CN115953469A

CN115953469A - 基于单双目视觉的定位方法、装置、电子设备及存储介质

Info

Publication number: CN115953469A
Application number: CN202211596554.3A
Authority: CN
Inventors: 刘益鸣; 周琳; 成诚; 陈长贵
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2022-12-12
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2023-04-11

Abstract

本发明公开了一种基于单双目视觉的定位方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：基于目标双目摄像机确定目标物体的第一高度，并获取目标双目摄像机对应的第二高度和目标单目摄像机对应的目标参考高度；基于目标单目摄像机，确定目标物体所对应的第一投影位置，以及目标双目摄像机所对应的第二投影位置；确定目标投影位置和第一投影位置之间的第一待使用距离，以及目标投影位置和第二投影位置之间的第二待使用距离；根据目标参考高度、第一高度、第二高度、第一待使用距离和第二待使用距离，确定目标物体相对于目标双目摄像机的目标距离，以基于目标距离对目标物体进行定位。达到了准确对物体的位置进行定位的效果。

Description

基于单双目视觉的定位方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及视觉处理技术领域，尤其涉及一种基于单双目视觉的定位方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着智能机器人的广泛使用，在智能机器人进行目标定位时通常采用机器视觉定位方法。

目前，在基于机器视觉进行定位时通常可以采用单目视觉定位法或双目视觉定位法。但是单目视觉定位法必须要知道目标的形状和大小，以根据目标的形状和大小在拍摄图像中的比例，确定目标所在位置；双目视觉定位法忽视了目标的深度而无法有效识别出目标物体的三维信息，以至于对目标的位置判别不够准确。

为了解决上述问题，需要对基于机器视觉的定位方法进行改进。

发明内容

本发明提供了一种基于单双目视觉的定位方法、装置、电子设备及存储介质，以解决基于单目视觉或双目视觉对物体定位不够准确的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于单双目视觉的定位方法，包括：

基于目标双目摄像机确定目标物体的第一高度，并获取所述目标双目摄像机对应的第二高度和目标单目摄像机对应的目标参考高度；其中，所述目标双目摄像机和所述目标物体在同一水平面，且摆放位置是基于所述目标单目摄像机的安装位置确定的；

基于所述目标单目摄像机，确定所述目标物体所对应的第一投影位置，以及所述目标双目摄像机所对应的第二投影位置；

确定目标投影位置和所述第一投影位置之间的第一待使用距离，以及所述目标投影位置和所述第二投影位置之间的第二待使用距离；其中，所述目标投影位置为所述目标单目摄像机在所述水平面上的垂直投影位置；

根据所述目标参考高度、所述第一高度、所述第二高度、所述第一待使用距离和所述第二待使用距离，确定所述目标物体相对于所述目标双目摄像机的目标距离，以基于所述目标距离对所述目标物体进行定位。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于单双目视觉的定位装置，包括：

高度确定模块，用于基于目标双目摄像机确定目标物体的第一高度，并获取所述目标双目摄像机对应的第二高度和目标单目摄像机对应的目标参考高度；其中，所述目标双目摄像机和所述目标物体在同一水平面，且摆放位置是基于所述目标单目摄像机的安装位置确定的；

投影位置确定模块，用于基于所述目标单目摄像机，确定所述目标物体所对应的第一投影位置，以及所述目标双目摄像机所对应的第二投影位置；

待使用距离确定模块，用于确定目标投影位置和所述第一投影位置之间的第一待使用距离，以及所述目标投影位置和所述第二投影位置之间的第二待使用距离；其中，所述目标投影位置为所述目标单目摄像机在所述水平面上的垂直投影位置；

目标距离确定模块，用于根据所述目标参考高度、所述第一高度、所述第二高度、所述第一待使用距离和所述第二待使用距离，确定所述目标物体相对于所述目标双目摄像机的目标距离，以基于所述目标距离对所述目标物体进行定位。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的基于单双目视觉的定位方法。

第四方面，本发明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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的基于单双目视觉的定位方法。

