CN115797438A - 目标定位方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种目标定位方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品。方法包括：获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧；对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象的目标像素坐标；基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到目标对象在世界坐标系下的坐标；基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。采用本方法能够提高定位的准确性。

Description

目标定位方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品

技术领域

本申请涉及定位技术领域，特别是涉及一种目标定位方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品。

背景技术

随着对交通安全越来越重视，需要对高速公路、交通路口、隧道桥梁等地方的车辆进行实时定位并进行跟踪检测。

相关技术中，通过车辆的GPS或者北斗等定位系统能够实现对车辆的定位。但是，当车辆处于隧道等有限空间时，GPS和北斗定位系统的信号较差，导致车辆的定位信息和实际位置信息存在较大的区别，定位准确性低。

因此，如何提高隧道等有限空间定位的准确性，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高在有限空间定位准确性的目标定位方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品。

第一方面，本申请提供了一种目标定位方法。所述方法包括：

获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧；

对所述视频帧中的目标对象进行识别，得到所述目标对象的目标像素坐标；

基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将所述目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到所述目标对象在世界坐标系下的坐标；

基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将所述目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到所述目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；所述世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，所述标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。

在其中一个实施例中，标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系的方式，包括：

根据所述有限空间的测绘数据，获取所述有限空间各点在世界坐标系下的坐标；

利用定位设备获得所述有限空间进出口道路平面的第一标定点的经纬度坐标；

根据所述第一标定点的经纬度坐标和在世界坐标系下的坐标，得到世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系。

在其中一个实施例中，标定所述像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系的方式，包括：

根据所述有限空间的测绘数据，获取所述有限空间各点在世界坐标系下的坐标；

获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的标定图像；

获取所述标定图像中的至少4个第二标定点在像素坐标系下的坐标；

根据所述第二标定点在像素坐标系下的坐标和在世界坐标系下的坐标，得到像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系。

在其中一个实施例中，所述对所述视频帧中的目标对象进行识别，得到所述目标对象的目标像素坐标，包括：

对所述视频帧中的目标对象进行识别，得到所述目标对象在所述视频帧中的目标检测框；

根据所述目标检测框确定所述目标对象的目标像素坐标。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标检测框确定所述目标对象的目标像素坐标，包括：

获取所述目标检测框的覆盖区域；

获取所述覆盖区域的中心点的像素坐标，并将所述中心点的像素坐标作为所述目标对象的目标像素坐标。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

当所述目标对象携带的定位设备的信号强度低于设定要求时，执行所述获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧的步骤；

当所述目标对象携带的定位设备的信号强度满足所述设定要求时，使用所述定位设备获取所述目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。

第二方面，本申请还提供了一种目标定位装置。所述装置包括：

视频帧采集模块，用于获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧；

识别模块，用于对所述视频帧中的目标对象进行识别，得到所述目标对象的目标像素坐标；

世界坐标转换模块，用于基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将所述目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到所述目标对象在世界坐标系下的坐标；

经纬度坐标转换模块，用于基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将所述目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到所述目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；所述世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，所述标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的目标定位方法。

第四方面，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，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的目标定位方法。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的目标定位方法。

上述目标定位方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品，当目标对象位于在定位设备的信号强度不高的有限空间时，通过位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧，然后对该视频帧进行目标识别，以确定目标对象的目标像素坐标，然后，根据预先标定的第一转换关系和第二转换关系，将目标像素坐标转换到经纬度坐标系下的经纬度坐标，从而提高了目标对象在定位设备信号强度不高的有限空间定位的准确性。

附图说明

图1为一个实施例中目标定位方法的应用环境图；

图2为一个实施例中目标定位方法的流程示意图；

图3为一个实施例中有限空间的结构示意图；

图4为一个实施例中确定第二转换关系步骤的流程示意图；

图5为一个实施例中确定第一转换关系步骤的流程示意图；

图6为另一个实施例中目标定位方法的流程示意图；

图7为一个实施例中目标定位装置的结构框图；

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的目标定位方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上，也可以放在云上或其他网络服务器上。终端获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧，然后对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象的目标像素坐标，再基于预先标定的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到目标对象在世界坐标系下的坐标，最后基于预先标定得到的世界坐标系和经纬度坐标系的第二转换关系，将目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

