一種將二維圖像信息進行三維重建的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例涉及投影幾何【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種將二維圖像信息進行三維重建的方法和設(shè)備，用以解決現(xiàn)有的將二維圖像信息恢復(fù)成對應(yīng)的三維物體信息的過程比較復(fù)雜，不利于大規(guī)模使用的問題。本發(fā)明實施例提供的將二維圖像信息進行三維重建的方法包括：確定位置參數(shù)和硬件參數(shù)、以及二維圖像上的本征點信息；根據(jù)確定的位置參數(shù)、硬件參數(shù)和本征點信息確定映射矩陣；根據(jù)確定的映射矩陣，將二維圖像上的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點；并根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的三維坐標(biāo)中的各個坐標(biāo)點，確定二維圖像對應(yīng)的三維物體信息。本發(fā)明實施例實現(xiàn)了簡化了將二維圖像信息恢復(fù)成對應(yīng)的三維物體信息的過程，進而有利于進一步擴大應(yīng)用范圍。
【專利說明】一種將二維圖像信息進行三維重建的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及投影幾何【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種將二維圖像信息進行三維重建的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]固定在制高點處的攝像機在進行拍攝時會獲得一系列的圖像。通過這些圖像，能獲得物體的二維圖像信息，然而卻無法獲得物體的三維信息，比如物體的速度信息、尺寸信息以及形狀信息等。為了獲取這些信息，必須將物體的二維圖像信息恢復(fù)成對應(yīng)的三維信息，即三維重建。進行三維重建需要借助相機或者攝像機將三維場景轉(zhuǎn)化為二維圖像，分析三維物體點與二維圖像點的對應(yīng)關(guān)系，并利用這種對應(yīng)關(guān)系，通過二維圖像信息計算物體的三維信息。其中，映射矩陣是表征二維圖像信息和三維物體之間的對應(yīng)關(guān)系的矩陣。
[0003]現(xiàn)有的做法是將標(biāo)定器放置在監(jiān)控場景中，通過分析與處理拍攝到的含有標(biāo)定器的圖像來確定二維圖像和三維物體之間的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)這種對應(yīng)關(guān)系，將二維圖像信息恢復(fù)成對應(yīng)的三維物體信息。由于要求在每個監(jiān)控場景中必須放置標(biāo)定器，并要求標(biāo)定器的擺放位置要合適，因此操作起來比較麻煩，導(dǎo)致將二維圖像信息恢復(fù)成對應(yīng)的三維信息過程會比較復(fù)雜，不利于大規(guī)模的使用。
[0004]綜上所述，目前的三維重建方法必須要在監(jiān)控場景中放置標(biāo)定器，而且要求標(biāo)定器的擺放位置要合適，由于對標(biāo)定器與監(jiān)控場景的要求比較高，因此操作起來比較麻煩，導(dǎo)致將二維圖像信息恢復(fù)成對應(yīng)的三維信息的過程會比較復(fù)雜，不利于大規(guī)模的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供一種將二維圖像信息進行三維重建的方法和設(shè)備，用以解決現(xiàn)有的將二維圖像信息恢復(fù)成對應(yīng)的三維物體信息的過程比較復(fù)雜，不利于大規(guī)模使用的問題。
[0006]本發(fā)明實施例提供的一種將二維圖像信息進行三維重建的方法，包括:
[0007]確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)、以及用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的本征點信息；
[0008]根據(jù)確定的位置參數(shù)、硬件參數(shù)和本征點信息確定用于表征取景設(shè)備拍攝的二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣；
[0009]根據(jù)確定的映射矩陣，將所述用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的與物體相關(guān)的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點；
[0010]根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的三維坐標(biāo)中的各個坐標(biāo)點，確定用取景設(shè)備拍攝的二維圖像對應(yīng)的三維物體信息。
[0011]本發(fā)明提供的一種將二維圖像信息進行三維重建的設(shè)備，包括:
[0012]第一確定模塊，用于確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)、以及用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的本征點信息；[0013]第二確定模塊，用于根據(jù)確定的位置參數(shù)、硬件參數(shù)和本征點信息確定用于表征取景設(shè)備拍攝的二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣；
[0014]轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)確定的映射矩陣，將所述用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的與物體相關(guān)的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點；
[0015]處理模塊，用于根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的三維坐標(biāo)中的各個坐標(biāo)點，確定用取景設(shè)備拍攝的二維圖像對應(yīng)的三維物體信息。
