中的合适位置，达到较好的拍摄效果；而如果目标物体位于地势不平整区域，摄像机拍摄的图像中可能只有目标物体的局部特征图像或者完全没有目标物体图像，摄像机对目标物体的跟踪拍摄效果差。
为此，雷达与摄像机在使用现有技术的参数标定方法完成参数标定，得到雷达坐标系中极坐标与摄像机坐标系中摄像坐标之间的坐标转换关系之外，还执行本申请实施例的参数标定方法，获得雷达坐标系中极坐标与摄像机坐标系中摄像坐标的垂直方向维度坐标之间的另一种转换关系。在目标物体处于地势不平整区域时，使用本申请实施例的转换关系修正使用坐标转换关系计算出来的摄像坐标中垂直方向维度的坐标值，从而使得目标物体图像能够位于摄像机拍摄图像中的合适位置。
首先，对本申请实施例参数标定方法的使用场景进行举例说明。如图2A所示，可以包括：客户端设备21、雷达22、摄像机23和处理设备24，处理设备24与客户端21、雷达22和摄像机23之间分别建立通信连接，进行数据通信，通信连接方式可以为有线连接或者无线连接，本申请实施例不作限定；其中，雷达22可以用于：如果监测到物体，生成物体的物体标识以及位置信息；摄像机23可以用于：对雷达22监测到的物体进行拍摄；客户端设备21可以用于：为用户提供图形用户界面(GUI，Graphical User Interface)，实现用户与客户端设备21之间的交互，例如：客户端21可以向用户展示基于雷达22监测到的物体标识和位置信息所生成的监测图像，和/或，向用户展示摄像机23拍摄到的图像；处理设备24可以用于执行本申请实施例参数标定方法。
可选地，处理设备24是独立存在的设备，或者，集成在雷达22中。可选地，上述客户端设备21、雷达22、摄像机23和处理设备24是分别独立存在的设备，或者，雷达22和处理设备24集成为一体机，或者，雷达22、摄像机23和处理设备24集成为一体机，或者，客户端设备21、雷达22、摄像机23、处理设备24集成为一体机。
以处理设备24集成在雷达22中为例，如图2B所示，可以包括：客户端设备21、雷达22和摄像机23；其中，客户端设备21、雷达22和摄像机23之间分别建立通信连接，进行数据通信，通信连接方式可以为有线连接或者无线连接，本申请实施例不作限定。客户端设备21可以用于为用户提供图形用户界面(GUI，Graphical User Interface)，实现用户与雷达22、和/或用户与摄像机23之间的交互，例如：客户端设备21可以向用户展示基于雷达22发送的目标物体位置信息生成的监测图像，和/或，向用户展示摄像机23拍摄到的图像；并且，客户端设备21可以接收用户针对于雷达22的操作指示、将操作指示发送至雷达22，实现用户对于雷达22的控制，和/或，客户端设备21可以接收用户针对于摄像机23的操作指示、将操作指示发送至摄像机23，实现用户对于摄像机23的控制。其中，客户端设备21可以是计算机(computer)、平板电脑(Pad，portable android device)等电子设备。
图3是本申请实施例参数标定方法的GUI、以及数据交互示例图，该示例图基于图2B所示的系统架构，示例性说明本申请实施例提供的参数标定方法。
参见图3中31部分所示，用户在客户端设备21中进入参数标定启动界面，针对于参数标定启动界面中的“启动参数标定”控件执行选择操作，可选地，该选择操作可以由用户执行例如图3中所示的手指点击操作实现，也可以由用户操作鼠标执行点击操作实现；相应的，客户端设备21检测到用户针对于“启动参数标定”控件的选择操作，向雷达22和摄像机23发送参数标定启动通知。
参见图3中32部分所示，雷达22和摄像机23分别接收到参数标定启动通知，响应于该通知，雷达22将监测到的物体的物体标识以及位置信息发送至客户端设备21，客户端设备21生成雷达监测图像并向用户展示雷达监测图像，例如图3中所示的图像211；摄像机23将拍摄到的图像发送至客户端设备21，客户端设备21向用户展示摄像机拍摄的图像，例如图3中所示的图像212，其中摄像机23拍摄到的图像一般为视频图像。可选地，物体标识可以是雷达为物体分配的编号，不同物体的物体标识不同，位置信息可以是雷达坐标系下物体的极坐标。可选地，客户端设备21可以基于接收到的物体标识以及物体的极坐标在预设的雷达监测地势图中对应位置标出物体，从而得到雷达监测图像。雷达一次检测到的物体可以是1个或者多个，具体数量本申请实施例不作限定。
需要说明的是，如果雷达22在客户端设备21检测到用户针对于“启动参数标定”控件的选择操作之前，已经开始向客户端设备21实时发送监测到的物体的物体标识以及位置信息，则31部分中客户端设备21检测到用户针对于“启动参数标定”控件的选择操作后，可以不向雷达22发送参数标定启动通知；同样的，如果摄像机23在客户端设备21检测到用户针对于“启动参数标定”控件的选择操作之前，已经开始向客户端设备21实时发送拍摄的图像，则31部分中客户端设备21检测到用户针对于“启动参数标定”控件的选择操作后，可以不向摄像机23发送参数标定启动通知；相应的，32部分中，客户端设备21向用户展示雷达监测图像例如图像211和摄像机拍摄的图像例如图像212即可。