以目标定位方法应用于交通安全应用场景为例，终端与拍摄设备通信连接，位于有限空间顶部的拍摄设备将采集得到的视频流发送给终端，然后，终端从视频流中提取得到视频帧，再对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象的目标像素坐标。终端设备基于预先标定得到的像素坐标系和世界坐标系的第一转换关系，将目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到目标对象在世界坐标系下的坐标，再基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标，从而实现对目标对象的定位。

需要说明的是，当拍摄设备为具有处理能力的电子设备时，目标定位方法可以直接由拍摄设备实现。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种目标定位方法，以该方法应用于图1中的终端102为例进行说明，包括以下步骤：

步骤202，获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧。

其中，有限空间可以指封闭或者部分封闭，与外界相对隔离，出入口较为狭窄，作业人员不能长时间在内工作，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或者氧含量不足的空间。该有限空间可以是隧道、洞穴等。

拍摄设备可以指能够进行拍摄的电子设备。该拍摄设备可以是相机、手机、摄像机等。该拍摄设备安装于有限空间的顶部。例如，如图3所示，当拍摄设备302为相机时，该相机可以安装在距离地面6～8米的隧道顶部。

视频帧可以是实时采集的，也可以是预先存储在服务器中的，还可以是用户或者管理员输入至终端设备中的。

示例性地，可以通过安装于有限空间顶部的摄像机实时采集得到视频流，然后对实时采集的视频流进行提取，得到视频帧。例如，在距离地面一定距离的隧道顶部安装有一台摄像机，然后，通过该摄像机实时拍摄得到隧道内部的视频流，再对该视频流进行提取，得到视频帧。

在一些实施例中，终端可以通过网络获取预先存储在服务器的数据存储系统中的视频帧，该视频帧为位于隧道顶部的拍摄设备采集的。

步骤204，对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象的目标像素坐标。

其中，目标像素坐标可以指目标对象在像素坐标系中的坐标。

目标对象可以指需要进行定位的目标。该目标对象可以是车辆、行人等。

示例性地，使用目标识别算法对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象的目标像素坐标。

步骤206，基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到目标对象在世界坐标系下的坐标。

其中，第一转换关系可以指用于表征像素坐标系下的坐标转换到世界坐标系下的坐标之间的映射关系。该第一转换关系可以是用户或管理员预先输入的，也可以是终端预先处理得到的。该第一转换关系可以用单应矩阵H表示。

示例性地，在获得目标对象的目标像素坐标后，根据第一转换关系对该目标像素坐标进行映射转换，得到目标对象在世界坐标系下的坐标。

步骤208，基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。

其中，第二转换关系可以指用于表征世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下的坐标之间的映射关系。该第二转换关系可以是用户或者管理员预先输入的，也可以是终端预先处理得到的。该第二转换关系可以用转换矩阵M表示。

定位设备可以指能够直接获取目标对象经纬度坐标的设备。该定位设备可以是基于GPS(Global Positioning System，全球定位系统)的设备，也可以是基于北斗定位系统的设备，还可以是基于其他定位系统的设备。定位设备在处于隧道等有限空间的内部时，其信号强度会大幅度降低，导致目标对象的定位准确度降低。当定位设备处于有限空间进出口道路平面时，其信号强度会提升达到满足信号强度的设定要求，此时，定位设备的定位准确性会大幅度提升。因此，位于有限空间进出口道路平面的标定点可以直接通过定位设备获取经纬度坐标。

在一些实施例中，通过位于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定第二转换关系，能够提高第二转换关系的准确性，进而提高处于有限空间内的目标对象的定位准确性。

示例性地，在通过前述步骤转换得到目标对象在世界坐标系下的坐标后，根据第二转换关系对目标对象在世界坐标系下的坐标进行转换，以得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标，从而实现对目标对象的定位。

本申请实施例的目标定位方法，当目标对象位于在定位设备的信号强度不高的有限空间时，通过位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧，然后对该视频帧进行目标识别，以确定目标对象的目标像素坐标，然后，根据预先标定的第一转换关系和第二转换关系，将目标像素坐标转换到经纬度坐标系下的经纬度坐标，从而提高了目标对象在定位设备信号强度不高的有限空间定位的准确性。

