CN113079369A - 摄像设备的确定方法及装置、存储介质、电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种摄像设备的确定方法及装置、存储介质、电子装置，该方法包括：获取目标对象的坐标信息和K个摄像设备的K个坐标信息；在基于目标对象的坐标信息和K个坐标信息确定目标对象与K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡的情况下，确定目标对象与M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离；确定M个距离中的每个距离与每个距离对应的摄像设备的焦距之间的比值，得到M个比值；基于M个比值与M个距离从M个摄像设备中确定出目标摄像设备。通过本发明，解决了确定摄像设备的问题，达到简化程序，准确确定摄像设备的效果。

Description

摄像设备的确定方法及装置、存储介质、电子装置

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，具体而言，涉及一种摄像设备的确定方法及装置、存储介质、电子装置。

背景技术

三维增强现实(Augmented Reality，简称为AR)指利用无人机倾斜摄影、SLAM及人工建模等方式建立真实场景的三维模型，并利用渲染引擎交互展示的技术。在数字新基建的背景下，已逐渐在园区、变电站等场景落地应用，为综合可视化管理系统的构建奠定了基础。在各种应用场景中，将真实场景的视频监控设备在模型中以点位形式体现并结合相机参数做部署规划、视频融合等应用是较为常见的一个需求，当真实场景中有多台监控设备(例如，既有枪机又有球机)，如何快速判断哪台设备对目标观察效果最佳，以提高预警响应效率是一个亟待解决的问题。

针对上述技术问题，相关技术中尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种摄像设备的确定方法及装置、存储介质、电子装置，以至少解决相关技术中确定摄像设备的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种摄像设备的确定方法，包括：获取目标对象的坐标信息和K个摄像设备的K个坐标信息，其中，上述K个摄像设备均用于拍摄上述目标对象，其中，上述K是大于1的自然数；在基于上述目标对象的坐标信息和上述K个坐标信息确定上述目标对象与上述K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡的情况下，确定上述目标对象与上述M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，其中，上述M是小于或等于上述K的自然数；确定上述M个距离中的每个距离与上述每个距离对应的摄像设备的焦距之间的比值，得到M个比值；基于上述M个比值与上述M个距离从上述M个摄像设备中确定出目标摄像设备。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种摄像设备的确定装置，包括：第一获取模块，用于获取目标对象的坐标信息和K个摄像设备的K个坐标信息，其中，上述K个摄像设备均用于拍摄上述目标对象，其中，上述K是大于1的自然数；第一确定模块，用于在基于上述目标对象的坐标信息和上述K个坐标信息确定上述目标对象与上述K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡的情况下，确定上述目标对象与上述M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，其中，上述M是小于或等于上述K的自然数；第二确定模块，用于确定上述M个距离中的每个距离与上述每个距离对应的摄像设备的焦距之间的比值，得到M个比值；第三确定模块，用于基于上述M个比值与上述M个距离从上述M个摄像设备中确定出目标摄像设备。

在一个示例性实施例中，上述第一获取模块，包括：第一确定单元，用于利用三维渲染引擎的直线相交器以及鼠标交互事件，从三维模型中获取上述目标对象的三维坐标，得到上述目标对象的坐标信息。

在一个示例性实施例中，上述装置还包括：第一标定模块，用于获取上述K个摄像设备的K个坐标信息之前，在上述K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，标定上述枪机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，上述第一标定模块，包括：第一获取单元，用于通过上述枪机摄像设备获取第一图像；第二确定单元，用于确定上述第一图像中的N个特征点，其中，上述N是大于或等于1的自然数；第三确定单元，用于确定上述N个坐标点中的每个坐标点的坐标信息，得到N个坐标信息；第四确定单元，用于在三维模型中确定与上述N个坐标信息对应的坐标信息，得到N个三维坐标信息，以标定上述枪机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，上述第一标定模块，包括：第二获取单元，用于通过上述枪机摄像设备获取第一图像；第五确定单元，用于基于上述第一图像确定上述枪机摄像设备的投影矩阵；第一分解单元，用于利用上述投影矩阵分解出上述枪机摄像设备的焦距、上述枪机摄像设备的旋转矩阵以及上述枪机摄像设备的平移向量的初始值；第二分解单元，用于将上述枪机摄像设备的旋转矩阵分解为上述枪机摄像设备的姿态角，其中，上述姿态角包括以下至少之一：俯仰角、偏航角和侧滚角，上述姿态角用于标定上述枪机摄像设备的安装角度；第一标定单元，用于利用上述旋转矩阵和上述枪机摄像设备的平移向量标定上述枪机摄像设备的安装位置。