参见图3中33部分所示，用户在雷达监测图像211中执行针对于标定物体图像的指示操作，可选地，该指示操作可以由用户执行例如图3中所示的手指点击操作实现，也可以由用户操作鼠标执行点击操作实现；相应的，客户端设备21检测到用户针对于雷达监测图像211中标定物体图像的指示操作，获取标定物体图像对应的物体标识，图3中以标定物体图像对应的物体标识是001为例；
参见图3中33部分所示，用户调整摄像机的摄像坐标，使得摄像机拍摄的图像中标定物体的图像位于摄像机拍摄图像的合适位置，这里的标定物体图像处于摄像机拍摄图像的合适位置主要包括两个方面：一是摄像机拍摄图像中尽量包括标定物体的完整图像，二是标定物体图像的中心点与图像的中心点尽量接近或重合。可选地，客户端设备21可以在33部分所示界面上显示摄像坐标调整按钮，用户使用调整按钮进行摄像坐标的调整，或者，用户也可以在摄像机侧通过摄像机遥控器对摄像机的摄像坐标进行调整；
在用户完成上述针对于雷达监测图像211、摄像机拍摄图像212的相关操作后，用户可以针对于客户端设备21展示界面中的“标定开始”控件执行选择操作，可选地，该选择操作可以由用户执行例如图3中所示的手指点击操作实现，也可以由用户操作鼠标执行点击操作实现；相应的，客户端设备21检测到用户针对于“标定开始”控件的选择操作，向雷达22发送参数标定开始通知(图3中未示出)，在发送给雷达22的参数标定开始通知中，可以包括标定物体的物体标识。
本申请实施例的标定物体是本申请实施例参数标定方法中设置的、配合参数标定方法实现的物体，可选地，标定物体是可移动物体，在图3中以标定物体是汽车为例，标定物体在用户点击“标定开始”控件之前，可以处于静止状态或者运动状态，本申请实施例不作限定。
参见图3中34部分所示，雷达22接收到参数标定开始通知，两者之间进行数据交互完成参数标定，这一过程中，标定物体可以在雷达22的监测区域中移动，可选地，标定物体可以尽量在雷达22的监测区域中地势不平整区域移动，用户需要关注并调整摄像机的摄像坐标，使得摄像机拍摄到的图像中，标定物体图像始终处于摄像机拍摄图像中的合适位置。
参见图3中34部分所示，参数标定开始后，客户端设备可以在为用户展示的界面中设置“标定结束”控件，用户在决定结束参数标定流程时，可以针对于客户端设备21展示界面中的“标定结束”控件执行选择操作，可选地，该选择操作可以由用户执行例如图3中所示的手指点击操作实现，也可以由用户操作鼠标执行点击操作实现；相应的，客户端设备21检测到用户针对于“标定结束”控件的选择操作，向雷达22发送参数标定结束通知(图3中未示出)，以通知雷达22结束本申请实施例的参数标定流程。
以下，通过图4对本申请参数标定方法进行更为详细的说明。图4是本申请实施例参数标定方法一个实施例的流程图，该方法可以应用于雷达，如图4所示，该方法可以包括：
步骤401：接收参数标定开始通知。
本步骤可以对应图3中33部分，此时，本步骤可以包括：接收电子设备发送的参数标定开始通知，参数标定开始通知在电子设备检测到用户针对于第一控件的选择操作时发送。
步骤402：响应于参数标定开始通知，确定标定物体。
确定标定物体，可以包括：
接收客户端设备发送的标定物体的物体标识，物体标识由客户端设备根据检测到的用户的标定物体指示操作确定。
可选地，标定物体指示操作由用户在客户端设备展示的雷达监测图像中执行。
本步骤可以对应图3中33部分，物体标识也即为客户端设备21检测到用户针对于雷达监测图像211中标定物体图像的指示操作后，获取到的标定物体图像对应的物体标识。
步骤403：获取标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值；摄像机是由用户操作的、用于跟踪拍摄标定物体的摄像机。
可选地，可以设置执行本步骤的触发条件，例如可以预设触发周期，相应的，到达触发周期时执行本步骤。
摄像机坐标系为图1C所示的摄像机坐标系时，垂直方向维度的数值可以为：垂直方位角的数值。
步骤404：根据第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，第一网格极坐标是距离第一极坐标最近的网格极坐标，参考值是雷达和摄像机联动时摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值。
可选地，根据第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值可以包括：
根据以下公式计算更新后的参考值T2：
T2＝((T1*N)+Tx)/(N+1)；
其中，T1是更新前的参考值，Tx是第一数值，N是更新前该参考值的历史更新次数。
图4所示的方法中，获取标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值，根据第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，第一网格极坐标是距离第一极坐标最近的网格极坐标，参考值是雷达和摄像机联动时摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值，从而得到了雷达的若干个网格极坐标对应的参考值，该参数值是摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的数值，只要在标定过程中，用户控制标定物体尽量在雷达监测区域中的地势不平整区域移动，用户操作摄像机使得标定物体图像尽量处于摄像机拍摄图像的合适位置，则雷达基于本申请实施例参数标定方法得到的网格极坐标对应的参考值，可以使得摄像机在该网格极坐标处跟踪拍摄目标物体时，能够基于该参考值修正摄像机拍摄坐标中垂直方向维度的坐标值，使得摄像机拍摄得到的图像中目标物体图像位于摄像机拍摄图像的合适位置。
