CN115439531A - 一种获取目标对象的目标空间位置信息的方法与设备 - Google Patents

Abstract

本申请的目的是提供一种获取目标对象的目标空间位置信息的方法与设备，包括：获取所述无人机设备的摄像装置拍摄的关于目标对象的无人机图像及所述无人机图像被拍摄时所述摄像装置的摄像位姿信息，其中，所述摄像位姿信息包括所述摄像装置的摄像位置信息及摄像姿态信息；获取对应目标对象在所述无人机图像中的图像位置信息；获取多个地图点的空间位置信息；根据所述多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及所述摄像姿态信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。本申请帮助监控人员快速、准确将无人机图像与目标对象相关的真实地理位置对应起来，提供了良好的无人机设备的巡查和航拍体验。

Description

一种获取目标对象的目标空间位置信息的方法与设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种获取目标对象的目标空间位置信息的技术。

背景技术

随着技术的进步与发展，无人机设备广泛应用于各个领域，例如使用无人机设备对城市进行监控与巡查。目前，无人机设备的监控与巡查大多为传统的视频监控，通过将无人机设备的视频流数据传输到地面控制端及监控系统，可以看到无人机设备拍摄的无人机图像内道路、建筑等目标点的实时情况以及无人机设备的位置信息。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种获取目标对象的目标空间位置信息的方法、设备、介质及程序产品。

根据本申请的一个方面，提供了一种获取目标对象的目标空间位置信息的方法，其中，该方法包括：

获取所述无人机设备的摄像装置拍摄的关于目标对象的无人机图像及所述无人机图像被拍摄时所述摄像装置的摄像位姿信息，其中，所述摄像位姿信息包括所述摄像装置的摄像位置信息及摄像姿态信息；

获取对应目标对象在所述无人机图像中的图像位置信息；

获取多个地图点的空间位置信息，其中，所述空间位置信息包括对应地图点在三维直角坐标系中的空间坐标信息；

根据所述多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及所述摄像姿态信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。

根据本申请的另一个方面，提供了一种获取目标对象的目标空间位置信息的设备，其中，该设备包括：

一一模块，用于获取所述无人机设备的摄像装置拍摄的关于目标对象的无人机图像及所述无人机图像被拍摄时所述摄像装置的摄像位姿信息，其中，所述摄像位姿信息包括所述摄像装置的摄像位置信息及摄像姿态信息；

一二模块，用于获取对应目标对象在所述无人机图像中的图像位置信息；

一三模块，用于获取多个地图点的空间位置信息，其中，所述空间位置信息包括对应地图点在三维直角坐标系中的空间坐标信息；

一四模块，用于根据所述多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及所述摄像姿态信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机设备，其中，该设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上任一所述方法的步骤。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令在被执行时使得系统进行执行如上任一所述方法的步骤。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上任一所述方法的步骤。

与现有技术相比，本申请能够基于目标对象在无人机图像中的图像位置信息，实时确定该目标对象的目标空间位置信息，从而将无人机图像与空间中相关信息建立关联，为无人机图像的监控人员提供了参考基准，帮助监控人员快速、准确将无人机图像与目标对象相关的真实地理位置对应起来，提供了良好的无人机设备的巡查和航拍体验。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本申请一个实施例的一种获取目标对象的目标空间位置信息的方法流程图；

图2示出根据本申请另一个实施例的一种计算机设备的设备结构图；

图3示出可被用于实施本申请中所述的各个实施例的示例性系统。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(例如，中央处理器(Central Processing Unit，CPU))、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(Read Only Memory，ROM)或闪存(Flash Memory)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(Phase-Change Memory，PCM)、可编程随机存取存储器(Programmable Random Access Memory，PRAM)、静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic Random AccessMemory，DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、数字多功能光盘(Digital Versatile Disc,DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

本申请所指设备包括但不限于用户设备、网络设备、或用户设备与网络设备通过网络相集成所构成的设备。所述用户设备包括但不限于任何一种可与用户进行人机交互(例如通过触摸板进行人机交互)的移动电子产品，例如智能手机、平板电脑、无人机设备等，所述移动电子产品可以采用任意操作系统，如Android操作系统、iOS操作系统等。其中，所述网络设备包括一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和信息处理的电子设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、嵌入式设备等。所述网络设备包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云；在此，云由基于云计算(CloudComputing)的大量计算机或网络服务器构成，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个虚拟超级计算机。所述网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络、无线自组织网络(Ad Hoc网络)等。优选地，所述设备还可以是运行于所述用户设备、网络设备、或用户设备与网络设备、网络设备、触摸终端或网络设备与触摸终端通过网络相集成所构成的设备上的程序。

当然，本领域技术人员应能理解上述设备仅为举例，其他现有的或今后可能出现的设备如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或者更多，除非另有明确具体的限定。

图1示出了根据本申请一个方面的一种获取目标对象的目标空间位置信息的方法，该方法应用于计算机设备，具体包括步骤S101、步骤S102、步骤S103以及步骤S104。在步骤S101中，获取所述无人机设备的摄像装置拍摄的关于目标对象的无人机图像及所述无人机图像被拍摄时所述摄像装置的摄像位姿信息，其中，所述摄像位姿信息包括所述摄像装置的摄像位置信息及摄像姿态信息；在步骤S102中，获取对应目标对象在所述无人机图像中的图像位置信息；在步骤S103中，获取多个地图点的空间位置信息，其中，所述空间位置信息包括对应地图点在三维直角坐标系中的空间坐标信息；在步骤S104中，根据所述多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及所述摄像姿态信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。例如，所述计算机设备包括但不限于用户设备、网络设备或者用户设备与网络设备的集合设备；其中，所述用户设备包括但不限于任何一种可与用户进行人机交互(例如通过触摸板进行人机交互)的移动电子产品，例如智能手机、平板电脑、无人机设备、智能眼镜、智能头盔等；所述网络设备包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云，例如，地面控制中心服务器等。其中，步骤S101、步骤S102和步骤S103不分先后，可以先执行步骤S101、步骤S102后再执行步骤S103，也可以先执行步骤S103再执行步骤S101、步骤S102等。

