[发明专利]一种三维姿态估计数据集的生成方法

权利要求书

1.一种三维姿态估计数据集的生成方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤S1、数据准备：

3D软件中导入目标3D模型，调整3D模型的大小和位置参数；

步骤S2、数据处理与采集：

3D软件中创建摄像机，设置摄像机运动轨迹、视图环境背景和光源属性，通过渲染采集目标图像数据；

步骤S3、数据标注：

通过相机标定以及坐标变换的方法标注目标最小三维矩形框顶点投影的像素坐标。

2.根据权利要求1所述的三维姿态估计数据集的生成方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

步骤S11、从3D软件中导入目标的3D模型，所述3D软件包括3ds Max、solid works、unity；

步骤S12、根据模型实际大小设置系统单位转换比例，并将模型组合为一个整体；

步骤S13、设置模型初始旋转角度，调整模型在世界坐标系中的位置。

3.根据权利要求2所述的三维姿态估计数据集的生成方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

步骤S21、根据需求创建一个或多个摄像机，摄像机目标对准S12中组合后的模型中心；

步骤S22、创建一个图形作为摄像机的运动轨迹，并以此作为S21中摄像机的路径约束，通过调整轨迹的大小和旋转角度实现不同角度与不同距离下对目标的观测；

步骤S23、添加视图环境背景，设置光源属性；

步骤S24、设置渲染的活动时间段和渲染区域，输出摄像机视图，采集多视角目标图像数据。

4.根据权利要求3所述的三维姿态估计数据集的生成方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

步骤S31、利用3D软件中度量工具，测量目标最小三维矩形框中8个顶点和中心点在世界坐标系上的空间坐标值；

步骤S32、在3D软件中导入或者制作一个标准标定板，标定3D软件中摄像机的内参；所述内参包括：摄像机的焦距、图像像素坐标系中光轴投影的主点坐标、坐标轴的倾斜参数、每个像素代表的实际物理值大小，摄像机径向畸变系数和切向畸变系数；

步骤S33、利用步骤S22中摄像机的运动轨迹和目标的位置信息计算摄像机的外参，所述外参包括：摄像机的旋转矩阵和平移矩阵，前者描述世界坐标系的坐标轴相对于摄像机坐标系的坐标轴的方向，后者描述在摄像机坐标系下，空间原点的位置；

步骤S34、根据摄像机内参和外参，构建世界坐标到像素坐标的映射关系，通过坐标转换计算目标最小三维矩形框顶点空间坐标在目标图像上的二维投影像素坐标，完成目标最小三维矩形框的标注。