参见图3和图4，图3是本申请一些实施例中有限空间的结构示意图，图4为本申请一些实施例中确定第二转换关系步骤的流程示意图。在一些实施例中，标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系的方式，包括但不限于以下步骤：

步骤402，根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标。

其中，测绘数据可以指对有限空间进行测绘的数据。该测绘数据可以用点云数据表示，如用坐标(x_n,y_n,z_n)。该测绘数据可以是从服务器中获取的，也可以是通过测绘仪器对有限空间进行测绘得到的。例如，使用激光测绘仪对隧道进行测绘，得到隧道的测绘数据。

示例性地，通过激光测绘仪对有限空间进行测绘，得到有限空间的测绘数据，然后，再根据测绘数据获取有限空间中各点在世界坐标系下的坐标。

步骤404，利用定位设备获得有限空间进出口道路平面的第一标定点的经纬度坐标。

其中，第一标定点可以指用于标定确定经纬度坐标系与世界坐标系之间的转换关系的点。该第一标定点至少设置两个。

示例性地，通过GPS定位系统获取位于有限空间进出口道路平面的两个第一标定点的经纬度坐标。第一个第一标定点P1的经纬度坐标可以用(a1，b1)表示，第二个第一标定点P2的经纬度坐标可以用(a2，b2)表示。

步骤406，根据第一标定点的经纬度坐标和在世界坐标系下的坐标，得到世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系。

示例性地，取图3中的P1和P2点作为两个第一标定点，第一个第一标定点P1的世界坐标系下的坐标可以用(x1，y1，z1)表示，第二个第一标定点P2的世界坐标系下的坐标可以用(x2，y2，z2)表示。由于第一标定点位于道路平面上，因此，可以取z1＝z2＝0，所以，第二转换关系M可以通过以下公式(1)计算得到，公式(1)具体为：

将两个第一标定点的经纬度坐标和世界坐标系下的坐标代入公式(1)中可计算得到c11、c21、c12和c22的值。

即第二转换关系M可以用公式(2)，公式(2)具体为：

则有:

本申请实施例的技术方案，通过位于有限空间进出口道路平面的两个第一标定点，确定了世界坐标系和经纬度坐标系之间的第二转换关系，便于在对目标对象进行定位时，直接可以使用该第二转换关系，以确定目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。

请参见图3和图5，图5为一些实施例中确定第一转换关系步骤的流程示意图。在一些实施例中，标定像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系的方式包括但不限于以下步骤：

步骤502，根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标。

其中，测绘数据可以指对有限空间进行测绘的数据。该测绘数据可以用点云数据表示，如用坐标(x_n,y_n,z_n)。该测绘数据可以是从服务器中获取的，也可以是通过测绘仪器对有限空间进行测绘得到的。测绘仪器可以是激光测绘仪、三维扫描设备等。例如，使用激光测绘仪对隧道进行测绘，得到隧道的测绘数据。

示例性地，通过激光测绘仪对有限空间进行测绘，得到有限空间的测绘数据，然后，再根据测绘数据获取有限空间中各点在世界坐标系下的坐标。

步骤504，获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的标定图像。

其中，标定图像可以指用于标定确定像素坐标系和世界坐标系之间转换关系的图像。该标定图像为位于有限空间顶部的拍摄设备采集到的、关于有限空间内部的图像。例如，该标定图像可以是图3所示的有限空间的结构示意图。该标定图像可以是实时采集的，也可以是终端通过网络向服务器获取的，对于此，本申请不作具体限制。

示例性地，通过位于有限空间顶部的拍摄设备实时采集关于有限空间内部的标定图像。

步骤506，获取标定图像中的至少4个第二标定点在像素坐标系下的坐标。

其中，第二标定点可以指用于标定确定像素坐标系和世界坐标系之间转换关系的点。该4个第二标定点可以取图3中的P3、P4、P5和P6点。

示例性地，通过目标识别算法获取标定图像中的至少4个第二标定点在像素坐标系下的坐标。如通过目标识别算法获取图3中的P3、P4、P5和P6点的像素坐标。该4个第二标定点的像素坐标分别为：P3(u3、v3)，P4(u4、v4)，P5(u5、v5)，P6(u6、v6)。