[0016]在本發(fā)明實施例中，確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)、以及用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的本征點信息；根據(jù)確定的位置參數(shù)、硬件參數(shù)和本征點信息確定用于表征二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣；根據(jù)確定的映射矩陣，將二維圖像上的與物體相關(guān)的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點；并根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的三維坐標(biāo)中的各個坐標(biāo)點，確定二維圖像對應(yīng)的三維物體信息。由于對在場景中是否放置標(biāo)定器沒有具體要求，從而實現(xiàn)了簡化標(biāo)定的過程，相應(yīng)地，簡化了將二維圖像信息恢復(fù)成對應(yīng)的三維物體信息的過程，進而有利于進一步擴大應(yīng)用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例將二維圖像信息進行三維重建的方法流程示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實施例三維坐標(biāo)系中的標(biāo)定點與二維坐標(biāo)系中像素點的對應(yīng)關(guān)系示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實施例滅線示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實施例將二維圖像信息進行三維重建的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明實施例，確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)、以及用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的本征點信息；根據(jù)確定的位置參數(shù)、硬件參數(shù)和本征點信息確定用于表征二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣；根據(jù)確定的映射矩陣，將二維圖像上的與物體相關(guān)的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點；并根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的三維坐標(biāo)中的各個坐標(biāo)點，確定二維圖像對應(yīng)的三維物體信息。由于對在場景中是否放置標(biāo)定器沒有具體要求，從而實現(xiàn)了簡化標(biāo)定的過程，相應(yīng)地，簡化了將二維圖像信息恢復(fù)成對應(yīng)的三維物體信息的過程，進而有利于進一步擴大應(yīng)用范圍。
[0022]較佳地，取景設(shè)備可以是攝像機、是相機、具有照相功能的手機，還可以是帶有攝像頭的任何設(shè)備。
[0023]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明實施例作進一步詳細(xì)描述。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明實施例將二維圖像信息進行三維重建的方法包括下列步驟:
[0025]步驟101、確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)、以及用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的本征點信息；
[0026]步驟102、根據(jù)確定的位置參數(shù)、硬件參數(shù)和本征點信息確定用于表征取景設(shè)備拍攝的二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣；
[0027]步驟103、根據(jù)確定的映射矩陣，將所述用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的與物體相關(guān)的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點；[0028]步驟104、根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的三維坐標(biāo)中的各個坐標(biāo)點，確定用取景設(shè)備拍攝的二維圖像對應(yīng)的三維物體信息。[0029]較佳地，步驟101、確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)，具體包括:
[0030]確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的多組位置參數(shù)和硬件參數(shù)；
[0031]從確定的多組位置參數(shù)和硬件參數(shù)中選擇一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)；
[0032]將選擇的一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)作為取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)。
[0033]其中，所述取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)包括:
[0034]所述取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度，所述取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度，所述取景設(shè)備繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度以及所述取景設(shè)備距離地面的高度，其中，X軸、Y軸與Z軸構(gòu)成左手坐標(biāo)系；
[0035]所述取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的硬件參數(shù)包括:取景設(shè)備的焦距和畸變系數(shù)。
[0036]較佳地，硬件參數(shù)取景設(shè)備的焦距是根據(jù)位置參數(shù)取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度以及位置參數(shù)取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度確定的。
[0037]具體實施中，確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的多組位置參數(shù)包括:
[0038]確定取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度的取值范圍，取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度的取值范圍，以及取景設(shè)備距離地面的高度的取值范圍；