在一个示例性实施例中，上述装置还包括：第二标定模块，用于获取上述K个摄像设备的K个坐标信息之前，上述方法还之前，在上述K个摄像设备中包括球机摄像设备的情况下，标定上述球机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，上述第二标定模块，包括：第三获取单元，用于在上述球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过上述球机摄像设备在第一位置处获取第二图像；第一记录单元，用于记录上述球机摄像设备获取上述第二图像时的第一俯仰角和第一偏航角；第四获取单元，用于在上述球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过上述球机摄像设备在第二位置处获取第三图像；第二记录单元，用于记录上述球机摄像设备获取上述第三图像时的第二俯仰角和第二偏航角；第六确定单元，用于基于上述第一俯仰角、上述第一偏航角、上述第二俯仰角和以及上述第二偏航角确定上述球机摄像设备在处于上述预设倍率时对应的焦距，以标定上述球机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，上述第二标定模块，包括：第五获取单元，用于在上述球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过上述球机摄像设备获取第二图像；第七确定单元，用于确定上述第二图像中的P个特征点，其中，上述P是大于1的自然数；第八确定单元，用于确定上述P个特征点中的每个特征点的坐标信息，得到P个坐标信息；第九确定单元，用于基于上述P个坐标信息确定上述球机摄像设备的姿态角，其中，上述球机摄像设备的姿态角包括以下至少之一：俯仰角、偏航角和侧滚角，上述姿态角用于标定上述球机摄像设备的安装角度；第二标定单元，用于基于上述P个特征点的二维坐标信息、上述P个特征点的三维坐标信息、上述球机摄像设备的焦距、球机摄像设备的旋转矩阵、以及球机摄像设备的平移向量，标定上述球机摄像设备的安装位置。

在一个示例性实施例中，上述第一确定模块，包括：第一计算单元，用于基于上述目标对象的坐标信息和上述M个摄像设备的坐标信息计算上述目标对象与上述M个摄像设备中的每个摄像设备之间的欧式距离，得到上述M个距离。

在一个示例性实施例中，上述第三确定模块，包括：第十确定单元，用于将上述目标对象在上述M个摄像设备的拍摄距离之内，且上述M个比值中大于预设比值的比值对应的摄像设备确定为拍摄上述目标对象的目标摄像设备。

在一个示例性实施例中，上述第一确定模块，包括：第十一确定单元，用于在上述K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，确定上述目标对象在上述枪机摄像设备中的平面投影点；第十二确定单元，用于确定上述平面投影点对应的坐标点；第十三确定单元，用于在上述平面投影点对应的坐标点未超过上述枪机摄像设备的分辨率的情况下，确定上述目标对象与上述枪机摄像设备之间无遮挡。

在一个示例性实施例中，上述第一确定模块，包括：第一处理单元，用于确定上述目标对象与上述K个摄像设备中其他摄像设备之间的距离，得到P个距离，其中，上述其他摄像设备是除枪机摄像设备之外的摄像设备，上述P是小于上述K的自然数；第二处理单元，用于将上述P个距离中小于或等于每个距离对应的摄像设备的拍摄距离确定为目标距离；第三处理单元，用于确定上述目标对象与上述目标距离对应的摄像设备之间无遮挡。

根据本发明的又一个实施例，还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中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明，通过获取目标对象的坐标信息和K个摄像设备的K个坐标信息，其中，K个摄像设备均用于拍摄目标对象，其中，K是大于1的自然数；在基于目标对象的坐标信息和K个坐标信息确定目标对象与K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡的情况下，确定目标对象与M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，其中，M是小于或等于K的自然数；确定M个距离中的每个距离与每个距离对应的摄像设备的焦距之间的比值，得到M个比值；基于M个比值与M个距离从M个摄像设备中确定出目标摄像设备。实现了兼顾观测距离和焦距确定摄像设备的目的。因此，可以解决确定摄像设备的问题，达到简化程序，准确确定摄像设备的效果。