具体而言，在步骤S101中，获取所述无人机设备的摄像装置拍摄的关于目标对象的无人机图像及所述无人机图像被拍摄时所述摄像装置的摄像位姿信息，其中，所述摄像位姿信息包括所述摄像装置的摄像位置信息及摄像姿态信息。例如，所述无人机设备包括利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行设备。无人机设备包括对应通信装置，用于与其他设备(例如，用户设备、地面控制中心等)建立对应通信连接并进行信息传输；所述无人机设备还包括摄像装置，用于采集关于目标对象的无人机图像。无人机设备基于无人机控制用户的操作或者基于预设航行路线进行飞行，在无人机设备飞行过程中，无人机设备的摄像装置基于用户采集指令、实时或者基于预设摄像间隔等进行地面目标的采集确定对应无人机图像。其中，目标对象用于指示无人机图像中具有标识性作用或者用户特别关注的对象，例如，基于用户在无人机图像中的指定操作确定的对象。例如，通过用户在无人机图像中的点击、框选等操作确定的对象，或者基于数据库中相关模板特征识别的无人机图像中的识别对象等，例如，地面上标识建筑或者目标标识物等；具体地，目标对象可以是某地理位置、标志性的街道、建筑、汽车或者行人等，在此本领域技术人员应能理解上述目标对象仅为举例，其他现有的或今后可能出现的目标对象如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

所述无人机设备从本次飞行的无人机起飞点出发，飞行至对应位置(例如，可以是预设的目标位置或者当前时刻对应的当前位置等)后，通过对应摄像装置拍摄对应位置的地面相关图像，可以基于用户操作将该地面相关图像确定为目标对象的无人机图像，或者将实时拍摄的地面相关图像确定为目标对象的无人机图像等。无人机设备可以获取拍摄该无人机图像时摄像装置对应的摄像位姿信息，该摄像位姿信息包括对应摄像装置的摄像位置信息及摄像姿态信息等，其中，所述摄像位置信息包括但不限于摄像装置的相对位置信息或者绝对位置信息(例如，摄像装置对应的摄像坐标系原点的相对位置信息或者绝对位置信息)，其中，相对位置信息包括但不限于该摄像装置对应的摄像坐标系原点(例如，摄像装置的中心等)在三维坐标系(例如，无人机坐标系、地心坐标系或者其他三维直角坐标系等)中的三维坐标信息，对应绝对位置信息包括该摄像装置对应的摄像坐标系原点(例如，摄像装置的中心等)的经纬度信息，更进一步地，除经纬度信息外，对应绝对位置信息还包括海拔高度信息等。对应摄像位置信息由无人机设备拍摄无人机图像的实时位置信息确定。

在一些情形下，忽略无人机设备与摄像装置之间的平移关系，可以直接将无人机设备的地理位置信息确定为摄像装置的摄像位置信息；在另一些情形下，先确定拍摄无人机图像时无人机设备的实时位置信息，并基于该实时位置信息及摄像装置与无人机设备的平移关系，确定该摄像装置的摄像位置信息等，其中，所述平移关系包括该摄像装置对应的摄像坐标系的原点相对于无人机设备对应的无人机坐标系的原点的平移关系等。所述摄像装置的摄像姿态信息包括该摄像装置在拍摄无人机图像时的摄像角度信息，在一些情形下，该摄像装置通过对应承载装置(例如，云台等)调整对应的摄像角度信息，以对应云台的角度信息来指示该摄像装置的摄像姿态信息，具体地，无人机云台的角度信息由云台提供，包括yaw/pitch/roll三轴角度信息，yaw为偏航角，pitch为俯仰角，roll为翻滚角等。例如，基于无人机设备的承载装置(例如，云台等)的角度信息等获取对应无人机的角度信息(α，β，γ)，在此，可以直接将该无人机角度信息确定为摄像装置的摄像姿态信息，或者基于该无人机角度信息进行坐标轴转换将无人机角度信息的各个角度转换至摄像坐标系下从而确定摄像装置对应的摄像姿态信息等。其中，所述摄像装置对应的摄像坐标系通常被看作是一种特殊的“物体”坐标系，该“物体”坐标系就定义在摄像机的屏幕可视区域，如摄像机坐标系中，以摄像机光心为原点，x轴向右，z轴向前(朝向屏幕外或摄像机方向)，y轴向下(不是世界的下方而是摄像机本身的下方)。无人机图像对应的像素坐标系包括以无人机图像左上角为原点建立以像素为单位的直角坐标系u-v，如像素的横坐标u与纵坐标v分别是在其图像数组中所在的列数与所在行数等。

例如，计算机设备(如无人机设备等)读入场景的地图信息，其中一个地理坐标信息包含经度、维度，优选地，计算机设备读入场景的高程信息地图，高程信息地图一般基于WGS84坐标系描述，其中一个地理坐标信息包含经度、维度及海拔高度,坐标表示为(Longitude,latitude,altitude)。记录无人机起飞点的坐标信息为S₀(φ₀,λ₀,g)，并基于S₀的经纬度信息查询高程信息地图中的高程信息h_map得到无人机起飞点的WGS84坐标S_wgs84(φ₀,λ₀,h₀)，其中h₀＝h+h_map。h为相对于起飞点的高度(通过无人机系统测量得到)，h_map是起飞点的海拔高度，基于坐标变换可以确定无人机起飞点在三维直角坐标系(如ENU坐标系等)中的坐标信息。对应计算机设备实时获取无人机设备负载摄像装置的位姿数据pose(φ,λ,h,α,β,γ)。无人机设备以无人机起飞点为基准输出WGS84坐标系的位置信息φ,λ,h，α,β,γ分别为云台负载摄像装置的yaw、pitch、roll角度。其中，φ,λ可以通过GPS传感器获得、通过RTK获得、或者通过九轴惯性测量单元+起始点位姿S₀(φ₀,λ₀,h₀)推算得到。将(φ,λ,h)通过坐标变换换算到三维直角坐标系(如ENU坐标系等)下的位置为pose_cam(x,y,z)。

在步骤S102中，获取对应目标对象在所述无人机图像中的图像位置信息。例如，通过用户在无人机图像中对目标对象的点击、框选等操作确定图像位置信息，或者基于数据库中相关模板特征识别的无人机图像中的识别对象确定图像位置信息等；具体地，目标对象可以是某地理位置、标志性的街道、建筑、汽车或者行人等。还如，该图像位置信息还可以是在其他设备端基于其他用户操作/图像识别确定的像素坐标信息，并基于其他设备与计算机设备的通信连接发送至该计算机设备，计算机设备接收该图像位置信息，将该图像位置信息确定为目标对象的图像位置信息等。

