CN116347245A - 一种摄像机校准方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种摄像机校准方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116347245A CN202310325128.4A CN202310325128A CN116347245A CN 116347245 A CN116347245 A CN 116347245A CN 202310325128 A CN202310325128 A CN 202310325128A CN 116347245 A CN116347245 A CN 116347245A
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剧梦婕
施林苏
何杰
岳学斌
蒋琦
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/695—Control of camera direction for changing a field of view, e.g. pan, tilt or based on tracking of objects

Abstract

本申请实施例提供一种摄像机校准方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取第一地图参考点的第一坐标值，所述第一坐标值为所述第一地图参考点在世界坐标系中的坐标值；依据所述第一坐标值，计算目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ；控制所述目标摄像机移动至所述第一地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述第一地图参考点的PTZ坐标值；获取N个地图参考点在所述世界坐标值中的坐标值，计算目标摄像机的N个水平角偏差Δφ和N个俯仰角偏差Δθ；依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对目标摄像机进行校准。这样，通过对目标摄像机的水平角和俯仰角校准，从而减小摄像机实时监控误差。

Description

一种摄像机校准方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种摄像机校准方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
为实现摄像机实时监控方向、摄像机可视域在真实世界的反映，实现视频和地图的双向联动、实现告警定位等功能，需对摄像机进行校准。
由于摄像机安装很多情况下做不到水平正北安装，摄像机相对正北水平0°存在欧拉角，即俯仰角、滚转角和偏航角，因此，摄像机在每个PTZ方位下的水平角偏差和俯仰角偏差都是不一样的，这导致摄像机的实时监控误差较大。
发明内容
本申请实施例提供一种摄像机校准方法、装置、电子设备及存储介质，能够解决摄像机实时监控误差较大的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种摄像机校准方法，包括：
获取第一地图参考点的第一坐标值，所述第一坐标值为所述第一地图参考点在世界坐标系中的坐标值；
依据所述第一坐标值，计算目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ；
控制所述目标摄像机移动至所述第一地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述第一地图参考点的PTZ坐标值；
依据所述第一地图参考点的PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ；
获取N个地图参考点在所述世界坐标值中的坐标值；
依据所述N个地图参考点在所述世界坐标值中的N个坐标值，计算目标摄像机拍摄所述N个地图参考点所需的N个水平角φ和N个俯仰角θ；
控制所述目标摄像机移动至所述N个地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值；
依据所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值、所述N个水平角φ和所述N个俯仰角θ，计算所述目标摄像机的N个水平角偏差Δφ和N个俯仰角偏差Δθ；
依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准。
第二方面，本申请提供一种摄像机校准装置，包括：
第一获取模块，用于获取第一地图参考点的第一坐标值，所述第一坐标值为所述第一地图参考点在世界坐标系中的坐标值；
第一计算模块，用于依据所述第一坐标值，计算目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ；
第二获取模块，用于控制所述目标摄像机移动至所述第一地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述第一地图参考点的PTZ坐标值；
第二计算模块，用于依据所述第一地图参考点的PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ；
第三获取模块，用于获取N个地图参考点在所述世界坐标值中的坐标值；
第三计算模块，用于依据所述N个地图参考点在所述世界坐标值中的N个坐标值，计算目标摄像机拍摄所述N个地图参考点所需的N个水平角φ和N个俯仰角θ；
第四获取模块，用于控制所述目标摄像机移动至所述N个地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值；
第四计算模块，用于依据所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值、所述N个水平角φ和所述N个俯仰角θ，计算所述目标摄像机的N个水平角偏差Δφ和N个俯仰角偏差Δθ；
校准模块，用于依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，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指令，所述指令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第一方面所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据第一方面所述的方法。