附图说明

图1是本发明实施例的一种摄像设备的确定方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的摄像设备的确定方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的确定相机的整体流程图；

图4是根据本发明实施例的摄像设备的确定装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种摄像设备的确定方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的摄像设备的确定方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种摄像设备的确定方法，图2是根据本发明实施例的摄像设备的确定方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，获取目标对象的坐标信息和K个摄像设备的K个坐标信息，其中，K个摄像设备均用于拍摄目标对象，其中，K是大于1的自然数；

步骤S204，在基于目标对象的坐标信息和K个坐标信息确定目标对象与K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡的情况下，确定目标对象与M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，其中，M是小于或等于K的自然数；

步骤S206，确定M个距离中的每个距离与每个距离对应的摄像设备的焦距之间的比值，得到M个比值；

步骤S208，基于M个比值与M个距离从M个摄像设备中确定出目标摄像设备。

本实施例包括但不限于应用于场景中有多种设备时，确定摄像设备的场景，例如既有枪机又有球机时最佳视角相机的筛选。

其中，上述步骤的执行主体可以为终端等，但不限于此。

在本实施例中，目标对象包括但不限于是拍摄对象。例如，人物、车辆等等。摄像设备包括但不限于是枪球一体的摄像设备。

通过上述步骤，通过获取目标对象的坐标信息和K个摄像设备的K个坐标信息，其中，K个摄像设备均用于拍摄目标对象，其中，K是大于1的自然数；在基于目标对象的坐标信息和K个坐标信息确定目标对象与K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡的情况下，确定目标对象与M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，其中，M是小于或等于K的自然数；确定M个距离中的每个距离与每个距离对应的摄像设备的焦距之间的比值，得到M个比值；基于M个比值与M个距离从M个摄像设备中确定出目标摄像设备。实现了兼顾观测距离和焦距确定摄像设备的目的。因此，可以解决确定摄像设备的问题，达到简化程序，准确确定摄像设备的效果。

在一个示例性实施例中，获取目标对象的坐标信息，包括：

S1，利用三维渲染引擎的直线相交器以及鼠标交互事件，从三维模型中获取所述目标对象的三维坐标，得到所述目标对象的坐标信息。

在本实施例中，三维模型可以是实景三维模型，在实景三维模型中点击与第一图像的N个特征点相对应的位置，结合渲染引擎做直线相交检测，即可获得N个特征点的三维坐标P(X_i Y_i Z_i)，其中i＝1,2,3......,n为空间点的序号，枪机摄像设备的安装位置即枪机摄像设备在世界坐标系下的三维坐标，也是枪机摄像设备在三维实景模型中的点位坐标。

在一个示例性实施例中，获取K个摄像设备的K个坐标信息之前，方法还包括：

S1，在K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，标定枪机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，在K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，标定枪机摄像设备的摄像参数，包括：

S1，通过枪机摄像设备获取第一图像；

S2，确定第一图像中的N个特征点，其中，N是大于或等于1的自然数；

S3，确定N个坐标点中的每个坐标点的坐标信息，得到N个坐标信息；

S4，在三维模型中确定与N个坐标信息对应的坐标信息，得到N个三维坐标信息，以标定枪机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，在K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，标定枪机摄像设备的摄像参数，包括：

S1，通过枪机摄像设备获取第一图像；

S2，基于第一图像确定枪机摄像设备的投影矩阵；

S3，利用投影矩阵分解出枪机摄像设备的焦距、枪机摄像设备的旋转矩阵以及枪机摄像设备的平移向量的初始值；

S4，将枪机摄像设备的旋转矩阵分解为枪机摄像设备的姿态角，其中，姿态角包括以下至少之一：俯仰角、偏航角和侧滚角，姿态角用于标定枪机摄像设备的安装角度；

S5，利用旋转矩阵和枪机摄像设备的平移向量标定枪机摄像设备的安装位置。

在本实施例中，可以利用直接线性变换法(DLT)计算出枪机摄像设备的投影矩阵M，再由投影矩阵分解出枪机摄像设备的焦距f、旋转矩阵R和平移向量t的初始值，最后通过光束法偏差(BA)等非线性优化方法，以重投影误差平方和最小为损失函数，通过迭代优化即可得到精确解；将旋转矩阵R分解为三个姿态角，记为俯仰角Pitch、偏航角Yaw和侧滚角Roll，这三个角度即为枪机摄像设备的安装角度。