在步骤S103中，获取多个地图点的空间位置信息，其中，所述空间位置信息包括对应地图点在三维直角坐标系中的空间坐标信息。例如，计算机设备获取多个高程信息地图点的空间位置信息，该空间位置信息包括对应三维直角坐标系中的坐标信息，如将所有高程信息地图点从地理坐标系转换到三维直接坐标系中，对应三维坐标系包括但不限于站心坐标系、导航坐标系及任一三维直角坐标系等。该多个地图点的空间位置信息存储于对应数据库中，对应数据库可以存储于计算机设备端或者其他设备端等；或者，该多个地图点的空间位置信息由对应地理坐标信息实时变换得到，对应地理坐标信息易于存储，且可以满足不同无人机飞行轨迹的三维直角坐标系间的变换等。

在一些实施方式中，在步骤S103中，获取多个地图点的地理位置信息，其中，所述地理位置信息包括对应地图点在地理坐标系中的经纬度信息；获取所述地理坐标系转换至对应三维直角坐标系的第一坐标变换信息；基于所述多个地图点的地理位置信息及所述第一坐标变换信息，确定所述多个地图点在所述三维直角坐标系中的空间位置信息。在一些实施方式中，所述三维直角坐标系包括但不限于：站心坐标系；导航坐标系；任一三维直角坐标系。例如，对应三维直角坐标系包括以某一点为原点的，以东南西北上下六个正方向中相互垂直的两个方向作为对应x、y轴，与该两个垂直方向组成的平面垂直的某正方向作为z轴的三维坐标系，例如，常用的站心坐标系或者导航坐标系，当然，任一三维直角坐标系均可。例如，所述站心坐标系包括以一个站心点为坐标原点，X轴指东(East)、Y轴指北(North)，Z轴指天(Up)组成的三维直角坐标系，主要用于地理方面；对应导航坐标系包括以一个坐标点作为坐标原点，X轴指向地球北(North)、Y轴指东(East)、Z轴垂直于地球表面并指向下(Down)组成的三维直角坐标系，主要用于导航方面。对应任一三维直角坐标系包括可以通过简单坐标轴方向由上述站心坐标系或者导航坐标系变换得到的三维直角坐标系等，如NWU坐标系(X轴向北，Y轴向西，Z轴向上)、WND坐标系(X轴向西，Y轴向北，Z轴向下)等，在此仅为举例，不作限定。在三维直角坐标系已知的情况下，该地理位置信息从地理坐标系转换至三维直角坐标系对应的第一坐标变换也为已知的，基于该已知的第一坐标变换信息我们可以将处于地理坐标系中的地图点转换至三维直角坐标系中，从而基于地图点的地理坐标信息确定对应空间位置信息等。在一些情形下，例如，忽略地图点的海拔高度信息，地理位置信息包括地图点的经纬度信息；又如，在当前地理位置较为平缓的情况下，地理位置信息包括但不限于地图点的经纬度信息，通过将对应高度信息确定为预设海拔平面或者基准平面等，如城市道路平面或者平原地形等。在一些实施方式中，所述地理位置信息还包括对应地图点的高程信息。例如，在地面起伏较明显的地形中，我们还要考虑海拔高度信息带来的影响，通过记录地图点的高程信息并计算对应空间位置信息，从而保证计算结果的精度和准确性。在一些情形下，所述地图点的地理位置信息进一步包括对应点的地理标签信息，如地图点对应的标识信息或介绍信息等。在一些情形下，为了便于计算，所述三维直角坐标系的原点设置于无人机设备的本次飞行的起飞点。当然，所述三维直角坐标系的原点还可以设置于任意其他固定的地图点的位置，例如基于地图中的某一固定点，或者基于地心地固坐标系(Earth-Centered,Earth-Fixed，简称ECEF，简称地心坐标系)的原点等。

在一些实施方式中，所述获取所述地理坐标系转换至对应三维直角坐标系的第一坐标变换信息，包括：获取所述地理坐标系变换至对应地心坐标系的第二坐标变换信息；获取所述地心坐标系变换至对应的三维直角坐标系的第三坐标变换信息；根据所述第二坐标变换信息及所述第三坐标变换信息确定所述地理坐标系变换至对应三维直角坐标系的第一坐标变换信息。例如，所述地理坐标系是通过三维球面来定义地球表面位置，以实现通过经纬度信息对地球表面点位置引用的坐标系，也称为大地坐标系，该坐标系中，首先将地球抽象成一个规则的逼近原始自然地球表面的椭球体，称为参考椭球体，然后在参考椭球体上定义一系列的经线和纬线构成经纬网，从而达到通过经纬度来描述地表点位的目的。该经纬地理坐标系不是平面坐标系，因为度不是标准的长度单位，不可用其直接量测面积长度，所以我们需要对该地理坐标系进行转换，将经纬度信息转换为能够测量的直角坐标系中，如将地理坐标系先转换至地心坐标系，再从地心坐标系转换至对应三维直角坐标系中，通过所述地理坐标系变换至对应地心坐标系的第二坐标变换信息及所述地心坐标系变换至所述无人机设备对应的三维直角坐标系的第三坐标变换信息确定对应第一坐标变换信息。例如，地心地固坐标系(Earth-Centered,Earth-Fixed，简称ECEF)简称地心坐标系，是一种以地球质心为原点的地固坐标系(也称地球坐标系)，是一种笛卡尔空间直角坐标系。原点O(0,0,0)为地球质心，z轴与地轴平行指向北极点，x轴指向本初子午线与赤道的交点，y轴垂直于xOz平面(即东经90度与赤道的交点)构成右手坐标系。地心坐标系也是一种特殊的三维直角坐标系，从该地心坐标系转换至对应三维直角坐标系仅需进行原点平移及三轴方向旋转的计算等。其中，所述第一、第二、第三以及后续相似名词前缀等仅用于进行坐标变换信息在不同坐标系间变换，并不涉及任何先后、次序或者等级方面的排序等。

在此，从地理坐标系转换至三维直角坐标系的转换关系如下所示：

1)地理坐标系对应的地理坐标(φ,λ,h)转换至地心坐标系得到地心坐标系下的三维坐标(x_in,y_in,z_in)：

x_in＝(N(φ)+h)cosφcosλ

y_in＝(N(φ)+h)cosφsinλ

z_in＝(N(φ)(1-e^2)+h)sinφ (1)