本申请实施例中，通过获取第一地图参考点的第一坐标值，所述第一坐标值为所述第一地图参考点在世界坐标系中的坐标值；依据所述第一坐标值，计算目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ；控制所述目标摄像机移动至所述第一地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述第一地图参考点的PTZ坐标值；依据所述第一地图参考点的PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ；获取N个地图参考点在所述世界坐标值中的坐标值；依据所述N个地图参考点在所述世界坐标值中的N个坐标值，计算目标摄像机拍摄所述N个地图参考点所需的N个水平角φ和N个俯仰角θ；控制所述目标摄像机移动至所述N个地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值；依据所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值、所述N个水平角φ和所述N个俯仰角θ，计算所述目标摄像机的N个水平角偏差Δφ和N个俯仰角偏差Δθ；依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准。这样，通过对目标摄像机的水平角和俯仰角校准，从而减小摄像机实时监控误差。
附图说明
图1为本申请实施例提供的摄像机校准方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的摄像机校准装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不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，以便本申请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，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的摄像机校准方法、装置、电子设备和可读存储介质进行详细地说明。
请参阅图1，图1为本申请提供的一种摄像机校准方法的流程示意图，该方法包括：
步骤101，获取第一地图参考点的第一坐标值，所述第一坐标值为所述第一地图参考点在世界坐标系中的坐标值。
在该步骤中，第一地图参考点为预先设置的一个参考点，该参考点可为位于目标摄像机的拍摄画面中的任一点，该参考点的第一坐标值可通过全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)进行定位获取。
其中，世界坐标系为经纬度为(0,0)的坐标点为原点，以经度向东递增方向为x轴，以纬度向北递增方向为y轴，以垂直地面向上递增方向为z轴，建立的右手直角坐标系。
步骤102，依据所述第一坐标值，计算目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ。
在该步骤中，可设置第一地图参照点即为预测的目标拍摄点，且预测该点位于目标摄像机拍摄画面的中央。
需要说明的是，第一水平角φ为以第一地图参考点为目标拍摄点，以目标摄像机正北方向为起始方位，顺时针旋转到指定点的旋转角度，第一俯仰角θ为以第一地图参考点为目标拍摄点，以目标摄像机水平0°为起始方位，水平向上或向下旋转的角度。
可选地，所述计算所述目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ，包括：
通过如下公式计算所述第一地图参考点的水平角φ：
Figure BDA0004153015300000051
通过如下公式计算Ei点的俯仰角θ：
Figure BDA0004153015300000052
其中，EixC为Ei在X轴方向到摄像机C点在世界坐标系地面正射点的距离，EiyC为Ei在Y轴方向到摄像机C点在世界坐标系地面正射点的距离，i为1至N的整数，Ei为所述第一地图参考点；
通过如下公式计算EixC和EiyC：
Figure BDA0004153015300000053
其中，所述目标摄像机在世界坐标系中的坐标值为(xc,yc,h)。
步骤103，控制所述目标摄像机移动至所述第一地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述第一地图参考点的PTZ坐标值。
需要说明的是，所述第一地图参考点的PTZ坐标值，即为通过云台控制所述第一地图参考点移动至目标摄像机拍摄画面中央时，第一地图参考点在目标摄像机的方位值，该方位值即PTZ值，即Pan/Tilt/Zoom，其中，P表示水平方位值，T代表俯仰方位值，Z代表目标摄像机镜头焦距变倍值。
其中，云台控制是指在监控系统中，通过控制系统在远程可控制其转动或移动的方向。
步骤104，依据所述第一地图参考点的PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ。
第一地图参考点的PTZ坐标值中的P值，即为通过云台控制所述第一地图参考点移动至目标摄像机拍摄画面中央时，目标摄像机的水平角，第一地图参考点的PTZ坐标值中的T值，即为通过云台控制所述第一地图参考点移动至目标摄像机拍摄画面中央时，目标摄像机的俯仰角。
可选地，所述依据所述第一地图参考点的PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ，包括：
通过如下公式计算所述第一水平角偏差Δφ和所述第一俯仰角偏差Δθ：
Figure BDA0004153015300000061
其中，Pi为所述第一地图参考点的PTZ坐标值中的P值，Ti为所述第一地图参考点的PTZ坐标值中的T值。
步骤105，获取N个地图参考点在所述世界坐标值中的坐标值。
应理解的是，N个地图参考点为以所述目标摄像机为圆心，L为半径生成等间隔排布的N个地图参考点，所述N个地图参考点包括所述第一地图参考点，N为大于1的整数。
步骤106，依据所述N个地图参考点在所述世界坐标值中的N个坐标值，计算目标摄像机拍摄所述N个地图参考点所需的N个水平角φ和N个俯仰角θ。
本申请实施例中，通过步骤105中设置的N个地图参考点，并依据N个地图参考点的PTZ坐标值、N个地图参考点的水平角φ和N个地图参考点的俯仰角θ，对目标摄像机的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ进行计算，从而提高对目标摄像机进行校准的精确率。
步骤107，控制所述目标摄像机移动至所述N个地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值。
N个地图参考点的PTZ坐标值，即为通过云台控制所述N个地图参考点移动至目标摄像机拍摄画面中央时，N个地图参考点在目标摄像机的方位值。