[0039]根據(jù)確定的取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度的取值范圍，取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度的取值范圍，以及取景設(shè)備距離地面的高度的取值范圍確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的多組位置參數(shù)。
[0040]以取景設(shè)備距離地面的高度為定值Im (米)，取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度以及取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度為在一定范圍內(nèi)變化的值為例，介紹根據(jù)確定的取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度的取值范圍，取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度的取值范圍，以及取景設(shè)備距離地面的高度的取值范圍確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的多組位置參數(shù)的具體過程。
[0041]具體實施中，取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度α取值范圍為:0°~360°，取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度β取值范圍為:0°~360°。
[0042]以1°的間隔為例進行介紹，α的可能值為0° , 1° ,2°......360°，β的可能
值為0° , 1° ,2°......360°，則α和β的所有可能組合包括:(0° ,0° )，(0°，1°
)，……，(0° ,360° )，(1。,0° ), (I。，1。)，……，(1。，360° )，……，(360°，0。)，(360°，
I。)，......，(360。，360。)共130321中組合，則可以確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程
中的130321組位置參數(shù)。
[0043]較佳地，可以根據(jù)需要選擇130321組位置參數(shù)中的部分組位置參數(shù)作為確定的取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的多組位置參數(shù)。
[0044]較佳地，可以根據(jù)需要縮小α和β的取值范圍或改變?nèi)≈档拈g隔，相應(yīng)地，確定的取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)組合也會改變。
[0045]較佳地，取景設(shè)備距離地面的高度可以為在一定范圍內(nèi)變化的值，假設(shè)取景設(shè)備距離地面的高度取值為Im或1.5m，則可以確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的260642(130321與2的乘積)組位置參數(shù)。[0046]較佳地，取景設(shè)備距離地面的高度可以為定值，α和β可以為在一定范圍內(nèi)變化的值；α可以為定值，取景設(shè)備距離地面的高度和β可以為在一定范圍內(nèi)變化的值，取景設(shè)備距離地面的高度、α和β可以均為在一定范圍內(nèi)變化的值，或者其它取景設(shè)備距離地面的高度、α和β的隨機組合均適用本發(fā)明，具體地可以根據(jù)需要和應(yīng)用場景而定。
[0047]在實施中，針對從確定的多組位置參數(shù)中選擇一組位置參數(shù)，可以任意選擇，也可以根據(jù)要求進行選擇，下面以位置參數(shù)中的α和β作為要進行選擇的位置參數(shù)組合中的元素進行具體介紹，實施中，可以僅以α作為要進行選擇的位置參數(shù)組合中的元素，可以僅以β作為要進行選擇的位置參數(shù)組合中的元素，可以以取景設(shè)備距離地面的高度作為要進行選擇的位置參數(shù)組合中的元素，也可以以α、β和取景設(shè)備距離地面的高度的隨機組合作為要進行選擇的位置參數(shù)組合中的元素，任意一種選擇位置參數(shù)組合中的元素的方法都適用本發(fā)明，由于其他種參數(shù)組合的實施情況與以α和β作為要進行選擇的位置參數(shù)組合中的元素的實施情況類似，在此就不作具體介紹。
[0048]方式一、任意從多組位置參數(shù)中選擇一組位置參數(shù)；
[0049]從所有組α和β中任意選擇一組位置參數(shù)；
[0050]以I。的間隔為例進行介紹，α的可能值為0°，1。，2。......360。，β的可能
值為0° , 1° ,2°......360°，則α和β的所有可能組合包括:(0° ,0° )，(0°，1°
)，……，(0° ,360° )，(1。,0° ), (I。，1。)，……，(1。，360° )，……，(360°，0。)，(360°，I。)，......，(360。, 360° )共 130321 中組合。
·[0051]較佳地，可以從130321個組合中任意選擇一組位置參數(shù)。
[0052]較佳地，可以隨機選擇，可以從最小值選擇(先選擇(0°，0° )組合)，可以從最大值選擇(先選擇(360°，360° )組合)，也可以從中間選擇。
[0053]實施中，選擇不同的α和β組合，確定的像素點對應(yīng)的三維坐標(biāo)的誤差不同。
[0054]較佳地，α和β的取值是以1°為間隔，較佳地，可以以2°為間隔，也可以以0.5°為間隔，具體地可以根據(jù)需要設(shè)定。
[0055]方式二、根據(jù)要求進行選擇；
[0056]為了滿足確定的像素點對應(yīng)的三維坐標(biāo)的精度最高，根據(jù)下列方法從所有組α和β中選擇一組位置參數(shù)。具體實施中，也可以根據(jù)其他要求進行選擇，比如具體應(yīng)用場景的要求。
[0057]根據(jù)下列步驟從確定的多組位置參數(shù)中選擇一組位置參數(shù):
[0058]S1、針對每一組位置參數(shù)，分別確定任意兩個標(biāo)定點在所述二維圖像上分別對應(yīng)的像素點在三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點；
[0059]S2、確定三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點對應(yīng)的兩個點在三維坐標(biāo)系中的距離和兩個標(biāo)定點之間的實際物理距離的誤差值；
[0060]S3、將對應(yīng)最小誤差值的一組位置參數(shù)作為選擇的一組位置參數(shù)。
[0061]較佳地，步驟S1、針對每一組位置參數(shù)，根據(jù)該組位置參數(shù)對應(yīng)的映射矩陣確定任意兩個標(biāo)定點在所述二維圖像上分別對應(yīng)的像素點在三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點。