其中，对应

所述a和e分别为椭圆的半长轴和第一数值偏心率，其中a＝6378137,e²＝6.69437999014*10^-3，其中，将地理坐标系(如WGS84坐标系)中的一点(例如，无人机起飞点)(φ₀,λ₀,h₀)作为三维直角坐标系(如ENU坐标系)的原点，该点在地心坐标系下的坐标为(X_r,Y_r,Z_r)，地心坐标系下的三维坐标(x_in,y_in,z_in)转换至三维直角坐标系(如ENU坐标系)得到三维直角坐标系下的三维坐标(x_out,y_out,z_out)：

在此，上述实施例以三维直角坐标系包括ENU坐标系为例阐述地理坐标系变换至三维直角坐标系的坐标变换信息，本领域技术人员应能理解，上述实施例同样适用于其他三维直角坐标系的场景，例如，ENU坐标系与NED坐标系相互之间的转换关系为：

基于上述公式可以实现坐标在ENU坐标系和NED坐标系之间的转换，从而实现地理坐标系到NED坐标系之间的坐标变换。当然也可以进一步利用ENU坐标系/NED坐标系与其它三维直角坐标系之间的转换关系，实现地理坐标系到其它三维直角坐标系之间的坐标变换。

在步骤S104中，根据所述多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及所述摄像姿态信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。例如，计算机设备获取到已知的多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及对应摄像姿态信息之后，由于摄像装置的内参已知，我们可以基于相机成像模型构建由相机光心通过目标对象对应的图像位置信息的空间射线，基于该空间射线、多个地图点的空间位置信息及摄像位置信息确定目标对象的目标空间位置信息。例如，我们可以假设该图像位置信息与该相机底片所在平面垂直(例如，无人机图像中心对应光轴与相机底片所在平面垂直等)，从而基于该底片所在平面的法向量及该图像位置信息确定对应空间射线信息，从而基于该空间射线信息及多个地图点组成的地面信息确定相应的交点，将该交点的空间坐标信息作为目标对象的目标空间位置信息等。当然，若对应图像位置信息对应像素未处于图像中心，则基于底片确定的法向量与实际射线向量存在误差，此时，我们需要通过相机的成像模型、图像位置信息和摄像姿态信息确定对应图像位置信息的空间射线的向量信息，其中，空间射线由光心坐标和射线的向量信息描述。计算机设备确定对应空间射线的向量信息之后，可以基于该射线的向量信息、摄像位置信息以及多个地图点的空间位置信息，计算射线相对于地面的交点，从而将该交点的空间坐标信息作为目标对象的目标空间位置信息等。

在一些实施方式中，所述步骤S104包括子步骤S1041(未示出)和子步骤S1042(未示出)，在步骤S1041中，根据所述摄像装置的成像模型、所述图像位置信息及所述摄像姿态信息，确定对应目标射线向量信息；在步骤S1042中，根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息及所述摄像位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。例如，计算机设备获取无人机设备负载的摄像装置对应的无人机图像中的目标对象对应的图像位置信息I(u_I,v_I)，根据成像模型构建由摄像装置的光心通过I点的空间射线L，射线L由光心坐标和射线的向量信息

描述，其中，成像模型基于摄像装置的内参确定。其中光心的坐标为pose_cam(x,y,z)，该光心坐标与确定目标对象在无人机图像中的图像位置信息时对应的摄像装置的摄像位置信息在三维直角坐标系中的坐标是一致的，即光心坐标pose_cam(x,y,z)根据确定目标对象的图像位置信息时对应的无人机位置变化而变化。具体地，实时获取无人机负载摄像装置的位姿数据，当确定目标对象在无人机图像中的图像位置信息时(如用户在无人机图像中对目标对象进行点击、框选等操作时)，无人机负载摄像装置的位姿数据为pose(φ,λ,h,α,β,γ)，无人机以起飞点为基准输出WGS84坐标系的位置信息φ,λ,h，α,β,γ分别为云台负载摄像装置的yaw、pitch、roll角度。将(φ,λ,h)根据公式(1)-(2)计算负载摄像装置在三维直角坐标系(如ENU坐标系)下的位置pose_cam(x,y,z)，确定为光心坐标。

射线的向量信息

计算过程如下：

根据畸变参数计算去畸变后的像素点I_undistort(u_ud,v_ud)，本步骤可选。

根据相机内参计算：

α′＝arctan((cx-u_ud)/fx)

β′＝arctan((cy-v_ud)/fy)

γ′＝0 (4)

基于相机内参确定对应α′,β′,γ′，并通过以下公式计算得到R_L：

其中，R_cam为确定目标对象在无人机图像中的图像位置信息时对应的摄像装置的摄像姿态信息对应的旋转矩阵，根据公式(5)输入云台角度(α,β,γ)得到负载摄像装置的旋转矩阵R_cam。f_x和f_y代表云台相机焦距，c_x和c_y代表主点坐标。f_x、f_y、c_x、c_y可通过相机标定得到。其中，在计算负载摄像装置的旋转矩阵R_cam时，若无人机旋转角度的坐标系不同于建立的三维直角坐标系(不同的无人机采用的坐标系不同，如无人机旋转角度的坐标系为NED坐标系，而三维直角坐标系为ENU坐标系)，需要将无人机的旋转矩阵转换到三维直角坐标系下，则通过公式(5)计算得到的负载摄像装置的旋转矩阵R_cam还需要通过两个坐标系之间的变换关系进行转换；若无人机旋转角度的坐标系与建立的三维直角坐标系相同，则通过公式(5)计算得到的负载摄像装置的旋转矩阵R_cam不需要再进行转换。

