[发明专利]平面位姿的获取方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种平面位姿的获取方法，其特征在于，包括：

获取拍摄终端所拍摄的目标图像，在所述目标图像中识别空间平面对应的平面区域；

获取所述拍摄终端的惯性测量数据，根据所述惯性测量数据，确定所述空间平面的平面竖直轴在相机坐标系中的方向向量；

获取所述平面区域上的在同一水平直线的边缘点，并根据所述在同一水平直线的边缘点在相机坐标系中的坐标数据，计算所述空间平面的平面水平轴在相机坐标系中的方向向量；其中，所述水平直线平行于所述空间平面的平面水平轴；

根据所述平面竖直轴以及所述平面水平轴的方向向量，获取所述空间平面在相机坐标系中的平面法向量；

根据所述平面水平轴的方向向量、所述平面竖直轴的方向向量以及所述平面法向量，构建所述目标图像中相机坐标系到所述空间平面所在的空间平面坐标系的第一旋转矩阵；

获取所述平面区域投影到所述空间平面上的外切矩形，根据所述外切矩形获取空间平面坐标系的原点，得到所述相机坐标系与所述空间平面坐标系间的平移向量；

将所述第一旋转矩阵以及所述平移向量，确定为所述空间平面的位姿。

2.根据权利要求1所述的平面位姿的获取方法，其特征在于，所述根据所述惯性测量数据，确定所述空间平面的平面竖直轴在相机坐标系中的方向向量的步骤，包括：

根据所述惯性测量数据获取相机坐标系到世界坐标系的第二旋转矩阵；

根据所述第二旋转矩阵以及世界坐标系中的重力轴的方向向量，获取所述重力轴在相机坐标系中的方向向量；

将所述重力轴在相机坐标系中的方向向量，确定为所述空间平面的平面竖直轴在相机坐标系中的方向向量。

3.根据权利要求1所述的平面位姿的获取方法，其特征在于，所述获取所述平面区域上的在同一水平直线的边缘点的步骤，包括：

根据所述空间平面的平面竖直轴在相机坐标系中的方向向量以及所述空间平面的初始平面法向量，获取所述空间平面的平面水平轴的初始方向向量；所述空间平面的初始平面法向量是在所述目标图像中识别获取的；

根据所述空间平面的平面水平轴的初始方向向量，获取所述空间平面的平面水平轴在目标图像上投影直线的投影角度；

以所述投影角度初始化边缘检测算子，对所述目标图像上的平面区域进行边缘检测，得到所述平面区域的平面边缘点；

根据所述投影角度确定旋转角范围区间，根据所述平面边缘点拟合直线旋转角在所述旋转角范围区间的预选直线；

从所述预选直线中筛选出包含平面边缘点最多的直线作为水平直线，从所述水平直线上确定边缘点。

4.根据权利要求1所述的平面位姿的获取方法，其特征在于，所述根据所述在同一水平直线的边缘点在相机坐标系中的坐标数据，计算所述空间平面的平面水平轴在相机坐标系中的方向向量的步骤，包括：

将所述在同一水平直线的边缘点在相机坐标系中的坐标向量转换为在世界坐标系中的坐标向量；

计算所述在同一水平直线的边缘点在世界坐标系中的坐标向量间的差值，得到所述空间平面的平面水平轴在世界坐标系中的方向向量；

将所述空间平面的平面水平轴在世界坐标系中的方向向量，转换为在相机坐标系中的方向向量。

5.根据权利要求1所述的平面位姿的获取方法，其特征在于，所述根据所述外切矩形获取空间平面坐标系的原点，得到所述相机坐标系与所述空间平面坐标系间的平移向量的步骤，包括：

获取目标图像中平面区域上各个像素点的在相机坐标系的坐标数据，根据所述像素点的在相机坐标系的坐标数据获取所述外切矩形上各个顶点坐标；所述外切矩形的边分别与空间平面的平面水平轴以及平面竖直轴平行；

根据所述外切矩形上各个顶点坐标计算所述外切矩形中最短边的边长值；

对所述外切矩形按比例进行缩放，获得所述最短边的边长值为标准边长值的标准外切矩形，并基于所述外切矩形中各个顶点坐标获取标准外切矩形的各个顶点坐标；

根据所述标准外切矩形的各个顶点坐标，得到所述标准外切矩形的中心在相机坐标系中的坐标数据；

将所述标准外切矩形的中心确定为所述空间平面坐标系的原点，得到所述空间平面坐标系的原点在相机坐标系中的坐标数据，得到所述相机坐标系的平移向量。