步骤108，依据所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值、所述N个水平角φ和所述N个俯仰角θ，计算所述目标摄像机的N个水平角偏差Δφ和N个俯仰角偏差Δθ。步骤109，依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准。
这样，通过对目标摄像机的水平角和俯仰角校准，从而减小摄像机实时监控的误差。
可选地，所述N个地图参考点包括：
以所述目标摄像机为圆心，L为半径生成等间隔排布的N个地图参考点，所述N个地图参考点包括所述第一地图参考点，N为大于1的整数。
本申请实施例中，通过设置以目标摄像机为圆心，L为半径生成等间隔排布的N个地图参考点，依据N个地图参考点的PTZ坐标值、N个地图参考点的水平角φ和N个地图参考点的俯仰角θ，对目标摄像机的N个水平角偏差Δφ和N个俯仰角偏差Δθ进行计算，从而提高对目标摄像机进行校准的精确率。
可选地，所述依据所述水平角偏差Δφ和所述俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准，包括：
依据所述N个地图参考点的至少两个地图参考点的所述水平角偏差Δφ和所述俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机的第一监控方向进行校准。
在本申请实施例中，通过N个地图参考点的至少两个地图参考点的所述水平角偏差Δφ和所述俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机的第一监控方向进行校准，从而提高对目标摄像机在第一监控方向实时监控的精确率。
可选地，所述至少两个地图参考点包括第二地图参考点和第三地图参考点，所述第二地图参考点为所述第一监控方向在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点，所述第三地图参考点为所述第一监控方向在所述N个地图参考点所在圆上的交点的右边最近点。
应理解的是，第二地图参考点和第三地图参考点可分别为以第一监控方向在N个地图参考点所在圆上的交点为参照，目标摄像机为原点，N个地图参考点所在圆的顺时针方向或逆时针方向上的左边最近点和右边最近点。
在本申请实施例中，通过依据第一监控方向在N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ，以及依据第一监控方向在N个地图参考点所在圆上的交点的右边最近点的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ，对第一监控方向在N个地图参考点所在圆上的交点的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ进行计算，并依据第一监控方向在N个地图参考点所在圆上的交点的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ，对目标摄像机的第一监控方向进行校准，进一步地，可提高目标摄像机在第一监控方向的实时监控的精确率。
由于上述实施例中，已对第一地图参考点的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ的计算进行详细说明，而本实施例中，第二地图参考点的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ，以及第三地图参考点的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ的计算与上述实施例中相同，因此能实现上述实施例的全部技术效果，此处不再一一赘述。
可选地，所述依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机的第一监控方向进行校准，包括：
通过以下公式计算所述目标摄像机在第一监控方向B的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ：
Figure BDA0004153015300000081
其中，PB为所述第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的PTZ坐标值中的P值，P2为所述第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点的PTZ坐标值中的P值，P3为所述第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点的PTZ坐标值中的P值，P2＜PB＜P3。
应理解的是，本申请实施中，可通过插值方法计算目标摄像机在第一监控方向B的水平角偏差ΔφB、俯仰角偏差ΔθB，其中，常见的插值方法的有：最邻近插值、线性插值、拉格朗日插值和牛顿插值。具体地，最邻近插值是让输出值等于邻域内离它最近的值，这种插值方式比较粗糙。牛顿插值和拉格朗日插值从本质上来说是一样的，但是拉格朗日插值每增加一个节点，整个函数要重新计算，计算量巨大。而牛顿插值每增加一个点只需要在多项式的最后增加一项，而且各基函数的系数可以递归计算，减少了很多计算量。当时拉格朗日插值和牛顿插值在参考点比较多时，容易产生剧烈的震荡，即Runge现象，且连接处不光滑。因此，本申请采用分段插值的方法，简单易行，且克服了Runge现象。
本申请实施例中，通过依据第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点的PTZ坐标值中的P值、第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点的水平角偏差、俯仰角偏差，以及，第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的右边最近点的PTZ坐标值中的P值、第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的右边最近点的水平角偏差、俯仰角偏差，计算第一监控方向B的水平角偏差ΔφB、俯仰角偏差ΔθB，并依据水平角偏差ΔφB、俯仰角偏差ΔθB，从而对目标摄像机的第一监控方向进行校准。
可选地，所述至少两个地图参考点还可为N个地图参考点中，以第一监控方向在所述N个地图参考点所在圆上的交点为参照，目标摄像机为原点，N个地图参考点所在圆的顺时针方向或逆时针方向上的多个参考点，对参考点的数量，本实施例不做限定。
在一可选的实施方式中，多个参考点可分别自所述第一监控方向在所述N个地图参考点在所在圆上的交点的左、右两侧均匀分布的点。通过依据N个地图参考点的多个地图参考点的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机的第一监控方向进行校准，从而提高目标摄像机在第一监控方向实时监控的精确率。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种摄像机校准装置的结构示意图，该装置包括：