本发明实施例的技术方案，通过基于目标双目摄像机确定目标物体的第一高度，并获取所述目标双目摄像机对应的第二高度和目标单目摄像机对应的目标参考高度，基于所述目标单目摄像机，确定所述目标物体所对应的第一投影位置，以及所述目标双目摄像机所对应的第二投影位置；确定目标投影位置和所述第一投影位置之间的第一待使用距离，以及所述目标投影位置和所述第二投影位置之间的第二待使用距离；根据所述目标参考高度、所述第一高度、所述第二高度、所述第一待使用距离和所述第二待使用距离，确定所述目标物体相对于所述目标双目摄像机的目标距离，以基于所述目标距离对所述目标物体进行定位。解决了基于单目视觉或双目视觉对物体定位不够准确的问题，取到了准确对物体的位置进行定位的效果。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是根据本发明实施例一提供的一种基于单双目视觉的定位方法的流程图；

图2是根据本发明实施例一提供的一种基于单双目视觉的定位示意图；

图3是根据本发明实施例三提供的一种基于单双目视觉的定位装置的结构示意图；

图4是实现本发明实施例的基于单双目视觉的定位方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在对本技术方案进行详细阐述之前，先对本技术方案的应用场景进行简单介绍，以便更加清楚地理解本技术方案。随着智能机器人的广泛应用，基于机器视觉辅助智能机器人进行目标定位十分重要。目前，大多数的目标定位方法为基于单目视觉方法对目标物体进行定位，或者基于双目视觉对目标物体进行定位。但无论是单目视觉定位法还是双目视觉定位法都存在一定的局限性，以至于对目标物体的定位结果不够准确，基于此，本技术方案将单目视觉定位方法和双目视觉定位方法相结合，共同对目标物体进行定位，以得到与目标物体相对应的更加准确的位置信息。

实施例一

图1为本发明实施例一提供了一种基于单双目视觉的定位方法的流程图，本实施例可适用于基于单双目视觉对物体进行定位的情况，该方法可以由基于单双目视觉的定位装置来执行，该基于单双目视觉的定位装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该基于单双目视觉的定位装置可配置于可执行基于单双目视觉的定位方法的计算设备中。

如图1所示，该方法包括：

S110、基于目标双目摄像机确定目标物体的第一高度，并获取目标双目摄像机对应的第二高度和目标单目摄像机对应的目标参考高度。

需要说明的是，在本技术方案中基于单目视觉定位方法和双目视觉定位方法共同对目标物体进行定位之前，需要限定目标单目摄像机、目标双目摄像机和目标物体之间的部署信息。具体的，目标双目摄像机和目标物体在同一水平面，且摆放位置是基于目标单目摄像机的安装位置确定的，而在部署目标单目摄像机时，目标单目摄像机的高度需要高于目标双目摄像机和目标物体的高度。具体的，目标单目摄像机的安装位置不做具体限定，如，可以安装在室内区域的天花板，也可以部署在任意高于第一高度和第二高度的位置。也就是说，在目标双目摄像机和目标物体需要部署在目标单目摄像机的视野范围内，以使目标单目摄像机可以同时拍摄到目标双目摄像机和目标物体。

其中，第一高度可以理解为目标物体的实际高度信息，如，目标物体高1m，则第一高度为1m。第二高度为目标双目摄像机的部署位置与所在水平面之间的垂直高度，如，目标双目摄像机部署在距离地面0.5m的位置，则第二高度为0.5m。目标参考高度为目标单目摄像机的部署位置与目标双目摄像机和目标物体所在水平面的垂直高度，如，目标单目摄像机安装在距离地面的3m高的位置，则目标参考高度即为3m。

需要说明的是，第一高度和第二高度之间的大小关系不做具体限定，也就是说，目标双目摄像机所在高度可以大于目标物体的实际高度，也可以小于目标物体的实际高度。但目标单目摄像机所对应的目标参考高度必须要大于第一高度和第二高度，也就是说，目标单目摄像机的安装高度必须要高于目标双目摄像机的安装高度和目标物体的实际高度，以便能够完整拍摄到目标双目摄像机和目标物体。