在一个示例性实施例中，获取K个摄像设备的K个坐标信息之前，方法还包括：

S1，在K个摄像设备中包括球机摄像设备的情况下，标定球机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，在K个摄像设备中包括球机摄像设备的情况下，标定球机摄像设备的摄像参数，包括：

S1，在球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过球机摄像设备在第一位置处获取第二图像；

S2，记录球机摄像设备获取第二图像时的第一俯仰角和第一偏航角；

S3，在球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过球机摄像设备在第二位置处获取第三图像；

S4，记录球机摄像设备获取第三图像时的第二俯仰角和第二偏航角；

S5，基于第一俯仰角、第一偏航角、第二俯仰角和以及第二偏航角确定球机摄像设备在处于预设倍率时对应的焦距，以标定球机摄像设备的摄像参数。

在本实施例中，将球机摄像设备调节到最大倍率，在任意位置1(即第一位置)抓取一张真实场景的监控图像(即第三图像)，记录下抓图时云台的俯仰角P₁和偏航角T₁，在位置2(即第二位置)抓取一张监控图像(即第四图像)，记录下抓图时的云台俯仰角为P₂和俯仰角T₂，需要保证位置2与位置1有公共视场，由于云台角度已知，可以计算出球机最大倍率所对应的焦距f。

在一个示例性实施例中，在K个摄像设备中包括球机摄像设备的情况下，标定球机摄像设备的摄像参数，包括：

S1，在球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过球机摄像设备获取第二图像；

S2，确定第二图像中的P个特征点，其中，P是大于1的自然数；P优选为大于或等于4的自然数。

S3，确定P个特征点中的每个特征点的坐标信息，得到P个坐标信息；

S4，基于P个坐标信息确定球机摄像设备的姿态角，其中，球机摄像设备的姿态角包括以下至少之一：俯仰角、偏航角和侧滚角，姿态角用于标定球机摄像设备的安装角度；

S5，基于P个特征点的二维坐标信息、P个特征点的三维坐标信息、球机摄像设备的焦距、球机摄像设备的旋转矩阵、以及球机摄像设备的平移向量，标定球机摄像设备的安装位置。

在本实施例中，例如，保持球机摄像设备在最大倍率下，在任意位置抓取一张图像(即第五图像)，手动在图像上选取n(n>＝4)个特征点，特征点的图像坐标记为p(u_i v_i)，其中i＝1,2,3......,n为特征点序号。

在一个示例性实施例中，确定目标对象与M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，包括：

S1，基于目标对象的坐标信息和M个摄像设备的坐标信息计算目标对象与M个摄像设备中的每个摄像设备之间的欧式距离，得到M个距离。

在一个示例性实施例中，基于M个比值与M个距离从M个摄像设备中确定出目标摄像设备，包括：

S1，将目标对象在M个摄像设备的拍摄距离之内，且M个比值中大于预设比值的比值对应的摄像设备确定为拍摄目标对象的目标摄像设备。

在一个示例性实施例中，基于目标对象的坐标信息和K个坐标信息确定目标对象与K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡，包括：

S1，在K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，确定目标对象在枪机摄像设备中的平面投影点；

S2，确定平面投影点对应的坐标点；

S3，在平面投影点对应的坐标点未超过枪机摄像设备的分辨率的情况下，确定目标对象与枪机摄像设备之间无遮挡。

在一个示例性实施例中，基于目标对象的坐标信息和K个坐标信息确定目标对象与K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡，包括：