第一获取模块201，用于获取第一地图参考点的第一坐标值，所述第一坐标值为所述第一地图参考点在世界坐标系中的坐标值；
第一计算模块202，用于依据所述第一坐标值，计算目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ；
第二获取模块203，用于控制所述目标摄像机移动至所述第一地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述第一地图参考点的PTZ坐标值；
第二计算模块204，用于依据所述第一地图参考点的PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ；
第三获取模块205，用于获取N个地图参考点在所述世界坐标值中的坐标值；
第三计算模块206，用于依据所述N个地图参考点在所述世界坐标值中的N个坐标值，计算目标摄像机拍摄所述N个地图参考点所需的N个水平角φ和N个俯仰角θ；
第四获取模块207，用于控制所述目标摄像机移动至所述N个地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值；
第四计算模块208，用于依据所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值、所述N个水平角φ和所述N个俯仰角θ，计算所述目标摄像机的N个水平角偏差Δφ和N个俯仰角偏差Δθ；
校准模块209，用于依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准。
可选地，所述N个地图参考点包括：
生成模块，用于以所述目标摄像机为圆心，L为半径生成的等间隔排布的N个地图参考点，所述N个地图参考点包括所述第一地图参考点，N为大于1的整数。
可选地，所述计算所述目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ，包括：
通过如下公式计算所述第一地图参考点的水平角φ：
Figure BDA0004153015300000101
通过如下公式计算Ei点的俯仰角θ：
Figure BDA0004153015300000102
其中，EixC为Ei在X轴方向到摄像机C点在世界坐标系地面正射点的距离，EiyC为Ei在Y轴方向到摄像机C点在世界坐标系地面正射点的距离，i为1至N的整数，Ei为所述第一地图参考点；
通过如下公式计算EixC和EiyC：
Figure BDA0004153015300000103
其中，所述目标摄像机在世界坐标系中的坐标值为(xc,yc,h)。
可选地，所述依据所述第一地图参考点的PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ，包括：
通过如下公式计算所述第一水平角偏差Δφ和所述第一俯仰角偏差Δθ：
Figure BDA0004153015300000111
其中，Pi为所述第一地图参考点的PTZ坐标值中的P值，Ti为所述第一地图参考点的PTZ坐标值中的T值。
可选地，所述依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准，包括：
依据所述N个地图参考点的至少两个地图参考点的所述水平角偏差Δφ和所述俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机的第一监控方向进行校准。
可选地，所述至少两个地图参考点包括第二地图参考点和第三地图参考点，所述第二地图参考点为所述第一监控方向在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点，所述第三地图参考点为所述第一监控方向在所述N个地图参考点所在圆上的交点的右边最近点。
可选地，所述依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机的第一监控方向进行校准，包括：
通过以下公式计算所述目标摄像机在第一监控方向B的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ
Figure BDA0004153015300000112
其中，PB为所述第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的PTZ坐标值中的P值，P2为所述第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点的PTZ坐标值中的P值，P3为所述第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点的PTZ坐标值中的P值，P2＜PB＜P3。
由于本实施例的技术方案包含了上述实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述实施例的全部技术效果，此处不再一一赘述。
如图3所示，本申请实施例还提供一种电子设备300，包括：至少一个处理器301；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器302；其中，所述存储器302存储有可被所述至少一个处理器301执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器301执行，以使所述至少一个处理器301能够执行时实现上述图1所示方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述图1所示方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
其中，所述处理器为上述实施例中所述的终端中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
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上述实施例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可以以计算机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(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种摄像机校准方法，其特征在于，包括：
获取第一地图参考点的第一坐标值，所述第一坐标值为所述第一地图参考点在世界坐标系中的坐标值；