具体的，根据目标双目摄像机的部署高度可以得到第二高度，根据目标单目摄像机的部署高度可以得到目标参考高度。而目标物体所对应的第一高度可以为预先设置的高度，若无法得到目标物体的具体高度，则可以基于目标双目摄像机确定。在实际应用中，基于目标双目摄像机对目标物体进行拍摄，得到包含目标物体的图像，并根据目标物体在图像中的高度信息，分析计算得到目标物体的实际高度。

可选的，在基于目标双目摄像机确定目标物体的第一高度，并获取目标双目摄像机对应的第二高度和目标单目摄像机对应的目标参考高度之前，还包括：基于待使用单目摄像机对目标物体进行拍摄，得到待转换图像；基于坐标系转换法对待转换图像中的像素点进行坐标系转换，得到目标物体在世界坐标系下所对应的第一标定图像；基于第一标定图像对待使用单目摄像机进行相机标定，得到目标单目摄像机。

在本技术方案中，为了基于单双目视觉定位方法准确的对目标物体进行定位，需要先对待使用单目摄像机和待使用双目摄像机进行相机标定。

其中，待使用单目摄像机为进行相机标定前的单目摄像机，第一标定图像为待转换图像在世界坐标系下所对应的图像。

具体的，在对待使用单目摄像机进行相机标定时，首先基于待使用摄像机对目标物体进行拍摄，得到待转换图像，并对待转换图像中的各像素点的坐标信息进行坐标系转换，以得到目标物体在世界坐标系下的第一标定图像。具体的，在本技术方案中，涉及像素坐标系、图像坐标系、相机坐标系和世界坐标系，待转换图像中的目标物体的像素点所对应的坐标系为像素点坐标系，进一步的，将目标物体的像素点由像素点坐标系转换至图像坐标系，再由图像坐标系转换至相机坐标系，最后由相机坐标系转换至世界坐标系，得到目标物体在世界坐标系系所对应的第一标定图像。继而，根据第一标定图像中各像素点在世界坐标系下的坐标点信息对待使用单目摄像机的设备参数进行调节，以实现对待使用单目摄像机的相机标定，得到目标单目摄像机。具体对待使用单目摄像机进行标定的过程将在后续实施例中详细阐述，在此暂不具体展开。

可选的，基于待使用双目摄像机对目标物体进行拍摄，得到第二标定图像和第三标定图像；基于双目立体匹配算法对第二标定图像和第三标定图像中的像素点进行立体匹配，以在匹配成功后对待使用双目摄像机进行相机标定，得到目标双目摄像机。

S120、基于目标单目摄像机，确定目标物体所对应的第一投影位置，以及目标双目摄像机所对应的第二投影位置。

其中，第一投影位置为目标物体在水平面上的投影位置，简单来说，目标单目摄像机与目标物体之间可以形成一条连线，该连线与水平面的之间的交点即为第一投影位置。相类似的，第二投影位置为目标双目摄像机在水平面上的投影位置，简单来说，目标单目摄像机与目标双目摄像机之间可以形成一条连线，该连线与水平面的之间的交点即为第二投影位置。

具体的，根据目标单目摄像机、目标双目摄像机和目标物体之间的摆放位置，可以确定目标物体所对对应的第一投影位置，以及目标双目摄像机对应的第二投影位置。

需要说明的是，在本技术方案中目标单目摄像机对目标双目摄像机或目标物体进行拍摄时，为对目标双目摄像机顶部的中心点或目标物体表面的中心点进行拍摄。据此，本技术方案中涉及到目标单目摄像机和目标双目摄像机，或者目标单目摄像机与目标物体之间的关系均为中心点之间的关系，后文中不再进行解释。

这样设置的好处在于，若第一高度和第二高度不是已知的，则目标单目摄像机无法准确的确定目标双目摄像机和目标物体的投影位置，而目标双目摄像机在对目标物体进行拍摄时，只能得到目标物体的平面信息，而无法得到目标物体相对于目标双目摄像机的实际距离。在得到第一投影位置和第二投影位置后，在后续的计算过程中可以根据目标参考高度、第一高度、第二高度、第一投影位置和第二投影位置，确定目标物体相对于目标双目摄像机的实际距离，即，目标距离。