S1，确定目标对象与K个摄像设备中其他摄像设备之间的距离，得到P个距离，其中，其他摄像设备是除枪机摄像设备之外的摄像设备，P是小于K的自然数；

S2，将P个距离中小于或等于每个距离对应的摄像设备的拍摄距离确定为目标距离；

S3，确定目标对象与目标距离对应的摄像设备之间无遮挡。

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：

本实施例提供一种在场景中既有枪机又有球机，以及球机可变倍场景下的最佳相机筛选的方法。

如图3所示，包括以下步骤：

S301：基于三维实景模型标定相机参数，利用标定参数在模型中精确设置相机点位。

场景中枪机标定：由于枪机安装后视角及焦距一般固定不变，故需要标定出枪机的焦距、安装角度及安装位置。具体步骤为：

S1，通过相机SDK抓取一张枪机真实场景的视频图像，手动在图片上选取n(n>＝6)个特征点，特征点的图像坐标记为p(u_i v_i)，其中i＝1,2,3......,n为特征点的序号；

S2，在实景三维模型中点击与图像特征点相对应的位置，结合渲染引擎做直线相交检测，即可获得模型三维坐标P(X_i Y_i Z_i)，其中i＝1,2,3......,n为空间点的序号；

S3，利用直接线性变换法(DLT)计算出相机投影矩阵M，再由投影矩阵分解出相机焦距f、旋转矩阵R和平移向量t的初始值，最后通过光束法偏差(BA)等非线性优化方法，以重投影误差平方和最小为损失函数，通过迭代优化即可得到精确解；

S4，将旋转矩阵R分解为三个姿态角，记为俯仰角Pitch、偏航角Yaw和侧滚角Roll，这三个角度即为相机的安装角度；相机的安装位置即相机在世界坐标系下的三维坐标，也是相机在三维实景模型中的点位坐标，计算方法为：

Camera_Position(C_X C_Y C_Z)＝-R^T*t。

场景中球机的标定：由于球机可以上下左右转动(即俯仰角与偏航角可以在一定范围内任意调节)，并且倍率可以改变，故需要标定球机的焦距、安装位置和侧滚角，同时由于倍率越大，目标在画面中占的比例越多，越有利于目标细节的观测，为了便于后续筛选，球机的焦距均指在最大倍率下的焦距。具体步骤为：

S1，将球机调节到最大倍率，在任意位置1抓取一张真实场景的监控图像，记录下抓图时云台的俯仰角P₁和偏航角T₁，在位置2抓取一张监控图像，记录下抓图时的云台俯仰角为P₂和俯仰角T₂，需要保证位置2与位置1有公共视场，由于云台角度已知，可以计算出球机最大倍率所对应的焦距f。

S2，保持球机在最大倍率下，在任意位置抓取一张图像，手动在图片上选取n(n>＝4)个特征点，特征点的图像坐标记为p(u_i v_i)，其中i＝1,2,3......,n为特征点序号；

S3，在实景三维模型中点击与图像特征点相对应的位置，结合渲染引擎做直线相交检测，即可获得模型三维坐标P(X_i Y_i Z_i)，其中i＝1,2,3......,n为空间点的序号；

S4，采用PNP算法计算球机三个姿态角(俯仰角Pitch、偏航角Yaw和侧滚角Roll)和平移向量t，其中侧滚角Roll即球机安装角度，根据罗德里格斯公式将姿态角转为旋转矩阵R，后续球机安装位置计算与枪机相同。

S302：在三维实景模型中进行相机点位与目标点位之间的相交检测，从而判断是否存在遮挡，若检测到有节点相交，则判定存在遮挡，即该相机点位无法看到或者完整看到目标点位，可直接剔除，无遮挡的相机继续进行后续筛选。

S303：在三维实景模型中获取目标点三维坐标：Target_pisition(T_X T_Y T_Z)，计算目标点与相机点位的欧式距离d:

为相机数量，比较该距离与相机的最远可视距离，剔除超过最远可视距离的相机；

S304：相机成像模型可近似一个小孔成像模型，相机的焦距f、相机与目标之间的距离d、目标在相机中的成像的宽w与目标物体的宽W满足下述关系：

从而，

从上式可得，当目标物体宽度一定时，相机焦距f越大，相机到目标距离d越小，则目标在相机画面中成像越大，观测效果越清晰，因此在无遮挡的前提下，最佳相机的筛选原则为距离目标近且相机焦距大，依据该原则，利用标定获得的相机最大倍率f以及距离d，计算f/d；