依据所述第一坐标值，计算目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ；
控制所述目标摄像机移动至所述第一地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述第一地图参考点的PTZ坐标值；
依据所述第一地图参考点的PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ；
获取N个地图参考点在所述世界坐标值中的坐标值；
依据所述N个地图参考点在所述世界坐标值中的N个坐标值，计算目标摄像机拍摄所述N个地图参考点所需的N个水平角φ和N个俯仰角θ；
控制所述目标摄像机移动至所述N个地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值；
依据所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值、所述N个水平角φ和所述N个俯仰角θ，计算所述目标摄像机的N个水平角偏差Δφ和N个俯仰角偏差Δθ；
依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N个地图参考点包括：
以所述目标摄像机为圆心，L为半径生成的等间隔排布的N个地图参考点，所述N个地图参考点包括所述第一地图参考点，N为大于1的整数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ，包括：
通过如下公式计算所述第一地图参考点的水平角φ：
Figure FDA0004153015290000011
通过如下公式计算Ei点的俯仰角θ：
Figure FDA0004153015290000021
其中，EixC为Ei在X轴方向到摄像机C点在世界坐标系地面正射点的距离，EiyC为Ei在Y轴方向到摄像机C点在世界坐标系地面正射点的距离，i为1至N的整数，Ei为所述第一地图参考点；
通过如下公式计算EixC和EiyC：
Figure FDA0004153015290000022
其中，所述目标摄像机在世界坐标系中的坐标值为(xc,yc,h)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一地图参考点的第一PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ，包括：
通过如下公式计算所述水平角偏差Δφ和所述俯仰角偏差Δθ：
Figure FDA0004153015290000023
其中，Pi为所述第一地图参考点的PTZ坐标值中的P值，Ti为所述第一地图参考点的PTZ坐标值中的T值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准，包括：
依据所述N个地图参考点的至少两个地图参考点的所述水平角偏差Δφ和所述俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机的第一监控方向进行校准。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少两个地图参考点包括第二地图参考点和第三地图参考点，所述第二地图参考点为所述第一监控方向在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点，所述第三地图参考点为所述第一监控方向在所述N个地图参考点所在圆上的交点的右边最近点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机的第一监控方向进行校准，包括：
通过以下公式计算所述目标摄像机在第一监控方向B的水平角偏差Δφ和俯仰角偏差Δθ：
Figure FDA0004153015290000031
其中，PB为所述第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的PTZ坐标值中的P值，P2为所述第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点的PTZ坐标值中的P值，P3为所述第一监控方向B在所述N个地图参考点所在圆上的交点的左边最近点的PTZ坐标值中的P值，P2＜PB＜P3。
8.一种摄像机校准装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取第一地图参考点的第一坐标值，所述第一坐标值为所述第一地图参考点在世界坐标系中的坐标值；
第一计算模块，用于依据所述第一坐标值，计算目标摄像机拍摄所述第一地图参考点所需的第一水平角φ和第一俯仰角θ；
第二获取模块，用于控制所述目标摄像机移动至所述第一地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述第一地图参考点的PTZ坐标值；
第二计算模块，用于依据所述第一地图参考点的PTZ坐标值、所述第一水平角φ和所述第一俯仰角θ，计算所述目标摄像机的第一水平角偏差Δφ和第一俯仰角偏差Δθ；
第三获取模块，用于获取N个地图参考点在所述世界坐标值中的坐标值；
第三计算模块，用于依据所述N个地图参考点在所述世界坐标值中的N个坐标值，计算目标摄像机拍摄所述N个地图参考点所需的N个水平角φ和N个俯仰角θ；
第四获取模块，用于控制所述目标摄像机移动至所述N个地图参考点位于拍摄画面中央，并获取所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值；
第四计算模块，用于依据所述N个地图参考点的N个PTZ坐标值、所述N个水平角φ和所述N个俯仰角θ，计算所述目标摄像机的N个水平角偏差Δφ和N个俯仰角偏差Δθ；
校准模块，用于依据所述N个水平角偏差Δφ和所述N个俯仰角偏差Δθ，对所述目标摄像机进行校准。
9.一种电子设备，其特征在于，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指令，所述指令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至7中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1至7中任一项所述方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117433510A (zh) * 2023-11-09 2024-01-23 大庆安瑞达科技开发有限公司 一种基于平面地图快速定位网络摄像机位置的方法

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