可选的，基于目标单目摄像机，确定目标物体所对应的第一投影位置，以及目标双目摄像机所对应的第二投影位置，包括：基于目标单目摄像机对目标物体进行拍摄，得到第一待使用图像，并根据目标物体在第一待使用图像中的投影信息，得到第一投影位置；以及基于目标单目摄像机对目标双目摄像机进行拍摄，得到第二待使用图像，并根据目标双目摄像机在第二待使用图像中的投影信息，得到第二投影位置。

其中，第一待使用图像为基于目标单目摄像机对目标物体进行拍摄得到的图像。相类似的，第二待使用图像为基于目标单目摄像机对目标双目摄像机进行拍摄得到的图像。

具体的，在得到第一待使用图像后，通过目标物体在第一待使用图像中投影信息，可以确定目标物体在水平面上的实际投影位置，即，第一投影位置。相类似的，在得到第二待使用图像后，通过目标双目摄像机在第一待使用图像中投影信息，可以确定目标双目摄像机在水平面上的实际投影位置，即，第二投影位置。

示例性地，以目标单目摄像机在水平面上的投影位置为原点，基于目标单目摄像机对目标物体进行拍摄，得到第一待使用图像。根据第一待使用图像可以确定目标物体的中心点所对应的第一投影信息，进而根据第一投影信息和原点之间的相对关系，可以确定目标物体相对于目标单目摄像机的第一投影位置。

相类似地，以目标单目摄像机在水平面上的投影位置为原点，基于目标单目摄像机对目标双目摄像机进行拍摄，得到第二待使用图像。根据第二待使用图像可以确定目标物体的中心点所对应的第二投影信息，进而根据第二投影信息和原点之间的相对关系，可以确定目标物体相对于目标单目摄像机的第二投影位置。

S130、确定目标投影位置和第一投影位置之间的第一待使用距离，以及目标投影位置和第二投影位置之间的第二待使用距离。

其中，目标投影位置为目标单目摄像机在水平面上的垂直投影位置。

具体的，基于第一待使用图像中的目标物体在图像中的投影信息，以及目标单目摄像机采集图像的缩放比例，可以确定第一待使用图像中与第一投影位置相对应的像素点所对应的第一坐标信息，并将第一坐标信息与原点之间的距离作为第一待使用距离。相类似地，基于第二待使用图像中的目标双目射线机在图像中的投影信息，以及目标单目摄像机采集图像的缩放比例，可以确定第二待使用图像中与第二投影位置相对应的像素点所对应的第二坐标信息，并将第二坐标信息与原点之间的距离作为第二待使用距离。

S140、根据目标参考高度、第一高度、第二高度、第一待使用距离和第二待使用距离，确定目标物体相对于目标双目摄像机的目标距离，以基于目标距离对目标物体进行定位。

具体的，基于三角形相似原理，在已知目标参考高度、第一高度和第一待使用距离的前提下，可以求得目标物体与目标单目摄像机对应的目标投影之间的第一实际距离。相类似的，在已知目标参考高度、第二高度和第二待使用距离的前提下，可以求得目标双目摄像机与目标投影之间的第二实际距离。进一步的，在第一实际距离和第二实际距离的基础上，可以得到目标物体相对于目标双目摄像机的目标距离，以基于目标距离对目标物体进行定位。

可选的，根据目标参考高度、第一高度、第二高度、第一待使用距离和第二待使用距离，确定目标物体相对于目标双目摄像机的目标距离，包括：根据目标参考高度、第一高度和第一待使用距离，确定目标单目摄像机与目标物体之间的第一实际距离；根据目标参考高度、第二高度和第二待使用距离，确定目标单目摄像机与目标双目摄像机之间的第二实际距离；基于第一实际距离和第二实际距离之间的差值，得到目标物体相对于目标双目摄像机的目标距离。