[0062]在實施中，本發(fā)明實施例將二維圖像信息進行三維重建的方法可以在場景的地平面上確定標(biāo)定點，也可以在置于場景中的物體上確定標(biāo)定點，只要選取的標(biāo)定點在同一參考平面上即可。[0063]本發(fā)明實施例不需要在場景中放置標(biāo)定器，對于確定的標(biāo)定點也沒有嚴(yán)格的要求，從而提高了使用的靈活性，擴大了應(yīng)用范圍。
[0064]假設(shè)確定的任意兩個標(biāo)定點之間的實際物理距離為d，兩個標(biāo)定點在圖像上對應(yīng)的兩個像素點坐標(biāo)分別為(UpV1)和(u2，v2)。
[0065]其中，三維坐標(biāo)系中的標(biāo)定點與二維坐標(biāo)系中像素點的對應(yīng)關(guān)系如圖2所示，在圖2中，點M為三維坐標(biāo)系中一個標(biāo)定點，點m為標(biāo)定點M經(jīng)過取景設(shè)備成像后在用取景設(shè)備拍攝的圖像上的像素點，點M所在的坐標(biāo)系為滿足左手坐標(biāo)系原則的三維坐標(biāo)系，點m所在的坐標(biāo)系為二維坐標(biāo)系。
[0066]針對一組由<^和P i構(gòu)成的位置參數(shù),確定該組位置參數(shù)對應(yīng)的映射矩陣Pi,根據(jù)Pi確定(UuV1)和(u2，v2)在三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點對應(yīng)的兩個點(XuYdZ1)和(X2, Y2, Z2)，并計算兩個點(X1, Y1, Z1)和(X2，Y2, Z2)之間的距離屯。
[0067]較佳地，根據(jù)下列公式確定兩個點(X1, Y1, Z1)和(X2，Y2, Z2)之間的歐氏距離(Ii:
[0068]
【權(quán)利要求】
1.一種將二維圖像信息進行三維重建的方法，其特征在于，該方法包括: 確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)、以及用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的本征點信息； 根據(jù)確定的位置參數(shù)、硬件參數(shù)和本征點信息確定用于表征取景設(shè)備拍攝的二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣； 根據(jù)確定的映射矩陣，將所述用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的與物體相關(guān)的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點； 根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的三維坐標(biāo)中的各個坐標(biāo)點，確定用取景設(shè)備拍攝的二維圖像對應(yīng)的三維物體信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)，具體包括: 確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的多組位置參數(shù)和硬件參數(shù)； 從確定的多組位置參數(shù)和硬件參數(shù)中選擇一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)； 將選擇的一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)作為取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，從確定的多組位置參數(shù)和硬件參數(shù)中選擇一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)，包括: 針對每一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)，分別確定任意兩個標(biāo)定點在所述二維圖像上分別對應(yīng)的像素點在三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點；并 確定三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點對應(yīng)的兩個點在三維坐標(biāo)系中的距離和兩個標(biāo)定點之間的實際物理距離的誤差值； 將對應(yīng)最小誤差值的一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)作為選擇的一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1~3任一所述的方法，其特征在于，所述取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)包括: 所述取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度，所述取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度，所述取景設(shè)備繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度以及所述取景設(shè)備距離地面的高度，其中，X軸、Y軸與Z軸構(gòu)成左手坐標(biāo)系； 所述取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的硬件參數(shù)包括:取景設(shè)備的焦距和畸變系數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，確定用于表征取景設(shè)備拍攝的二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣，具體包括: 根據(jù)所述二維圖像的本征點信息、畸變系數(shù)以及取景設(shè)備的焦距，確定內(nèi)部參數(shù)矩陣；以及 根據(jù)取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度，取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度以及取景設(shè)備繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度，確定旋轉(zhuǎn)矩陣； 根據(jù)確定的內(nèi)部參數(shù)矩陣、旋轉(zhuǎn)矩陣以及取景設(shè)備距離地面的高度，確定用于表征取景設(shè)備拍攝的二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)確定的映射矩陣，基于下述公式將所述用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的與物體相關(guān)的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點:
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述取景設(shè)備繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度等于滅線vanishing line相對于水平方向的傾角； 其中，滅線是指三維坐標(biāo)系中選取的標(biāo)定點所在的參考平面上的所有平行線經(jīng)過透視之后在二維平面上的交點構(gòu)成的直線。
8.一種將二維圖像信息進行三維重建的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括: 第一確定模塊，用于確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)、以及用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的本征點信息； 第二確定模塊，用于根據(jù)確定的位置參數(shù)、硬件參數(shù)和本征點信息確定用于表征取景設(shè)備拍攝的二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣； 轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)確定的映射矩陣，將所述用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的與物體相關(guān)的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點； 處理模塊，用于根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的三維坐標(biāo)中的各個坐標(biāo)點，確定用取景設(shè)備拍攝的二維圖像對應(yīng)的三維物體信息。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一確定模塊具體用于: 確定取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的多組位置參數(shù)和硬件參數(shù)；從確定的多組位置參數(shù)和硬件參數(shù)中選擇一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)；并將選擇的一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)作為取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)和硬件參數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一確定模塊具體用于: 針對每一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)，分別確定任意兩個標(biāo)定點在所述二維圖像上分別對應(yīng)的像素點在三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點；確定三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點對應(yīng)的兩個點在三維坐標(biāo)系中的距離和兩個標(biāo)定點之間的實際物理距離的誤差值；并將對應(yīng)最小誤差值的一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)作為選擇的一組位置參數(shù)和硬件參數(shù)。
11.如權(quán)利要求8~10任一所述的設(shè)備，其特征在于，所述取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的位置參數(shù)包括: 所述取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度，所述取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度，所述取景設(shè)備繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度以及所述取景設(shè)備距離地面的高度，其中，X軸、Y軸與Z軸構(gòu)成左手坐標(biāo)系； 所述取景設(shè)備在拍攝二維圖像過程中的硬件參數(shù)包括:取景設(shè)備的焦距和畸變系數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二確定模塊具體用于: 根據(jù)所述二維圖像的本征點信息、畸變系數(shù)以及取景設(shè)備的焦距，確定內(nèi)部參數(shù)矩陣；根據(jù)取景設(shè)備繞X軸旋轉(zhuǎn)角度，取景設(shè)備繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度以及取景設(shè)備繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度，確定旋轉(zhuǎn)矩陣；以及根據(jù)確定的內(nèi)部參數(shù)矩陣、旋轉(zhuǎn)矩陣以及取景設(shè)備距離地面的高度，確定用于表征取景設(shè)備拍攝的二維圖像與三維物體之間對應(yīng)關(guān)系的映射矩陣。
13.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換模塊具體用于: 基于下述公式將所述用取景設(shè)備拍攝的二維圖像上的與物體相關(guān)的像素點轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)點:
14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述取景設(shè)備繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度等于滅線vanishing line相對于水平方向的傾角； 其中，滅線是指三維坐標(biāo)系中選取的標(biāo)定點所在的參考平面上的所有平行線經(jīng)過透視之后在二維平面上的交點構(gòu)成的直線。
【文檔編號】G06T17/00GK103578133SQ201210276338
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月3日
【發(fā)明者】王磊, 潘石柱, 張興明, 傅利泉, 朱江明, 吳軍, 吳堅 申請人:浙江大華技術(shù)股份有限公司