计算机设备基于前述公式确定对应射线的向量信息后，可以基于射线的向量信息、摄像位置信息及多个已知地图点的空间位置信息确定目标对象的目标空间位置信息。

在一些实施方式中，在步骤S1042中，基于所述摄像位置信息获取所述摄像装置的光心在所述三维直角坐标系中的光心空间位置信息；根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息以及所述光心空间位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。例如，为了节省计算资源和简化计算过程，我们将无人机起飞点设置为三维直角坐标系的原点，然后实时获取无人机负载摄像装置的位姿数据，当确定目标对象在无人机图像中的图像位置信息时(如用户在无人机图像中对目标对象进行点击、框选等操作时)，无人机负载摄像装置的位姿数据为pose(φ,λ,h,α,β,γ)，无人机以起飞点为基准输出WGS84坐标系的位置信息φ,λ,h，α,β,γ分别为云台负载摄像装置的yaw、pitch、roll角度。将(φ,λ,h)根据公式(1)-(2)计算负载摄像装置在三维直角坐标系(如ENU坐标系)下的位置pose_cam(x,y,z)，确定为光心的空间坐标。计算机设备确定对应射线的向量信息后，可以基于该光心的空间坐标信息确定该射线的向量信息在三维直角坐标系下的实际射线所处位置，从而可以计算该射线与地面平面所处的交点，其中，地面平面由至少三个已知地图点的空间坐标信息确定，或者由多个已知地图点通过平面拟合确定等。

在一些实施方式中，所述根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息以及所述光心空间位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息，包括：根据所述目标射线向量信息、所述多个地图点的空间位置信息、光心空间位置信息从所述多个地图点中确定距离目标射线最近的目标地图点；子步骤e从所述多个地图点中除所述目标地图点之外的其他地图点中取两个地图点，与所述目标地图点构成对应空间三角形，并根据所述目标射线及对应空间三角形确定对应空间交点；将所述空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。其中，目标射线由光心坐标和射线的向量信息描述。例如，计算机设备获取多个地图点的空间位置信息之后，基于该多个空间位置信息从多个地图点中确定距离目标射线最近的目标地图点，基于该目标地图点与多个地图点中的其他地图点进行平面拟合确定对应的地面平面，从而根据目标射线确定该射线与地面平面交点。例如，计算地图点中与目标射线L最近的目标地图点Q，设地图中的地图点在三维直角坐标系(如ENU坐标系)下的坐标为P_mappoint(x,y,z),则计算目标地图点Q为：

其中，pose_cam为光心的空间坐标信息。

计算机设备确定对应目标地图点之后，根据地图中搜索Q的周围的地图点R、J、K、H，依次轮询选择两个周围地图点和Q点构建空间三角形，例如△RJQ、△JKQ、△KHQ、△HRQ。其中，周围地图点的数量不限，也可以超过4的其它数量的点。其中，选择的周围点满足可以覆盖Q点周围的区域，同时周围点和Q可以形成地形表面的三角形，例如，设定一定的距离阈值，在与Q点的距离差值在该阈值内的地图点作为周围地图点；或者，可以按照与Q的距离最接近的几个点作为周围地图点等。计算机设备基于该目标地图点及至少两个周围地图点确定对应空间三角形，计算该空间三角形与目标射线的空间交点，将所述空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。例如，假设三角形与目标射线L的交点P′_Tag，已知目标射线通过点pose_cam(x,y,z)，射线的向量信息为

假设三角形三个顶点为R、J、Q。则△RJQ的平面法向量为：

则，

其中，所述R为顶点R在三维直角坐标系中的空间坐标信息。

在一些实施方式中，所述从所述多个地图点中除所述目标地图点之外的其他地图点中取两个地图点，包括：从所述其他地图点中取距离所述目标地图点最近的预设数量个地图点作为周围地图点，从所述周围地图点中取两个地图点。例如，确定目标地图点之后，从其他地图点中取距离目标地图点距离最近的预设数量个地图点，如预设数量为4及以上等，将该预设数量个地图点作为周围地图点，从周围地图点中取两个地图点，与目标地图点构建空间三角形。其中，选择的周围点还满足可以覆盖目标地图点周围的区域，同时周围点和目标地图点可以形成地形表面的三角形。

在一些实施方式中，所述从所述多个地图点中除所述目标地图点之外的其他地图点中取两个地图点，包括：根据所述其他地图点的经纬度，以所述目标地图点为圆心根据不同的半径从所述其他地图点中取预设数量个地图点作为周围地图点，从所述周围地图点中取两个地图点。例如，以水平方向为精度，竖直方向为纬度，只利用地图点的经纬度，以目标地图点为圆心根据不同的半径R从其他地图点中取预设数量的地图点，如预设数量为4及以上等，将该预设数量个地图点作为周围地图点，从周围地图点中取两个地图点，与目标地图点构建空间三角形。其中，选择的周围点还满足可以覆盖目标地图点周围的区域，同时周围点和目标地图点可以形成地形表面的三角形。

在一些实施方式中，所述将该空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息，包括：若所述空间交点处于所述空间三角形内部，则将所述空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。例如，计算机设备计算对应交点之后，还确定该空间交点是否处于空间三角形内部，例如，计算以下各式是否成立：

若式(10)中每个不等式全部不成立，则P′_Tag在处于当前空间三角形内，计算当前三角形与目标射线L的交点成功，将该P′_Tag的空间坐标信息确定为目标对象的空间位置信息。

在一些实施方式中，所述将该空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息，还包括：若所述空间交点未处于所述空间三角形内，则轮询所述其他地图点，重复步骤e，直至获取到的新的空间交点处于对应新的空间三角形内部，则将该新的空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。例如，若该空间交点未处于空间三角形内，则舍弃当前空间三角形，通过前述公式(8)-(10)结合其他周围地图点重新构建三角形，并计算对应交点，直至确定第一个输出的新的空间交点处于新构建的空间三角形内部为止，从而输出对应空间交点处于三维直角坐标系中的空间坐标信息，将该空间坐标信息作为目标对象的目标空间位置信息。

在一些实施方式中，所述方法还包括步骤S105(未示出)，在步骤S105中，基于所述目标对象的目标空间位置信息确定并存储所述目标对象在地理坐标系中的地理坐标信息。例如，计算机设备确定目标对象的目标空间位置信息之后，可以将P_Tag点(三维直角坐标系下的坐标信息)从三维空间坐标系转成地理坐标系(例如，WGS84坐标系)进行存储，后续其他无人机设备或者该无人机设备基于其他起飞点飞行时，可以基于该目标对象的调用(如呈现)再将该地理位置信息转换成空间位置信息(从大地坐标系到三维直角坐标系)，这样下次无人机在不同起飞点起飞的时候也可以显示该目标对象的坐标信息或者标签信息等。因为若以起飞点为原点建立三维直角坐标系，则不同起飞点起飞对应的三维直角坐标系会有区别，但是大地坐标系是不变的，便于后续的计算。