如图2所示，H表示目标单目摄像机对应的目标参考高度，ht表示目标物体对应的第一高度，hc表示目标双目摄像机对应的第二高度，ot₂表示目标物体对应的第一待使用距离，oc₂表示表示目标双目摄像机对应的第二待使用距离，ot₁表示表示目标物体对应的第一实际距离，oc₁表示表示目标双目摄像机对应的第二实际距离。根据第一实际距离和第二实际距离的差值，即可得到目标物体与目标双目摄像机之间的目标距离，即c₁t₁。

为了更加清楚地介绍本技术方案，在实际求得第一实际距离的过程中，根据目标参考高度、第一高度和第一待使用距离，确定目标单目摄像机与目标物体之间的第一实际距离，包括：根据第一高度和目标参考高度的比值，确定与目标物体相对应的第一待使用比例；根据预设数值和第一待使用比例的差值，得到第一差值比例；根据第一待使用距离和第一差值比例，确定目标物体相对于目标单目摄像机的第一实际距离。

其中，第一待使用比例为基于目标物体与第一投影位置之间的距离与第一待使用距离的比值所确定的比例，即，

第一待使用比例为基于目标双目摄像机与第二投影位置之间的距离与第二待使用距离的比值所确定的比例，即

第一差值比例为基于目标物体与目标投影位置之间的距离与第一待使用距离的比值所确定的比例，即，

第二差值比例为基于目标双目摄像机与目标投影位置之间的距离与第二待使用距离的比值所确定的比例，即，

具体的，根据三角形相似原理可知，

与

相等，相应的，

与

相等，其中，ht、H和ot₂均为已知参数，则可以得到ot₁，即，第一实际距离。

在实际求得第二实际距离的过程中，，根据目标参考高度、第二高度和第二待使用距离，确定目标单目摄像机与目标双目摄像机之间的第二实际距离，包括：根据第二高度和目标参考高度的比值，确定与目标双目摄像机相对应的第二待使用比例；根据预设数值和第二待使用比例的差值，得到第二差值比例；根据第二待使用距离和第二差值比例，确定目标双目摄像机相对于目标单目摄像机的第二实际距离。

相类似的，根据三角形相似原理可知。

与

相等，相应的，

与

相等，其中，hc、H和oc₂均为已知参数，则可以得到oc₁，即，第二实际距离。

进一步的，根据第一实际距离和第二实际距离的差值，即可得到目标距离，即c₁t₁。

实施例二

在一个具体的例子中，为了更加准确的对目标物体进行定位，可以基于目标单目摄像机和目标双目摄像机相结合的方式共同确定目标物体的位置信息。在使用目标单目摄像机和目标双目摄像机对目标物体进行拍摄之前，需要对待使用单目摄像机进行相机标定，得到目标单目摄像机，对待使用双目摄像机进行相机标定，得到目标双目摄像机。

在本技术方案中，对待使用单目摄像机进行相机标定时，可以采用坐标系转换法进行标定，首先，基于待使用单目摄像机对物体进行拍摄，得到待处理图像，并对待处理图像中的各像素点进行坐标系转换。具体的，将像素点从像素坐标系转换至图像坐标系，再由图像坐标系中转换至相机坐标系，进而将相机坐标系中的像素点信息转换至世界坐标系，得到待处理图像中各像素点在世界坐标系的坐标信息，以根据各坐标信息对待使用单目摄像机进行相机标定，得到目标单目摄像机。在对待使用双目摄像机进行相机标定时，可以采用bouguet极线校正算法和双目立体匹配的方法进行标定，得到目标双目摄像机。

需要说明的是，现有技术中对单目摄像机和双目摄像机进行相机标定的方法已经十分成熟，因此，可以基于现有技术对本技术档案中的待使用单目摄像机和待使用双目摄像机进行相机标定，在此不做具体阐述。

在得到目标单目摄像机和目标双目摄像机后，基于本技术方案中的方法对目标物体进行定位分析。

具体的，基于目标单目摄像机对目标双目摄像机和目标物体进行拍摄，可以得到目标物体的第一高度以及目标双目摄像机的第二高度。其中，在本技术方案中，目标单目摄像机在拍摄目标物体和目标双目摄像机后，通过目标检测的方法确定目标物体和目标双目摄像机，如，可以通过颜色特征识别的方法或图像识别等技术，确定图像中的目标物体和目标双目摄像机，并进一步的确定目标物体所对应的第一高度和目标双目摄像机对应的第二高度。同时，基于目标单目摄像机还可以确定目标物体所对应的第一投影位置，以及目标双目摄像机所对应的第二投影位置。同时，根据目标单目摄像机的部署位置可以得到目标参考高度，以及与目标单目摄像机相对应的目标投影位置。