S305：将比值最大的设备作为具有最佳视角的相机推荐给前端。

综上所述，本实施例综合考虑了场景中既有枪机又有球机时最佳视角相机筛选问题，并给出了两类相机参数标定方法，利用标定出的安装位置及姿态角可以更精确的在三维实景模型中表示出相机点位；提出了兼顾观测距离和相机焦距的筛选方法，更符合实际应用场景，枪机和球机均适用该筛选方法；筛选过程计算简单，可将筛选结果实时推送给前端。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种摄像设备的确定装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图4是根据本发明实施例的摄像设备的确定装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：

第一获取模块42，用于获取目标对象的坐标信息和K个摄像设备的K个坐标信息，其中，K个摄像设备均用于拍摄目标对象，其中，K是大于1的自然数；

第一确定模块44，用于在基于目标对象的坐标信息和K个坐标信息确定目标对象与K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡的情况下，确定目标对象与M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，其中，M是小于或等于K的自然数；

第二确定模块46，用于确定M个距离中的每个距离与每个距离对应的摄像设备的焦距之间的比值，得到M个比值；

第三确定模块48，用于基于M个比值与M个距离从M个摄像设备中确定出目标摄像设备。

在一个示例性实施例中，上述第一获取模块，包括：第一确定单元，用于利用三维渲染引擎的直线相交器以及鼠标交互事件，从三维模型中获取上述目标对象的三维坐标，得到上述目标对象的坐标信息。

在一个示例性实施例中，上述装置还包括：第一标定模块，用于获取上述K个摄像设备的K个坐标信息之前，在上述K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，标定上述枪机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，上述第一标定模块，包括：第一获取单元，用于通过上述枪机摄像设备获取第一图像；第二确定单元，用于确定上述第一图像中的N个特征点，其中，上述N是大于或等于1的自然数；第三确定单元，用于确定上述N个坐标点中的每个坐标点的坐标信息，得到N个坐标信息；第四确定单元，用于在三维模型中确定与上述N个坐标信息对应的坐标信息，得到N个三维坐标信息，以标定上述枪机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，上述第一标定模块，包括：第二获取单元，用于通过上述枪机摄像设备获取第一图像；第五确定单元，用于基于上述第一图像确定上述枪机摄像设备的投影矩阵；第一分解单元，用于利用上述投影矩阵分解出上述枪机摄像设备的焦距、上述枪机摄像设备的旋转矩阵以及上述枪机摄像设备的平移向量的初始值；第二分解单元，用于将上述枪机摄像设备的旋转矩阵分解为上述枪机摄像设备的姿态角，其中，上述姿态角包括以下至少之一：俯仰角、偏航角和侧滚角，上述姿态角用于标定上述枪机摄像设备的安装角度；第一标定单元，用于利用上述旋转矩阵和上述枪机摄像设备的平移向量标定上述枪机摄像设备的安装位置。

在一个示例性实施例中，上述装置还包括：第二标定模块，用于获取上述K个摄像设备的K个坐标信息之前，上述方法还之前，在上述K个摄像设备中包括球机摄像设备的情况下，标定上述球机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，上述第二标定模块，包括：第三获取单元，用于在上述球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过上述球机摄像设备在第一位置处获取第二图像；第一记录单元，用于记录上述球机摄像设备获取上述第二图像时的第一俯仰角和第一偏航角；第四获取单元，用于在上述球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过上述球机摄像设备在第二位置处获取第三图像；第二记录单元，用于记录上述球机摄像设备获取上述第三图像时的第二俯仰角和第二偏航角；第六确定单元，用于基于上述第一俯仰角、上述第一偏航角、上述第二俯仰角和以及上述第二偏航角确定上述球机摄像设备在处于上述预设倍率时对应的焦距，以标定上述球机摄像设备的摄像参数。