参见图5所示，为了保证参数标定过程中，用户准确操作摄像机跟踪拍摄标定物体、且标定物体图像在摄像机拍摄的图像中处于合适位置，图4所示实施例的基础上，步骤403还可以包括：获取摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中水平方向维度的第二数值。
可选地，摄像机坐标系如果通过图1C所示的PTZ坐标系实现，水平方向维度的第二数值可以为水平方位角的角度值。
步骤403和步骤404之间还包括：
步骤501：根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的坐标转换关系，计算第一极坐标对应的第三数值，第三数值是摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中水平方向维度的数值。
其中，预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的坐标转换关系可以使用现有技术中的单点标定、多点标定以及GPS标定等参数标定方法对雷达和摄像机进行参数标定得到。
步骤502：判断第三数值与第二数值之间的差值小于预设第一差值阈值。
预设第一差值阈值的具体取值本申请实施例不作限定。在一种可能的实现方式中，可以基于具有相同长度值的两个相邻网格极坐标之间的角度差值设置第一差值阈值，从而保证参数标定结果的准确性。
图5所示的方法中，判断第三数值与第二数值之间的差值小于预设差值阈值，而第二数值和第三数值是水平方向维度的数值，从而可以验证用户是否在准确操作摄像机跟踪拍摄标定物体、且标定物体图像在摄像机拍摄图像的水平方向上处于合适位置。
图4和图5所示的参数标定方法主要目的在于：获得处于地势不平整处网格的网格极坐标对应的参数值，而在图4和图5所示的参数标定方法中，最终得到的处理结果中可能包括地势平整处网格的网格极坐标对应的参数值，为了滤除处理结果中地势平整处网格的网格极坐标对应的参数值，减少雷达使用上述参数标定结果进行目标物体跟踪的数据处理量，在图4和图5所示方法的步骤404之后，还可以包括以下步骤：
根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的坐标转换关系，计算第一极坐标对应的第四数值，第四数值是摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的数值；判断第一极坐标对应的参数值与第四数值之间的差值小于预设第二差值阈值，删除第一极坐标对应的参数值。
预设第二差值阈值的具体取值本申请实施例不作限定。
图6为本申请目标物体跟踪方法一个实施例的流程图，该方法可以应用于雷达，如图6所示，该方法可以包括：
步骤601：检测到目标物体时，获取目标物体在雷达坐标系中的极坐标。
这里的目标物体是雷达监测到的入侵物体，或者用户为雷达指定的监测物体。
步骤602：根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的坐标转换关系，计算极坐标对应的第一摄像坐标，第一摄像坐标是摄像机坐标系中的坐标。
其中，预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的坐标转换关系可以使用现有技术中的单点标定、多点标定以及GPS标定等标定方法对雷达和摄像机进行参数标定得到。
步骤603：判断距离极坐标最近的网格极坐标是否存在预设的参考值，如果存在，根据参考值修正第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值。
本步骤中的参考值也即是上述参数标定方法得到的参考值。
步骤604：将修正后的第一摄像坐标发送至摄像机，第一摄像坐标用于使得摄像机调整至第一摄像坐标指示的拍摄状态进行图像拍摄。
可选地，根据参考值修正第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值，可以包括：
使用参考值替换第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值。
可选地，第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值是摄像机拍摄方向的垂直方位角的角度值。
图6所示的方法中，使用现有技术中参数标定方法得到的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的转换关系、以及本申请实施例参数标定方法得到的网格极坐标对应的参考值共同确定摄像机拍摄目标物体所使用的摄像坐标，从而保证不管目标物体处于平整地势还是不平整地势，目标物体图像都能处于摄像机拍摄图像中的合适位置。
