[发明专利]相机位姿的估计方法、装置、电子设备及计算机存储介质

权利要求书

1.一种相机位姿的估计方法，其特征在于，所述估计方法包括：

获取相机拍摄的输入图像中投影图像的位置信息，所述位置信息包括投影角点坐标，所述投影角点坐标为注册图像的顶点投影到所述输入图像上的坐标；

根据所述投影角点坐标确定所述注册图像的两个消失点的坐标；

基于所述消失点之间的几何约束，确定所述相机相对所述注册图像的相机位姿。

2.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于，所述相机位姿包括旋转矩阵，所述消失点包括第一消失点和第二消失点，所述基于所述消失点之间的几何约束，确定所述相机相对所述注册图像的相机位姿，包括：

基于所述相机的内部参数和所述消失点的坐标，计算得到所述第一消失点对应的平行线的第一三维向量，和所述第二消失点对应的平行线的第二三维向量；

基于所述第一三维向量和所述第二三维向量确定所述旋转矩阵。

3.根据权利要求2所述的估计方法，其特征在于，所述基于所述第一三维向量和所述第二三维向量确定所述相机相对所述旋转矩阵，包括：

分别对所述第一三维向量、所述第二三维向量进行向量归一化，得到第一单位向量、第二单位向量；

对所述第一单位向量和所述第二单位向量进行两次叉积校正，获得三条相互垂直的所述第一单位向量、第三单位向量和第四单位向量；

以所述第一单位向量、第三单位向量和第四单位向量作为所述旋转矩阵。

4.根据权利要求3所述的估计方法，其特征在于，所述对所述第一单位向量和所述第二单位向量进行两次叉积校正，包括：

对所述第一单位向量和所述第二单位向量进行叉积运算，得到垂直于所述第一单位向量和所述第二单位向量的所述第三单位向量；

对所述第一单位向量和所述第三单位向量进行叉积运算，得到垂直于所述第一单位向量和所述第三单位向量的所述第四单位向量。

5.根据权利要求2所述的估计方法，其特征在于，所述相机位姿还包括平移矩阵，所述基于所述消失点之间的几何约束，确定所述相机相对所述注册图像的相机位姿，包括：

根据所述投影角点坐标、所述投影角点坐标在所述注册图像上对应的注册角点的三维点坐标和所述旋转矩阵确定所述相机相对所述注册图像的平移矩阵。

6.根据权利要求5所述的估计方法，其特征在于，所述根据所述投影角点坐标、所述投影角点坐标在所述注册图像上对应的注册角点的三维点坐标和所述旋转矩阵确定所述相机相对所述注册图像的平移矩阵，包括：

将所述投影角点坐标、所述三维点坐标和所述旋转矩阵输入平移矩阵的目标函数中，求所述平移矩阵的目标函数得到所述平移矩阵；其中，所述平移矩阵的目标函数是基于投影点与三维点之间的重投影约束构建的。

7.根据权利要求6所述的估计方法，其特征在于，所述估计方法还包括：

使用至少两组所述投影角点坐标和所述三维点坐标求解所述平移矩阵的目标函数，得到最优的平移矩阵。

8.一种相机位姿的估计装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述相机拍摄的输入图像中投影图像的位置信息，所述位置信息包括投影角点坐标，所述投影角点坐标为注册图像的顶点投影到所述输入图像上的坐标；

消失点计算模块，用于根据所述投影角点坐标确定所述注册图像的两个消失点的坐标；

相机位姿估计模块，用于基于所述消失点之间的几何约束，计算所述相机相对所述注册图像的相机位姿。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、存储器和摄像头模组；所述处理器耦接所述存储器和所述摄像头模组，在工作时执行指令，以配合所述存储器、所述摄像头模组实现如权利要求1至7任一项所述的相机位姿的估计方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1至7中任一项所述相机位姿的估计方法的步骤。