在一些实施方式中，所述方法还包括步骤S106(未示出)，在步骤S106中，根据所述目标对象的目标空间位置信息及所述目标对象的对象描述信息生成所述目标对象的目标标签信息。例如，计算机设备可以获取到目标对象目标空间位置信息，并基于该目标空间位置信息及目标对象的对象描述信息生成该目标对象的目标标签信息，其中，对象描述信息包括但不限于：目标对象标识信息、目标对象的介绍信息、目标对象的地理坐标信息或者其他增强现实信息等，其中，增强现实信息包括但不限于目标对象的渲染、标记或者3D投影信息等。例如，基于对应的坐标变换将目标空间位置信息转换至无人机图像对应的像素坐标系，可以在本次飞行过程中后续无人机图像飞行过程中实时叠加该目标对象的目标标签信息。还如，基于目标对象的目标空间位置信息确定对应的地理坐标信息，可以在其他无人机设备飞行或者该无人机设备后续起飞时基于对应的坐标变换将地理坐标信息转换至无人机图像对应的像素坐标系，在无人机图像中叠加呈现该目标对象的目标标签信息。

在一些实施方式中，所述方法还包括步骤S107(未示出)，在步骤S107中，获取所述摄像装置拍摄的实时无人机图像及所述摄像装置的实时位姿信息；根据所述目标空间位置信息、所述实时位姿信息确定所述目标对象在所述实时无人机图像中实时图像位置信息；基于所述实时图像位置信息在所述实时无人机图像中叠加呈现所述目标标签信息。例如，计算机设备利用上述方法，可以实时计算每一个实时拍摄的实时无人机图像对应的实时图像位置信息，其中，对应实时图像位置信息包括所述目标对象在所述实时无人机图像的实时像素坐标系中的实时像素坐标信息等。例如，将P_Tag点(例如，三维直角坐标系)转换到摄像坐标系下得到P_ca。设当前无人机设备负载摄像装置位姿数据为pose(φ₁,λ₁,h₁,α₁,β₁,γ₁)，将(φ₁,λ₁,h₁)根据公式(1)-(2)计算得到当前三维直角坐标系下的摄像坐标为pose′_cam(x′₁,y′₁,z′₁),根据公式(5)输入云台角度α₁,β₁,γ₁得到当前负载摄像装置的旋转矩阵R′_cam，则摄像坐标系下的坐标为P_cam(x_c,y_c,z_c)：

P_cam＝R′_cam*P_Tag-R′_cam*pose′_cam (11)

其中，将P_cam(x_c,y_c,z_c)转换到摄像装置的像素坐标系下得到P_i(u,v)，

其中，f_x、f_y、c_x、c_y为摄像装置的内参。随后，对于对(μ_undistort,v_undistort)可以添加畸变处理得到P_i(u,v)，当然，该畸变处理可选，可以直接将该(μ_undistort,v_undistort)确定为P_i(u,v)等。

然后，计算机设备基于对应实时图像位置信息叠加显示目标对象的目标标签信息，该目标标签信息包括但不限于目标对象的渲染、标记或者3D投影信息等。同样地，基于目标对象对应的地理坐标信息、所述实时位姿信息确定所述目标对象在所述实时无人机图像中实时图像位置信息；基于所述实时图像位置信息在所述实时无人机图像中叠加呈现所述目标标签信息。例如，可以基于地理坐标系至像素坐标系对应的坐标变换将地理坐标信息转换至无人机图像对应的像素坐标系，在实时无人机图像中叠加呈现该目标对象的目标标签信息。

在此，上文主要对本申请的一种获取目标对象的目标空间位置信息的各实施例进行了具体介绍，此外，本申请还提供了能够实施上述各实施例的具体设备，下面我们结合图2进行介绍。

图2示出了根据本申请一个方面的一种获取目标对象的目标空间位置信息的计算机设备100，具体包括一一模块101、一二模块102、一三模块103以及一四模块104。一一模块101，用于获取所述无人机设备的摄像装置拍摄的关于目标对象的无人机图像及所述无人机图像被拍摄时所述摄像装置的摄像位姿信息，其中，所述摄像位姿信息包括所述摄像装置的摄像位置信息及摄像姿态信息；一二模块102，用于获取对应目标对象在所述无人机图像中的图像位置信息；一三模块103，用于获取多个地图点的空间位置信息，其中，所述空间位置信息包括对应地图点在三维直角坐标系中的空间坐标信息；一四模块104，用于根据所述多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及所述摄像姿态信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。

在一些实施方式中，一三模块103，用于获取多个地图点的地理位置信息，其中，所述地理位置信息包括对应地图点在地理坐标系中的经纬度信息；获取所述地理坐标系转换至对应三维直角坐标系的第一坐标变换信息；基于所述多个地图点的地理位置信息及所述第一坐标变换信息，确定所述多个地图点在所述三维直角坐标系中的空间位置信息。在一些实施方式中，所述三维直角坐标系包括但不限于：站心坐标系；导航坐标系；任一三维直角坐标系。在一些实施方式中，所述地理位置信息还包括对应地图点的高程信息。

在一些实施方式中，所述获取所述地理坐标系转换至对应三维直角坐标系的第一坐标变换信息，包括：获取所述地理坐标系变换至对应地心坐标系的第二坐标变换信息；获取所述地心坐标系变换至对应的三维直角坐标系的第三坐标变换信息；根据所述第二坐标变换信息及所述第三坐标变换信息确定所述地理坐标系变换至对应三维直角坐标系的第一坐标变换信息。

在一些实施方式中，所述一四模块104包括一四一单元(未示出)和一四二单元(未示出)，一四一单元用于，根据所述摄像装置的成像模型、所述图像位置信息及所述摄像姿态信息，确定对应目标射线向量信息；一四二单元用于，根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息及所述摄像位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。

在一些实施方式中，一四二单元1042，用于基于所述摄像位置信息获取所述摄像装置的光心在所述三维直角坐标系中的光心空间位置信息；根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息以及所述光心空间位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。