可以理解的是，上述实施例中的部分或全部步骤骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其它操作或者各种操作的变形。此外，各个步骤可以按照上述实施例呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行上述实施例中的全部操作。
图7为本申请参数标定装置一个实施例的结构图，该装置可以应用于雷达，如图7所示，该装置70可以包括：
接收单元71，用于接收参数标定启动通知；
确定单元72，用于响应于参数标定启动通知，确定标定物体；
获取单元73，用于获取标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值；摄像机用于跟踪拍摄标定物体的摄像机；
更新单元74，用于根据第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，第一网格极坐标是距离第一极坐标最近的网格极坐标，参考值是雷达和摄像机联动时摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值。
可选地，第一数值是摄像机拍摄方向的垂直方位角的数值。
可选地，更新单元74具体可以用于：根据以下公式计算更新后的参考值T2：
T2＝((T1*N)+Tx)/(N+1)；
其中，T1是更新前的参考值，Tx是第一数值，N是更新前参考值的历史更新次数。
可选地，获取单元73还可以用于：获取摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值的同时，还获取摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中水平方向维度的第二数值；
相应的，更新单元74还可以用于：根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的转换关系，计算第一极坐标对应的第三数值，第三数值是摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中水平方向维度的数值；判断第三数值与第二数值之间的差值小于预设第一差值阈值。
可选地，确定单元72具体可以用于：接收客户端设备发送的标定物体的物体标识，物体标识由客户端设备根据检测到的用户的标定物体指示操作确定。
图8为本申请目标物体跟踪装置一个实施例的结构图，该装置可以应用于雷达，如图8所示，该装置80可以包括：
获取单元81，用于检测到目标物体时，获取目标物体在雷达坐标系中的极坐标；
计算单元82，用于根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的坐标转换关系，计算极坐标对应的第一摄像坐标，第一摄像坐标是摄像机坐标系中的坐标；
修正单元83，用于判断距离极坐标最近的网格极坐标是否存在预设的参考值，如果存在，根据参考值修正第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值；
发送单元84，用于将修正后的第一摄像坐标发送至摄像机，修正后的第一摄像坐标用于使得摄像机调整至第一摄像坐标指示的拍摄状态进行图像拍摄。
可选地，修正单元83具体可以用于：使用参考值替换第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值。
可选地，第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值是摄像机拍摄方向的垂直方位角的角度值。
图7所示实施例提供的装置70可用于执行本申请图4～图5所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述。
图8所示实施例提供的装置80可用于执行本申请图6所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述。
应理解以上图7～图8所示的装置的各个单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些单元可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元以软件通过处理元件调用的形式实现，部分单元通过硬件的形式实现。例如，获取单元可以为单独设立的处理元件，也可以集成在电子设备的某一个芯片中实现。其它单元的实现与之类似。此外这些单元全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个单元可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit；以下简称：ASIC)，或，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor；以下简称：DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array；以下简称：FPGA)等。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(System-On-a-Chip；以下简称：SOC)的形式实现。