步骤508，根据第二标定点在像素坐标系下的坐标和在世界坐标系下的坐标，得到像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系。

示例性地，P3～P6的世界坐标系下的坐标分别为：P3(x3,y3,z3)，P4(x4,y4,z4)，P5(x5,y5,z5)，P6(x6,y6,z6)。

第一转换关系H可以通过以下公式(4)计算得到，公式(4)具体为：

由于使用的是齐次坐标系，因此可以是进行任意尺度的缩放，可以令将h33＝1，将P3～P6的像素坐标和世界坐标系下的坐标代入公式(4)中，得到公式(5)：

由公式(5)可解得第一转换关系H。

本申请实施例的技术方案，通过标定图像中的4个第二标定点，确定了像素坐标系和世界坐标系之间的第一转换关系，便于在对目标对象进行定位时，直接可以使用该第一转换关系，以确定目标对象在世界坐标系下的世界坐标，进而确定该目标对象的经纬度坐标。

在一些实施例中，步骤204包括但不限于以下步骤：对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象在视频帧中的目标检测框；根据目标检测框确定目标对象的目标像素坐标。

目标检测框可以指用于表示在对目标对象进行识别时，该目标对象所处的感兴趣区域。

示例性地，可以使用目标识别算法(如YOLO5算法)对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象在视频帧中的目标检测框，然后，再根据该目标检测框确定目标对象的目标像素坐标。

本申请实施例的技术方案，通过对视频帧中的目标对象进行识别，以确定目标对象在视频帧中的目标检测框，从而便于根据目标检测框确定目标对象的目标像素坐标。

在一些实施例中，步骤“根据目标检测框确定目标对象的目标像素坐标”包括但不限于以下步骤：获取目标检测框的覆盖区域；获取覆盖区域的中心点的像素坐标，并将中心点的像素坐标作为目标对象的目标像素坐标。

其中，覆盖区域可以指目标检测框框定的区域。

示例性地，通过获取目标检测框的覆盖区域，然后再获取覆盖区域的中心点的像素坐标，再将中心点的像素坐标作为目标对象的目标像素坐标。

例如，当目标检测框为矩形框时，可以直接将矩形框的中心点作为覆盖区域的中心点，然后，再将该中心点的像素坐标作为目标对象的目标像素坐标。

本申请实施例的技术方案，通过确定目标检测框所框定的区域，得到覆盖区域，然后，获取该覆盖区域的中心点的像素坐标，并将中心点的像素坐标作为目标对象的目标像素坐标，从而便于确定目标对象的目标像素坐标。

在一些实施例中，本申请实施例的目标定位方法还包括但不限于以下步骤：当目标对象携带的定位设备的信号强度低于设定要求时，执行获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧的步骤；当目标对象携带的定位设备的信号强度满足设定要求时，使用定位设备获取目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。

其中，设定要求为预先设定的信号强度的要求。该设定要求可以是用户或者管理员输入的，也可以是终端自己设置的，对于此，本申请不作具体限制。

定位设备为目标对象所携带的设备。例如当目标对象为车辆时，定位设备可以是安装在车辆上的定位系统；当目标对象为行人时，定位设备可以是行人携带的智能手机搭载的定位系统。

示例性地，当目标对象携带的定位设备的信号强度低于设定要求时，说明此时目标对象可能处于隧道等信号较差的有限空间中，此时为了提高目标对象定位的准确性，执行获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧的步骤，以获取目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标，从而实现目标对象的定位。即在这种情况下，使用前述的目标定位方法对目标对象进行定位，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标，以提高目标对象定位的准确性。当目标对象携带的定位设备的信号强度满足设定要求时，说明此时目标对象处于信号较好的环境中，此时可以直接通过定位设备获取目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标，以实现目标对象的定位。

本申请实施例的技术方案，通过对目标对象携带的定位设备的信号强度进行判断，当定位设备的信号强度低于设定要求时，执行获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧的步骤，以实现对目标对象的定位，提高了目标对象定位的准确性。