进一步的，确定目标投影位置和第一投影位置之间的第一待使用距离，以及目标投影位置和第二投影位置之间的第二待使用距离，以根据目标参考高度、第一高度、第二高度、第一待使用距离和第二待使用距离。

具体的，根据所述目标参考高度、所述第一高度和所述第一待使用距离，确定所述目标单目摄像机与所述目标物体之间的第一实际距离；根据所述目标参考高度、所述第二高度和所述第二待使用距离，确定所述目标单目摄像机与所述目标双目摄像机之间的第二实际距离；基于所述第一实际距离和所述第二实际距离之间的差值，得到所述目标物体相对于所述目标双目摄像机的目标距离。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种基于单双目视觉的定位装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：高度确定模块210、投影位置确定模块220、待使用距离确定模块230和目标距离确定模块240。

其中，高度确定模块210，用于基于目标双目摄像机确定目标物体的第一高度，并获取目标双目摄像机对应的第二高度和目标单目摄像机对应的目标参考高度；其中，目标双目摄像机和目标物体在同一水平面，且摆放位置是基于目标单目摄像机的安装位置确定的；

投影位置确定模块220，用于基于目标单目摄像机，确定目标物体所对应的第一投影位置，以及目标双目摄像机所对应的第二投影位置；

待使用距离确定模块230，用于确定目标投影位置和第一投影位置之间的第一待使用距离，以及目标投影位置和第二投影位置之间的第二待使用距离；其中，目标投影位置为目标单目摄像机在水平面上的垂直投影位置；

目标距离确定模块240，用于根据目标参考高度、第一高度、第二高度、第一待使用距离和第二待使用距离，确定目标物体相对于目标双目摄像机的目标距离，以基于目标距离对目标物体进行定位。

可选的，单双目视觉的定位装置还包括：待转换图像确定模块，用于基于待使用单目摄像机对目标物体进行拍摄，得到待转换图像；

第一标定图像确定模块，用于基于坐标系转换法对待转换图像中的像素点进行坐标系转换，得到待转换图像在世界坐标系下的第一标定图像；

目标单目摄像机确定模块，用于基于第一标定图像对待使用单目摄像机进行相机标定，得到目标单目摄像机。

可选的，单双目视觉的定位装置还包括：第二和第三标定图像确定模块，用于基于待使用双目摄像机对目标物体进行拍摄，得到第二标定图像和第三标定图像；

目标双目摄像机确定模块，用于基于双目立体匹配算法对第二标定图像和第三标定图像中的像素点进行立体匹配，以在匹配成功后对待使用双目摄像机进行相机标定，得到目标双目摄像机。

可选的，投影位置确定模块包括：第一投影位置确定子模块，用于基于目标单目摄像机对目标物体进行拍摄，得到第一待使用图像，并根据目标物体在第一待使用图像中的投影信息，得到第一投影位置；以及