本申请实施例还提供一种参数标定系统，包括：摄像机、雷达和处理设备，处理设备分别连接摄像机和雷达；其中，
摄像机，用于跟踪拍摄标定物体；
雷达，用于生成标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标；
处理设备，用于接收参数标定开始通知；响应于参数标定开始通知，确定标定物体；获取标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值；摄像机用于跟踪拍摄标定物体；根据第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，第一网格极坐标是距离第一极坐标最近的网格极坐标，参考值是雷达和摄像机联动时摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值。
可选地，该系统还可以包括：
客户端设备，用于检测到用户的标定物体指示操作，确定标定物体指示操作指示的标定物体的物体标识，将标定物体的物体标识发送给处理设备。
本申请实施例还提供一种目标物体跟踪系统，包括：摄像机、雷达和处理设备，处理设备分别连接摄像机和雷达；其中，
摄像机，用于跟踪拍摄目标物体；
雷达，用于生成目标物体在雷达坐标系中的极坐标；
处理设备，用于检测到目标物体时，获取目标物体在雷达坐标系中的极坐标；根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的转换关系，计算极坐标对应的第一摄像坐标，第一摄像坐标是摄像机坐标系中的坐标；判断距离极坐标最近的网格极坐标是否存在预设的参考值，如果存在，根据参考值修正第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值；将修正后的第一摄像坐标发送至摄像机，修正后的第一摄像坐标用于使得摄像机调整至第一摄像坐标指示的拍摄状态进行图像拍摄。
本申请实施例还提供一种处理设备，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行图4～图6所示实施例提供的方法。
本申请还提供一种雷达，所述雷达包括存储介质和中央处理器，所述存储介质可以是非易失性存储介质，所述存储介质中存储有计算机可执行程序，所述中央处理器与所述非易失性存储介质连接，并执行所述计算机可执行程序以实现本申请图4～图6所示实施例提供的方法。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本申请图4～图6所示实施例提供的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本申请图4～图6所示实施例提供的方法。
本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本领域普通技术人员可以意识到，本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory；以下简称：ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种参数标定方法，其特征在于，包括：
接收参数标定开始通知；
响应于所述参数标定开始通知，确定标定物体；
获取所述标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值；所述摄像机用于跟踪拍摄所述标定物体；
根据所述第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，所述第一网格极坐标是距离所述第一极坐标最近的网格极坐标，所述参考值是雷达和所述摄像机联动时所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值；
所述根据所述第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值之后，还包括：
根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的坐标转换关系，计算第一极坐标对应的第四数值，第四数值是摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的数值；判断第一极坐标对应的参数值与第四数值之间的差值小于预设第二差值阈值，删除第一极坐标对应的参数值；
检测到目标物体时，获取目标物体在雷达坐标系中的极坐标；
根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的转换关系，计算所述极坐标对应的第一摄像坐标，所述第一摄像坐标是所述摄像机坐标系中的坐标；