请参见图6，在一些实施例中，目标定位方法可以包括两个阶段，第一阶段为标定阶段，第二阶段为测量阶段，标定阶段包括步骤602～步骤612，测量阶段包括步骤614～步骤622。

步骤602，根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标。

步骤604，获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的标定图像。

步骤606，获取标定图像中的至少4个第二标定点在像素坐标系下的坐标。

步骤608，根据第二标定点在像素坐标系下的坐标和在世界坐标系下的坐标，得到像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系。

步骤610，利用定位设备获得有限空间进出口道路平面的第一标定点的经纬度坐标。

步骤612，根据第一标定点的经纬度坐标和在世界坐标系下的坐标，得到世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系。

步骤614，对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象在视频帧中的目标检测框。

步骤616，获取目标检测框的覆盖区域。

步骤618，获取覆盖区域的中心点的像素坐标，并将中心点的像素坐标作为目标对象的目标像素坐标。

步骤620，基于像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到目标对象在世界坐标系下的坐标。

步骤622，基于世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。

需要说明的是，步骤602～步骤622的具体说明请参见前述的实施例。

应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的目标定位方法的目标定位装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种目标定位装置，包括：视频帧采集模块702、识别模块704、世界坐标转换模块706和经纬度坐标转换模块708，其中：

视频帧采集模块702，用于获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧。

识别模块704，用于对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象的目标像素坐标。

世界坐标转换模块706，用于基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到目标对象在世界坐标系下的坐标。

经纬度坐标转换模块708，用于基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。

在一个实施例中，目标定位装置还包括：

第一世界坐标获取模块，用于根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标。

经纬度坐标获取模块，用于利用定位设备获得有限空间进出口道路平面的第一标定点的经纬度坐标。

第二转换关系确定模块，用于根据第一标定点的经纬度坐标和在世界坐标系下的坐标，得到世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系。

在一个实施例中，目标定位装置还包括：

第二世界坐标获取模块，用于根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标。

标定图像获取模块，用于获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的标定图像。

像素坐标获取模块，用于获取标定图像中的至少4个第二标定点在像素坐标系下的坐标。

第一转换关系确定模块，用于根据第二标定点在像素坐标系下的坐标和在世界坐标系下的坐标，得到像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系。

在一个实施例中，识别模块704包括：

识别单元，用于对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象在视频帧中的目标检测框。

目标像素坐标确定单元，用于根据目标检测框确定目标对象的目标像素坐标。

在一个实施例中，目标像素坐标确定单元包括：

覆盖区域获取子单元，用于获取目标检测框的覆盖区域。

目标像素坐标确定子单元，用于获取覆盖区域的中心点的像素坐标，并将中心点的像素坐标作为目标对象的目标像素坐标。

在一个实施例中，目标定位装置还包括：

第一处理模块，用于当目标对象携带的定位设备的信号强度低于设定要求时，执行获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧的步骤。

第二处理模块，用于当目标对象携带的定位设备的信号强度满足设定要求时，使用定位设备获取目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。