在一个示例性实施例中，上述第二标定模块，包括：第五获取单元，用于在上述球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过上述球机摄像设备获取第二图像；第七确定单元，用于确定上述第二图像中的P个特征点，其中，上述P是大于1的自然数；第八确定单元，用于确定上述P个特征点中的每个特征点的坐标信息，得到P个坐标信息；第九确定单元，用于基于上述P个坐标信息确定上述球机摄像设备的姿态角，其中，上述球机摄像设备的姿态角包括以下至少之一：俯仰角、偏航角和侧滚角，上述姿态角用于标定上述球机摄像设备的安装角度；第二标定单元，用于基于上述P个特征点的二维坐标信息、上述P个特征点的三维坐标信息、上述球机摄像设备的焦距、球机摄像设备的旋转矩阵、以及球机摄像设备的平移向量，标定上述球机摄像设备的安装位置。

在一个示例性实施例中，上述第一确定模块，包括：第一计算单元，用于基于上述目标对象的坐标信息和上述M个摄像设备的坐标信息计算上述目标对象与上述M个摄像设备中的每个摄像设备之间的欧式距离，得到上述M个距离。

在一个示例性实施例中，上述第三确定模块，包括：第十确定单元，用于将上述目标对象在上述M个摄像设备的拍摄距离之内，且上述M个比值中大于预设比值的比值对应的摄像设备确定为拍摄上述目标对象的目标摄像设备。

在一个示例性实施例中，上述第一确定模块，包括：第十一确定单元，用于在上述K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，确定上述目标对象在上述枪机摄像设备中的平面投影点；第十二确定单元，用于确定上述平面投影点对应的坐标点；第十三确定单元，用于在上述平面投影点对应的坐标点未超过上述枪机摄像设备的分辨率的情况下，确定上述目标对象与上述枪机摄像设备之间无遮挡。

在一个示例性实施例中，上述第一确定模块，包括：第一处理单元，用于确定上述目标对象与上述K个摄像设备中其他摄像设备之间的距离，得到P个距离，其中，上述其他摄像设备是除枪机摄像设备之外的摄像设备，上述P是小于上述K的自然数；第二处理单元，用于将上述P个距离中小于或等于每个距离对应的摄像设备的拍摄距离确定为目标距离；第三处理单元，用于确定上述目标对象与上述目标距离对应的摄像设备之间无遮挡。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例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中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种摄像设备的确定方法，其特征在于，包括：

获取目标对象的坐标信息和K个摄像设备的K个坐标信息，其中，所述K个摄像设备均用于拍摄所述目标对象，其中，所述K是大于1的自然数；

在基于所述目标对象的坐标信息和所述K个坐标信息确定所述目标对象与所述K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡的情况下，确定所述目标对象与所述M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，其中，所述M是小于或等于所述K的自然数；

确定所述M个距离中的每个距离与所述每个距离对应的摄像设备的焦距之间的比值，得到M个比值；

基于所述M个比值与所述M个距离从所述M个摄像设备中确定出目标摄像设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标对象的坐标信息，包括：

利用三维渲染引擎的直线相交器以及鼠标交互事件，从三维模型中获取所述目标对象的三维坐标，得到所述目标对象的坐标信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述K个摄像设备的K个坐标信息之前，所述方法还包括：

在所述K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，标定所述枪机摄像设备的摄像参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，标定所述枪机摄像设备的摄像参数，包括：

通过所述枪机摄像设备获取第一图像；

确定所述第一图像中的N个特征点，其中，所述N是大于或等于1的自然数；

确定所述N个坐标点中的每个坐标点的坐标信息，得到N个坐标信息；

在三维模型中确定与所述N个坐标信息对应的坐标信息，得到N个三维坐标信息，以标定所述枪机摄像设备的摄像参数。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，标定所述枪机摄像设备的摄像参数，包括：

通过所述枪机摄像设备获取第一图像；

基于所述第一图像确定所述枪机摄像设备的投影矩阵；

利用所述投影矩阵分解出所述枪机摄像设备的焦距、所述枪机摄像设备的旋转矩阵以及所述枪机摄像设备的平移向量的初始值；

将所述枪机摄像设备的旋转矩阵分解为所述枪机摄像设备的姿态角，其中，所述姿态角包括以下至少之一：俯仰角、偏航角和侧滚角，所述姿态角用于标定所述枪机摄像设备的安装角度；