第二投影位置确定子模块，用于基于目标单目摄像机对目标双目摄像机进行拍摄，得到第二待使用图像，并根据目标双目摄像机在第二待使用图像中的投影信息，得到第二投影位置。

可选的，目标距离确定模块包括：第一实际距离确定子模块，用于根据目标参考高度、第一高度和第一待使用距离，确定目标单目摄像机与目标物体之间的第一实际距离；

第二实际距离确定子模块，用于根据目标参考高度、第二高度和第二待使用距离，确定目标单目摄像机与目标双目摄像机之间的第二实际距离；

目标距离确定子模块，用于基于第一实际距离和第二实际距离之间的差值，得到目标物体相对于目标双目摄像机的目标距离。

可选的，第一实际距离确定子模块包括：第一待使用比例确定单元，用于根据第一高度和目标参考高度的比值，确定与目标物体相对应的第一待使用比例；

第一差值比例确定单元，用于根据预设数值和第一待使用比例的差值，得到第一差值比例；

第一实际距离确定单元，用于根据第一待使用距离和第一差值比例，确定目标物体相对于目标单目摄像机的第一实际距离。

可选的，第二实际距离确定子模块包括：第二待使用比例确定单元，用于根据第二高度和目标参考高度的比值，确定与目标双目摄像机相对应的第二待使用比例；

第二差值比例确定单元根据预设数值和第二待使用比例的差值，得到第二差值比例；

第二实际距离确定单元根据第二待使用距离和第二差值比例，确定目标双目摄像机相对于目标单目摄像机的第二实际距离。

本发明实施例所提供的基于单双目视觉的定位装置可执行本发明任意实施例所提供的基于单双目视觉的定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4示出了本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如基于单双目视觉的定位方法。

在一些实施例中，基于单双目视觉的定位方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的基于单双目视觉的定位方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行基于单双目视觉的定位方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的基于单双目视觉的定位方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims

1.一种基于单双目视觉的定位方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于目标双目摄像机确定目标物体的第一高度，并获取所述目标双目摄像机对应的第二高度和目标单目摄像机对应的目标参考高度之前，还包括：

基于待使用单目摄像机对目标物体进行拍摄，得到待转换图像；

基于坐标系转换法对所述待转换图像中的像素点进行坐标系转换，得到所述待转换图像在世界坐标系下的第一标定图像；

基于所述第一标定图像对所述待使用单目摄像机进行相机标定，得到目标单目摄像机。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

基于待使用双目摄像机对所述目标物体进行拍摄，得到第二标定图像和第三标定图像；

基于双目立体匹配算法对所述第二标定图像和所述第三标定图像中的像素点进行立体匹配，以在匹配成功后对所述待使用双目摄像机进行相机标定，得到目标双目摄像机。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标单目摄像机，确定所述目标物体所对应的第一投影位置，以及所述目标双目摄像机所对应的第二投影位置，包括：

基于所述目标单目摄像机对所述目标物体进行拍摄，得到第一待使用图像，并根据所述目标物体在所述第一待使用图像中的投影信息，得到第一投影位置；以及

基于所述目标单目摄像机对所述目标双目摄像机进行拍摄，得到第二待使用图像，并根据所述目标双目摄像机在所述第二待使用图像中的投影信息，得到第二投影位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标参考高度、所述第一高度、所述第二高度、所述第一待使用距离和所述第二待使用距离，确定所述目标物体相对于所述目标双目摄像机的目标距离，包括：

根据所述目标参考高度、所述第一高度和所述第一待使用距离，确定所述目标单目摄像机与所述目标物体之间的第一实际距离；

根据所述目标参考高度、所述第二高度和所述第二待使用距离，确定所述目标单目摄像机与所述目标双目摄像机之间的第二实际距离；

基于所述第一实际距离和所述第二实际距离之间的差值，得到所述目标物体相对于所述目标双目摄像机的目标距离。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标参考高度、所述第一高度和所述第一待使用距离，确定所述目标单目摄像机与所述目标物体之间的第一实际距离，包括：

根据所述第一高度和所述目标参考高度的比值，确定与所述目标物体相对应的第一待使用比例；

根据预设数值和所述第一待使用比例的差值，得到第一差值比例；

根据所述第一待使用距离和所述第一差值比例，确定所述目标物体相对于所述目标单目摄像机的第一实际距离。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标参考高度、所述第二高度和所述第二待使用距离，确定所述目标单目摄像机与所述目标双目摄像机之间的第二实际距离，包括：

根据所述第二高度和所述目标参考高度的比值，确定与所述目标双目摄像机相对应的第二待使用比例；

根据所述预设数值和所述第二待使用比例的差值，得到第二差值比例；

根据所述第二待使用距离和所述第二差值比例，确定所述目标双目摄像机相对于所述目标单目摄像机的第二实际距离。

8.一种基于单双目视觉的定位装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的基于单双目视觉的定位方法。

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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的基于单双目视觉的定位方法。