上述目标定位装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种目标定位方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧；对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象的目标像素坐标；基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到目标对象在世界坐标系下的坐标；基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标；利用定位设备获得有限空间进出口道路平面的第一标定点的经纬度坐标；根据第一标定点的经纬度坐标和在世界坐标系下的坐标，得到世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标；获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的标定图像；获取标定图像中的至少4个第二标定点在像素坐标系下的坐标；根据第二标定点在像素坐标系下的坐标和在世界坐标系下的坐标，得到像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象在视频帧中的目标检测框；根据目标检测框确定目标对象的目标像素坐标。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取目标检测框的覆盖区域；获取覆盖区域的中心点的像素坐标，并将中心点的像素坐标作为目标对象的目标像素坐标。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当目标对象携带的定位设备的信号强度低于设定要求时，执行获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧的步骤；当目标对象携带的定位设备的信号强度满足设定要求时，使用定位设备获取目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧；对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象的目标像素坐标；基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到目标对象在世界坐标系下的坐标；基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标；利用定位设备获得有限空间进出口道路平面的第一标定点的经纬度坐标；根据第一标定点的经纬度坐标和在世界坐标系下的坐标，得到世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标；获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的标定图像；获取标定图像中的至少4个第二标定点在像素坐标系下的坐标；根据第二标定点在像素坐标系下的坐标和在世界坐标系下的坐标，得到像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象在视频帧中的目标检测框；根据目标检测框确定目标对象的目标像素坐标。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取目标检测框的覆盖区域；获取覆盖区域的中心点的像素坐标，并将中心点的像素坐标作为目标对象的目标像素坐标。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当目标对象携带的定位设备的信号强度低于设定要求时，执行获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧的步骤；当目标对象携带的定位设备的信号强度满足设定要求时，使用定位设备获取目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧；对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象的目标像素坐标；基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到目标对象在世界坐标系下的坐标；基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标；利用定位设备获得有限空间进出口道路平面的第一标定点的经纬度坐标；根据第一标定点的经纬度坐标和在世界坐标系下的坐标，得到世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据有限空间的测绘数据，获取有限空间各点在世界坐标系下的坐标；获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的标定图像；获取标定图像中的至少4个第二标定点在像素坐标系下的坐标；根据第二标定点在像素坐标系下的坐标和在世界坐标系下的坐标，得到像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对视频帧中的目标对象进行识别，得到目标对象在视频帧中的目标检测框；根据目标检测框确定目标对象的目标像素坐标。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取目标检测框的覆盖区域；获取覆盖区域的中心点的像素坐标，并将中心点的像素坐标作为目标对象的目标像素坐标。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当目标对象携带的定位设备的信号强度低于设定要求时，执行获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧的步骤；当目标对象携带的定位设备的信号强度满足设定要求时，使用定位设备获取目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种目标定位方法，其特征在于，所述方法包括：

获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧；

对所述视频帧中的目标对象进行识别，得到所述目标对象的目标像素坐标；

基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将所述目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到所述目标对象在世界坐标系下的坐标；

基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将所述目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到所述目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；所述世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，所述标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系的方式，包括：

根据所述有限空间的测绘数据，获取所述有限空间各点在世界坐标系下的坐标；

利用定位设备获得所述有限空间进出口道路平面的第一标定点的经纬度坐标；

根据所述第一标定点的经纬度坐标和在世界坐标系下的坐标，得到世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，标定所述像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系的方式，包括：

根据所述有限空间的测绘数据，获取所述有限空间各点在世界坐标系下的坐标；

获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的标定图像；

获取所述标定图像中的至少4个第二标定点在像素坐标系下的坐标；

根据所述第二标定点在像素坐标系下的坐标和在世界坐标系下的坐标，得到像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述视频帧中的目标对象进行识别，得到所述目标对象的目标像素坐标，包括：

对所述视频帧中的目标对象进行识别，得到所述目标对象在所述视频帧中的目标检测框；

根据所述目标检测框确定所述目标对象的目标像素坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标检测框确定所述目标对象的目标像素坐标，包括：

获取所述目标检测框的覆盖区域；

获取所述覆盖区域的中心点的像素坐标，并将所述中心点的像素坐标作为所述目标对象的目标像素坐标。

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述目标对象携带的定位设备的信号强度低于设定要求时，执行所述获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧的步骤；

当所述目标对象携带的定位设备的信号强度满足所述设定要求时，使用所述定位设备获取所述目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标。

7.一种目标定位装置，其特征在于，装置包括：

视频帧采集模块，用于获取位于有限空间顶部的拍摄设备采集的视频帧；

识别模块，用于对所述视频帧中的目标对象进行识别，得到所述目标对象的目标像素坐标；

世界坐标转换模块，用于基于预先标定得到的像素坐标系与世界坐标系的第一转换关系，将所述目标对象的目标像素坐标转换到世界坐标系下，得到所述目标对象在世界坐标系下的坐标；

经纬度坐标转换模块，用于基于预先标定得到的世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系，将所述目标对象在世界坐标系下的坐标转换到经纬度坐标系下，得到所述目标对象在经纬度坐标系下的经纬度坐标；所述世界坐标系与经纬度坐标系的第二转换关系基于有限空间进出口道路平面的标定点的经纬度坐标和世界坐标确定，所述标定点的经纬度坐标利用定位设备得到。

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

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