在一些实施方式中，所述根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息以及所述光心空间位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息，包括：根据所述目标射线向量信息、所述多个地图点的空间位置信息、光心空间位置信息从所述多个地图点中确定距离所述目标射线向量信息最近的目标地图点；子步骤e从所述多个地图点中除所述目标地图点之外的其他地图点中取两个地图点，与所述目标地图点构成对应空间三角形，并根据所述目标射线向量信息及对应空间三角形确定对应空间交点；将所述空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。在一些实施方式中，所述从所述多个地图点中除所述目标地图点之外的其他地图点中取两个地图点，包括：从所述其他地图点中取距离所述目标地图点最近的预设数量个地图点作为周围地图点，从所述周围地图点中取两个地图点。在另一些实施方式中，所述从所述多个地图点中除所述目标地图点之外的其他地图点中取两个地图点，包括：根据所述其他地图点的经纬度，以所述目标地图点为圆心根据不同的半径从所述其他地图点中取预设数量个地图点作为周围地图点，从所述周围地图点中取两个地图点。

在一些实施方式中，所述将该空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息，包括：若所述空间交点处于所述空间三角形内部，则将所述空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。

在一些实施方式中，所述将该空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息，还包括：若所述空间交点未处于所述空间三角形内，则轮询所述其他地图点，重复步骤e，直至获取到的新的空间交点处于对应新的空间三角形内部，则将该新的空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。

在此，所述图2示出的一一模块101、一二模块102、一三模块103以及一四模块104对应的具体实施方式与前述图1示出的步骤S101、步骤S102、步骤S103以及步骤S104的实施例相同或相似，因而不再赘述，以引用的方式包含于此。

在一些实施方式中，所述设备还包括一五模块(未示出)，用于基于所述目标对象的目标空间位置信息确定并存储所述目标对象在地理坐标系中的地理坐标信息。

在一些实施方式中，所述设备还包括一六模块(未示出)，用于根据所述目标对象的目标空间位置信息及所述目标对象的对象描述信息生成所述目标对象的目标标签信息。

在一些实施方式中，所述设备还包括一七模块(未示出)，用于获取所述摄像装置拍摄的实时无人机图像及所述摄像装置的实时位姿信息；根据所述目标空间位置信息、所述实时位姿信息确定所述目标对象在所述实时无人机图像中实时图像位置信息；基于所述实时图像位置信息在所述实时无人机图像中叠加呈现所述目标标签信息。

在此，所述一五模块至一七模块对应的具体实施方式与前述步骤S105至步骤S107的实施例相同或相似，因而不再赘述，以引用的方式包含于此。

除上述各实施例介绍的方法和设备外，本申请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存储有计算机代码，当所述计算机代码被执行时，如前任一项所述的方法被执行。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品被计算机设备执行时，如前任一项所述的方法被执行。

本申请还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个计算机程序；

当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如前任一项所述的方法。

图3示出了可被用于实施本申请中所述的各个实施例的示例性系统；

如图3所示在一些实施例中，系统300能够作为各所述实施例中的任意一个上述设备。在一些实施例中，系统300可包括具有指令的一个或多个计算机可读介质(例如，系统存储器或NVM/存储设备320)以及与该一个或多个计算机可读介质耦合并被配置为执行指令以实现模块从而执行本申请中所述的动作的一个或多个处理器(例如，(一个或多个)处理器305)。

对于一个实施例，系统控制模块310可包括任意适当的接口控制器，以向(一个或多个)处理器305中的至少一个和/或与系统控制模块310通信的任意适当的设备或组件提供任意适当的接口。

系统控制模块310可包括存储器控制器模块330，以向系统存储器315提供接口。存储器控制器模块330可以是硬件模块、软件模块和/或固件模块。

系统存储器315可被用于例如为系统300加载和存储数据和/或指令。对于一个实施例，系统存储器315可包括任意适当的易失性存储器，例如，适当的DRAM。在一些实施例中，系统存储器315可包括双倍数据速率类型四同步动态随机存取存储器(DDR4SDRAM)。

对于一个实施例，系统控制模块310可包括一个或多个输入/输出(I/O)控制器，以向NVM/存储设备320及(一个或多个)通信接口325提供接口。

例如，NVM/存储设备320可被用于存储数据和/或指令。NVM/存储设备320可包括任意适当的非易失性存储器(例如，闪存)和/或可包括任意适当的(一个或多个)非易失性存储设备(例如，一个或多个硬盘驱动器(HDD)、一个或多个光盘(CD)驱动器和/或一个或多个数字通用光盘(DVD)驱动器)。

NVM/存储设备320可包括在物理上作为系统300被安装在其上的设备的一部分的存储资源，或者其可被该设备访问而不必作为该设备的一部分。例如，NVM/存储设备320可通过网络经由(一个或多个)通信接口325进行访问。

(一个或多个)通信接口325可为系统300提供接口以通过一个或多个网络和/或与任意其他适当的设备通信。系统300可根据一个或多个无线网络标准和/或协议中的任意标准和/或协议来与无线网络的一个或多个组件进行无线通信。

对于一个实施例，(一个或多个)处理器305中的至少一个可与系统控制模块310的一个或多个控制器(例如，存储器控制器模块330)的逻辑封装在一起。对于一个实施例，(一个或多个)处理器305中的至少一个可与系统控制模块310的一个或多个控制器的逻辑封装在一起以形成系统级封装(SiP)。对于一个实施例，(一个或多个)处理器305中的至少一个可与系统控制模块310的一个或多个控制器的逻辑集成在同一模具上。对于一个实施例，(一个或多个)处理器305中的至少一个可与系统控制模块310的一个或多个控制器的逻辑集成在同一模具上以形成片上系统(SoC)。

在各个实施例中，系统300可以但不限于是：服务器、工作站、台式计算设备或移动计算设备(例如，膝上型计算设备、手持计算设备、平板电脑、上网本等)。在各个实施例中，系统300可具有更多或更少的组件和/或不同的架构。例如，在一些实施例中，系统300包括一个或多个摄像机、键盘、液晶显示器(LCD)屏幕(包括触屏显示器)、非易失性存储器端口、多个天线、图形芯片、专用集成电路(ASIC)和扬声器。

需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

另外，本申请的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。本领域技术人员应能理解，计算机程序指令在计算机可读介质中的存在形式包括但不限于源文件、可执行文件、安装包文件等，相应地，计算机程序指令被计算机执行的方式包括但不限于：该计算机直接执行该指令，或者该计算机编译该指令后再执行对应的编译后程序，或者该计算机读取并执行该指令，或者该计算机读取并安装该指令后再执行对应的安装后程序。在此，计算机可读介质可以是可供计算机访问的任意可用的计算机可读存储介质或通信介质。