利用所述旋转矩阵和所述枪机摄像设备的平移向量标定所述枪机摄像设备的安装位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述K个摄像设备的K个坐标信息之前，所述方法还包括：

在所述K个摄像设备中包括球机摄像设备的情况下，标定所述球机摄像设备的摄像参数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述K个摄像设备中包括球机摄像设备的情况下，标定所述球机摄像设备的摄像参数，包括：

在所述球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过所述球机摄像设备在第一位置处获取第二图像；

记录所述球机摄像设备获取所述第二图像时的第一俯仰角和第一偏航角；

在所述球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过所述球机摄像设备在第二位置处获取第三图像；

记录所述球机摄像设备获取所述第三图像时的第二俯仰角和第二偏航角；

基于所述第一俯仰角、所述第一偏航角、所述第二俯仰角和以及所述第二偏航角确定所述球机摄像设备在处于所述预设倍率时对应的焦距，以标定所述球机摄像设备的摄像参数。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述K个摄像设备中包括球机摄像设备的情况下，标定所述球机摄像设备的摄像参数，包括：

在所述球机摄像设备的摄像参数处于预设倍率的情况下，通过所述球机摄像设备获取第二图像；

确定所述第二图像中的P个特征点，其中，所述P是大于1的自然数；

确定所述P个特征点中的每个特征点的坐标信息，得到P个坐标信息；

基于所述P个坐标信息确定所述球机摄像设备的姿态角，其中，所述球机摄像设备的姿态角包括以下至少之一：俯仰角、偏航角和侧滚角，所述姿态角用于标定所述球机摄像设备的安装角度；

基于所述P个特征点的二维坐标信息、所述P个特征点的三维坐标信息、所述球机摄像设备的焦距、球机摄像设备的旋转矩阵、以及球机摄像设备的平移向量，标定所述球机摄像设备的安装位置。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述目标对象与所述M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，包括：

基于所述目标对象的坐标信息和所述M个摄像设备的坐标信息计算所述目标对象与所述M个摄像设备中的每个摄像设备之间的欧式距离，得到所述M个距离。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述M个比值与所述M个距离从所述M个摄像设备中确定出目标摄像设备，包括：

将所述目标对象在所述M个摄像设备的拍摄距离之内，且所述M个比值中大于预设比值的比值对应的摄像设备确定为拍摄所述目标对象的目标摄像设备。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标对象的坐标信息和所述K个坐标信息确定所述目标对象与所述K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡，包括：

在所述K个摄像设备中包括枪机摄像设备的情况下，确定所述目标对象在所述枪机摄像设备中的平面投影点；

确定所述平面投影点对应的坐标点；

在所述平面投影点对应的坐标点未超过所述枪机摄像设备的分辨率的情况下，确定所述目标对象与所述枪机摄像设备之间无遮挡。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标对象的坐标信息和所述K个坐标信息确定所述目标对象与所述K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡，包括：

确定所述目标对象与所述K个摄像设备中其他摄像设备之间的距离，得到P个距离，其中，所述其他摄像设备是除枪机摄像设备之外的摄像设备，所述P是小于所述K的自然数；

将所述P个距离中小于或等于每个距离对应的摄像设备的拍摄距离确定为目标距离；

确定所述目标对象与所述目标距离对应的摄像设备之间无遮挡。

13.一种摄像设备的确定装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取目标对象的坐标信息和K个摄像设备的K个坐标信息，其中，所述K个摄像设备均用于拍摄所述目标对象，其中，所述K是大于1的自然数；

第一确定模块，用于在基于所述目标对象的坐标信息和所述K个坐标信息确定所述目标对象与所述K个摄像设备中的M个摄像设备之间均无遮挡的情况下，确定所述目标对象与所述M个摄像设备中每个摄像设备之间的距离，得到M个距离，其中，所述M是小于或等于所述K的自然数；

第二确定模块，用于确定所述M个距离中的每个距离与所述每个距离对应的摄像设备的焦距之间的比值，得到M个比值；

第三确定模块，用于基于所述M个比值与所述M个距离从所述M个摄像设备中确定出目标摄像设备。

14.一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，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至12任一项中所述的方法。

15.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至12任一项中所述的方法。

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