判断距离所述极坐标最近的网格极坐标是否存在预设的参考值，如果存在，根据所述参考值修正所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值；
将修正后的第一摄像坐标发送至摄像机，所述修正后的第一摄像坐标用于使得所述摄像机调整至所述第一摄像坐标指示的拍摄状态进行图像拍摄。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数值是所述摄像机拍摄方向的垂直方位角的数值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一数值更新第一网格极坐标的参考值，包括：
根据以下公式计算更新后的参考值T2：
T2=（（T1*N）+Tx）/（N+1）；
其中，T1是更新前的参考值，Tx是所述第一数值，N是更新前所述参考值的历史更新次数。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值的同时，还获取所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中水平方向维度的第二数值；
相应的，所述根据所述第一数值更新第一网格极坐标的第一参考值之前，还包括：
根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的转换关系，计算所述第一极坐标对应的第三数值，所述第三数值是所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中水平方向维度的数值；
判断所述第三数值与所述第二数值之间的差值小于预设第一差值阈值。
5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述确定标定物体，包括：
接收客户端设备发送的所述标定物体的物体标识，所述物体标识由所述客户端设备根据检测到的用户的标定物体指示操作确定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考值修正所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值，包括：
使用所述参考值替换所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值是所述摄像机拍摄方向的垂直方位角的角度值。
8.一种参数标定系统，其特征在于，包括：
摄像机，用于跟踪拍摄标定物体；
雷达，用于生成所述标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标；
处理设备，用于接收参数标定开始通知；响应于所述参数标定开始通知，确定标定物体；获取所述标定物体在雷达坐标系中的第一极坐标、以及所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的第一数值；所述摄像机用于跟踪拍摄所述标定物体；根据所述第一数值更新第一网格极坐标对应的参考值，所述第一网格极坐标是距离所述第一极坐标最近的网格极坐标，所述参考值是雷达和所述摄像机联动时所述摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的参考数值；
所述处理设备还用于根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的坐标转换关系，计算第一极坐标对应的第四数值，第四数值是摄像机拍摄方向在摄像机坐标系中垂直方向维度的数值；判断第一极坐标对应的参数值与第四数值之间的差值小于预设第二差值阈值，删除第一极坐标对应的参数值；
所述摄像机还用于跟踪拍摄目标物体；
所述雷达还用于生成所述目标物体在雷达坐标系中的极坐标；
所述处理设备还用于检测到目标物体时，获取目标物体在雷达坐标系中的极坐标；根据预设的雷达坐标系与摄像机坐标系之间的转换关系，计算所述极坐标对应的第一摄像坐标，所述第一摄像坐标是所述摄像机坐标系中的坐标；判断距离所述极坐标最近的网格极坐标是否存在预设的参考值，如果存在，根据所述参考值修正所述第一摄像坐标中垂直方向维度的坐标值；将修正后的第一摄像坐标发送至所述摄像机，所述修正后的第一摄像坐标用于使得所述摄像机调整至所述第一摄像坐标指示的拍摄状态进行图像拍摄。
9.根据权利要求8所述的参数标定系统，其特征在于，还包括：
客户端设备，用于检测到用户的标定物体指示操作，确定所述标定物体指示操作指示的所述标定物体的物体标识，将所述标定物体的物体标识发送给所述处理设备。
10.一种处理设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行权利要求1至7任一项所述的方法。
11.一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中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1至7任一项所述的方法。
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