通信介质包括藉此包含例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的通信信号被从一个系统传送到另一系统的介质。通信介质可包括有导的传输介质(诸如电缆和线(例如，光纤、同轴等))和能传播能量波的无线(未有导的传输)介质，诸如声音、电磁、RF、微波和红外。计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据可被体现为例如无线介质(诸如载波或诸如被体现为扩展频谱技术的一部分的类似机制)中的已调制数据信号。术语“已调制数据信号”指的是其一个或多个特征以在信号中编码信息的方式被更改或设定的信号。调制可以是模拟的、数字的或混合调制技术。

作为示例而非限制，计算机可读存储介质可包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动的介质。例如，计算机可读存储介质包括，但不限于，易失性存储器，诸如随机存储器(RAM,DRAM,SRAM)；以及非易失性存储器，诸如闪存、各种只读存储器(ROM,PROM,EPROM,EEPROM)、磁性和铁磁/铁电存储器(MRAM,FeRAM)；以及磁性和光学存储设备(硬盘、磁带、CD、DVD)；或其它现在已知的介质或今后开发的能够存储供计算机系统使用的计算机可读信息/数据。

在此，根据本申请的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (19)

1.一种获取目标对象的目标空间位置信息的方法，其中，该方法包括：

获取所述无人机设备的摄像装置拍摄的关于目标对象的无人机图像及所述无人机图像被拍摄时所述摄像装置的摄像位姿信息，其中，所述摄像位姿信息包括所述摄像装置的摄像位置信息及摄像姿态信息；

获取对应目标对象在所述无人机图像中的图像位置信息；

获取多个地图点的空间位置信息，其中，所述空间位置信息包括对应地图点在三维直角坐标系中的空间坐标信息；

根据所述多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及所述摄像姿态信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取多个地图点的空间位置信息，包括：

获取多个地图点的地理位置信息，其中，所述地理位置信息包括对应地图点在地理坐标系中的经纬度信息；

获取所述地理坐标系转换至对应三维直角坐标系的第一坐标变换信息；

基于所述多个地图点的地理位置信息及所述第一坐标变换信息，确定所述多个地图点在所述三维直角坐标系中的空间位置信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述地理位置信息还包括对应地图点的高程信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述获取所述地理坐标系转换至对应三维直角坐标系的第一坐标变换信息，包括：

获取所述地理坐标系变换至对应地心坐标系的第二坐标变换信息；

获取所述地心坐标系变换至对应的三维直角坐标系的第三坐标变换信息；

根据所述第二坐标变换信息及所述第三坐标变换信息确定所述地理坐标系变换至对应三维直角坐标系的第一坐标变换信息。

5.根据权利要求1至4中所述的方法，其中，所述三维直角坐标系包括以下任一项：

站心坐标系；

导航坐标系；

任一三维直角坐标系。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及所述摄像姿态信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息，包括

根据所述摄像装置的成像模型、所述图像位置信息及所述摄像姿态信息，确定对应目标射线向量信息；

根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息及所述摄像位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息及所述摄像位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息，包括：

基于所述摄像位置信息获取所述摄像装置的光心在所述三维直角坐标系中的光心空间位置信息；

根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息以及所述光心空间位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述根据所述多个地图点的空间位置信息、所述目标射线向量信息以及所述光心空间位置信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息，包括：

根据所述目标射线向量信息、所述多个地图点的空间位置信息、光心空间位置信息从所述多个地图点中确定距离目标射线最近的目标地图点；

e从所述多个地图点中除所述目标地图点之外的其他地图点中取两个地图点，与所述目标地图点构成对应空间三角形，并根据所述目标射线及对应空间三角形确定对应空间交点；

将所述空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述从所述多个地图点中除所述目标地图点之外的其他地图点中取两个地图点，包括：

从所述其他地图点中取距离所述目标地图点最近的预设数量个地图点作为周围地图点，从所述周围地图点中取两个地图点。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述从所述多个地图点中除所述目标地图点之外的其他地图点中取两个地图点，包括：

根据所述其他地图点的经纬度，以所述目标地图点为圆心根据不同的半径从所述其他地图点中取预设数量个地图点作为周围地图点，从所述周围地图点中取两个地图点。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述将该空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息，包括：

若所述空间交点处于所述空间三角形内部，则将所述空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述将该空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息，还包括：

若所述空间交点未处于所述空间三角形内，则轮询所述其他地图点，重复步骤e，直至获取到的新的空间交点处于对应新的空间三角形内部，则将该新的空间交点的空间坐标信息作为所述目标对象的目标空间位置信息。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

基于所述目标对象的目标空间位置信息确定并存储所述目标对象在地理坐标系中的地理坐标信息。

14.根据权利要求1或13所述的方法，其中，所述方法还包括：

根据所述目标对象的目标空间位置信息及所述目标对象的对象描述信息生成所述目标对象的目标标签信息。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法还包括：

获取所述摄像装置拍摄的实时无人机图像及所述摄像装置的实时位姿信息；

根据所述目标空间位置信息、所述实时位姿信息确定所述目标对象在所述实时无人机图像中实时图像位置信息；

基于所述实时图像位置信息在所述实时无人机图像中叠加呈现所述目标标签信息。

16.一种获取目标对象的目标空间位置信息的设备，其中，该设备包括：

一一模块，用于获取所述无人机设备的摄像装置拍摄的关于目标对象的无人机图像及所述无人机图像被拍摄时所述摄像装置的摄像位姿信息，其中，所述摄像位姿信息包括所述摄像装置的摄像位置信息及摄像姿态信息；

一二模块，用于获取对应目标对象在所述无人机图像中的图像位置信息；

一三模块，用于获取多个地图点的空间位置信息，其中，所述空间位置信息包括对应地图点在三维直角坐标系中的空间坐标信息；

一四模块，用于根据所述多个地图点的空间位置信息、所述图像位置信息、所述摄像位置信息以及所述摄像姿态信息确定所述目标对象在所述三维直角坐标系的目标空间位置信息。

17.一种计算机设备，其中，该设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1至15中任一项所述方法的步骤。

18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令在被执行时使得系统进行执行如权利要求1至15中任一项所述方法的步骤。

19.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至15中任一项所述方法的步骤。

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