[发明专利]一种单目视觉定位方法

权利要求书

1.一种单目视觉定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：在需要定位区域安装调试好监控摄像头阵列，调整监控摄像头参数使得监控摄像头区域重叠部分尽可能小或者全域无重叠覆盖；

第二步：基于需要定位的区域构建坐标系UOV标定监控摄像头的位置坐标；

第三步：以像素坐标系为基准转换到世界坐标系；

第四步：目标位置的世界坐标转换到真实空间下的地理位置坐标。

2.根据权利要求1所述的一种单目视觉定位方法，其特征在于：第二步在进行像素坐标系到世界坐标系转换的过程中分以下情况：测量位置在像素坐标系的x轴上而无y轴分量以及测量位置在像素坐标系的任意位置。

3.根据权利要求2所述的一种单目视觉定位方法，其特征在于：测量位置在像素坐标系的y轴上而无x轴分量包括以下内容

通过测量以及相机标定，可以得到参数：相机高度H

(1)图像中心O₁对应的世界坐标点M与相机在Y轴上的距离O₃M；

(2)相机焦距f；

(3)像素u坐标与图像x坐标的转换系数dx；

(4)像素v坐标与图像y坐标的转换系数dy；

(5)光心在图像上的像素坐标O₁(u₀，v₀)；

(6)测量点P₁的像素坐标(u₀，v)；

计算测量点P1对应的世界坐标点P的Y轴坐标：

(1)光轴O₁M与Y轴的夹角

(2)光轴O₁M垂直于感光板，同时垂直于图像平面，所以O₁O₂垂直于O₁P₁，光轴O₁M与直线P₁P的夹角

(3)直线P₁P与Y轴的夹角β＝α-γ；

(4)距离

(5)点P的Y轴坐标为O₃P；

(6)点P的世界坐标

4.根据权利要求3所述的一种单目视觉定位方法，其特征在于：测量位置在像素坐标系的任意位置包括以下内容：

测量点Q₁的像素坐标为(u，v)，计算测量点Q1对应的世界坐标点Q的坐标：

S1：按照一中方法求出Q₁对应的世界坐标点Q的Y轴坐标O₃P；

S2：角形O₂O₁P₁为直角三角形，∠O₂O₁P₁为直角。距离

S3：距离

S4：ΔO₂Q₁P₁∽ΔO₂QP，可得

S5：距离

S6：点Q的X轴坐标为

S7：点Q的世界坐标为

5.根据权利要求1所述的一种单目视觉定位方法，其特征在于：像素-相机坐标系和地理位置坐标系之间四种关系：

(1)像素-相机坐标系和地理位置坐标系坐标轴相互平行；

(2)像素-相机坐标系Y轴反向延长线经过地理位置坐标系原点；

(3)像素-相机坐标系X轴反向延长线经过地理位置坐标系原点；

(4)像素-相机坐标系和地理位置坐标系坐标轴位置随意。

6.根据权利要求5所述的一种单目视觉定位方法，其特征在于：基于(1)的地理坐标(x′,y′)为：

x′＝x+v；

y′＝y+u；

基于(2)的地理坐标(x′,y′)为：

x′＝v+O₃C；

y′＝u+O₃D；

基于(3)的地理坐标(x′,y′)为：

x′＝v+O₃C；

y′＝u+O₃D；

基于(4)的地理坐标(x′,y′)为：

x′＝v+O₃C；

y′＝u+O₃D；