CN112348898A - 一种标定方法、装置及摄像机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种标定方法、装置及摄像机。该方法包括:获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角;其中,预设偏移量是对加速度计的零点偏置进行校正得到的;基于目标俯仰角,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。与现有技术相比,应用本发明实施例提供的方案,可以提高摄像机标定结果的准确率。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域,特别是涉及一种标定方法、装置及摄像机。
背景技术
随着人工智能技术的快速发展,图像识别技术被广泛应用于人们的日常生活中。例如,机场、火车站等交通枢纽的安检***可以通过人脸识别技术对旅客的身份进行识别;居民小区的门禁***可以通过车牌识别技术对进入小区的车辆是否为业主车辆进行识别等。
其中,摄像机采集到的图像中可能包括多个对象,而图像识别技术仅仅用于识别其中的某一个或某几个对象,因此,在采集到图像后,摄像机需要对图像中所包括的多个对象的图像区域进行筛选,以得到待识别对象的图像区域。
基于此,为了提高图像识别结果的准确率,在摄像机安装完成后,需要对摄像机进行标定,并将标定结果作为摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时所依赖的筛选依据。
相关技术中,在对摄像机进行标定时,将摄像机拍摄一对象时加速度计测量得到的俯仰角,作为摄像机拍摄该对象时的俯仰角,进而基于摄像机拍摄该对象时的俯仰角,对摄像机进行标定。
但是,由于摄像机所处环境等原因会影响摄像机加速度计的测量准确率,这样,相关技术中所得到的摄像机拍摄对象时的俯仰角的精度不高,最终导致摄像机的标定结果的准确率较低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种标定方法、装置及摄像机,以实现提高摄像机标定结果的准确率。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种标定方法,所述方法包括:
获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
利用预设偏移量对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角;其中,所述预设偏移量是对所述加速度计的零点偏置进行校正得到的;
基于所述目标俯仰角,确定所述摄像机对所述目标对象拍摄得到的图像中,所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。
可选的,一种具体实现方式中,对所述加速度计的零点偏置进行校正的方式,包括:
获取预设测量值,以及所述摄像机静置在光学校准平台上时,所述加速度计测量得到的真实测量值;其中,所述预设测量值与所述摄像机在所述光学校准平台上的静置状态具有对应性;
计算所述真实测量值与所述预设测量值的差值,作为所述预设偏移量;
其中,所述光学校准平台包括:平行光管、光轴调整装置和装载平台,所述平行光管和所述光轴调整装置安装在所述装载平台的同一侧,所述平行光管发射光线与地面平行,所述摄像机固定在所述光轴调整装置上,且所述摄像机拍摄画面的中心与所述平行光管靶标重合。
可选的,一种具体实现方式中,
所述摄像机安装有用于将所述加速度计的实时温度控制在预设温度范围内的控温器件;在获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角之前,所述方法还包括:
将所述加速度计的实时温度在所述预设温度范围内时所获取的角度,设置为所述初始俯仰角。
可选的,一种具体实现方式中,所述摄像机为可转动摄像机;
所述获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角的步骤,包括:
在每个预设周期开始时,获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
所述利用预设偏移量对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角的步骤,包括:
利用预设偏移量和当前周期的预设补偿值,对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角;
其中,当所述当前周期为第一周期时,所述当前周期的预设补偿值为零;当所述当前周期为非第一周期时,所述当前周期的预设补偿值是基于安装俯仰角确定的,所述安装俯仰角为:所述摄像机安装完成后,将云台转至零位时,所述加速度计测量得到的俯仰角。
可选的,一种具体实现方式中,当所述当前周期为非第一周期时,所述当前周期的预设补偿值的确定方式,包括:
在所述当前周期开始时,将云台由当前位置转至零位,获取所述云台转至零位时,所述加速度计测量得到的待校正俯仰角;
计算所述待校正俯仰角与所述安装俯仰角的差值,作为所述当前周期的预设补偿值。
可选的,一种具体实现方式中,所述获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角的步骤,包括:
摄像机在对目标对象进行连续多次拍摄的过程中,获取所述摄像机对所述目标对象进行每次拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
所述利用预设偏移量对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角的步骤,包括:
计算所获取到的多个初始俯仰角的平均值;
利用预设偏移量对所述平均值进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角。
可选的,一种具体实现方式中,所述基于所述目标俯仰角,确定所述摄像机对所述目标对象拍摄得到的图像中,所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数的步骤,包括:
利用第一公式和第二公式,确定所述摄像机对所述目标对象拍摄得到的图像中,所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数;
其中,所述第一公式为:
R*tg(α)=H
所述第二公式为:
n=h/(R*(u/f))
其中,n为所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数,α为所述目标俯仰角,H为所述摄像机的安装高度,h为所述目标对象的高度值,u为所述摄像机的像素尺寸,f为所述摄像机的焦距,R为摄像机的视场中心点与目标物体的距离。
第二方面,本发明实施例提供了一种标定装置,所述装置包括:
角度获取模块,用于获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
角度校正模块,用于利用预设偏移量对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角;其中,所述预设偏移量是对所述加速度计的零点偏置进行校正得到的;
结果确定模块,用于基于所述目标俯仰角,确定所述摄像机对所述目标对象拍摄得到的图像中,所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。
可选的,一种具体实现方式中,所述装置还包括:零度校正模块,用于对所述加速度计的零点偏置进行校正;所述零度校正模块包括:
测量值获取子模块,用于获取预设测量值,以及所述摄像机静置在光学校准平台上时,所述加速度计测量得到的真实测量值;其中,所述预设测量值与所述摄像机在所述光学校准平台上的静置状态具有对应性;
偏移量计算子模块,用于计算所述真实测量值与所述预设测量值的差值,作为所述预设偏移量;
其中,所述光学校准平台包括:平行光管、光轴调整装置和装载平台,所述平行光管和所述光轴调整装置安装在所述装载平台的同一侧,所述平行光管发射光线与地面平行,所述摄像机固定在所述光轴调整装置上,且所述摄像机拍摄画面的中心与所述平行光管靶标重合。
可选的,一种具体实现方式中,
所述摄像机安装有用于将所述加速度计的实时温度控制在预设温度范围内的控温器件;
所述角度获取模块具体用于,在获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角之前,将所述加速度计的实时温度在所述预设温度范围内时所获取的角度,设置为所述初始俯仰角。
可选的,一种具体实现方式中,所述摄像机为可转动摄像机;
所述角度获取模块,具体用于在每个预设周期开始时,获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
所述角度校正模块,具体用于利用预设偏移量和当前周期的预设补偿值,对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角;
其中,当所述当前周期为第一周期时,所述当前周期的预设补偿值为零;当所述当前周期为非第一周期时,所述当前周期的预设补偿值是基于安装俯仰角确定的,所述安装俯仰角为:所述摄像机安装完成后,将云台转至零位时,所述加速度计测量得到的俯仰角。
可选的,一种具体实现方式中,所述装置还包括:补偿值确定模块,用于当所述当前周期为非第一周期时,确定所述当前周期的预设补偿值;所述补偿值确定模块包括:
云台转动子模块,用于在所述当前周期开始时,将云台由当前位置转至零位,获取所述云台转至零位时,所述加速度计测量得到的待校正俯仰角;
补偿值计算子模块,用于计算所述待校正俯仰角与所述安装俯仰角的差值,作为所述当前周期的预设补偿值。
可选的,一种具体实现方式中,
所述角度获取模块,具体用于摄像机在对目标对象进行连续多次拍摄的过程中,获取所述摄像机对所述目标对象进行每次拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
所述角度校正模块,具体用于计算所获取到的多个初始俯仰角的平均值;利用预设偏移量对所述平均值进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角。
可选的,一种具体实现方式中,所述结果确定模块,具体用于:
利用第一公式和第二公式,确定所述摄像机对所述目标对象拍摄得到的图像中,所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数;
其中,所述第一公式为:
R*tg(α)=H
所述第二公式为:
n=h/(R*(u/f))
其中,n为所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数,α为所述目标俯仰角,H为所述摄像机的安装高度,h为所述目标对象的高度值,u为所述摄像机的像素尺寸,f为所述摄像机的焦距,R为摄像机的视场中心点与目标物体的距离。
第三方面,本发明实施例提供了一种摄像机,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述第一方面提供的任一标定方法的步骤。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面提供的任一标定方法的步骤。
以上可见,应用本发明实施例提供的方案,在对摄像机进行标定时,并没有直接基于摄像机拍摄目标对象时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角对摄像机进行标定。而是首先利用预先对所述加速度计的零点偏置进行校正得到的偏移量对上述初始俯仰角进行校正,得到目标俯仰角,进而,基于所得到的目标俯仰角对摄像机进行标定。
其中,利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,可以消除摄像机内加速度计由于自身芯片偏移、PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)焊接精度限制等带来的零点偏置,从而提高所得到的目标俯仰角的精度,进而,提高摄像机标定结果的准确率。进一步的,由于标定结果是摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时,所依赖的筛选依据,因此,当摄像机的标定结果的准确率提高时,可以相应地提高摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时的筛选准确率,进而,提高图像识别的准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种标定方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的对加速度计的零点偏置进行校正的方式的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种光学校准平台的示意图;
图4为本发明实施例提供的一种摄像机内温控器件的安装结构图;
图5为本发明实施例提供的一种温控器件控制摄像机内加速度计温度的原理示意图;
图6为本发明实施例提供的一种基于加热器控制摄像机内加速度计温度的原理示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种标定方法的流程示意图;
图8为本发明实施例提供的一种当前周期为非第一周期时,当前周期的预设补偿值的确定方式的流程示意图;
图9为本发明实施例提供的一种标定装置的结构示意图;
图10为本发明实施例提供的一种摄像机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
相关技术中,在对摄像机进行标定时,将摄像机拍摄一对象时加速度计测量得到的俯仰角,作为摄像机拍摄该对象时的俯仰角,进而基于摄像机拍摄该对象时的俯仰角,对摄像机进行标定。但是,由于摄像机所处环境等原因会影响摄像机加速度计的测量准确率,这样,相关技术中所得到的摄像机拍摄对象时的俯仰角的精度不高,最终导致摄像机的标定结果的准确率较低。为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种标定方法。
下面,首先对本发明实施例提供的一种标定方法进行介绍。
图1为本发明实施例提供的一种标定方法的流程示意图。其中,该方法可以应用于任一需要进行标定的摄像机,该摄像机可以是拍摄角度固定的定点式摄像机,也可以是具有云台的可转动摄像机,当该摄像机是可转动摄像机时,该摄像机的拍摄角度可以随着云台的转动发生改变。对此,本发明实施例不做具体限定,以下简称摄像机。
其中,所谓标定是指:通过拍摄在世界坐标系中设定的一目标对象,建立世界坐标系与摄像机所采集图像中图像区域所包括的像素点数量的对应关系。
具体的:在摄像机安装完成后,摄像机拍摄世界坐标系中高度可知的一目标对象,进而,摄像机根据拍摄该目标对象时的俯仰角、该目标对象的高度,以及自身相关物理参数,确定该目标对象与摄像机视场中心点的距离以及采集到的图像中,该目标对象所在图像区域所包括的像素点数量。其中,该所确定的像素点数量即为最终确定的标定结果。
这样,在图像识别过程中,当摄像机拍摄得到的图像中存在多个包括各类拍摄对象的图像区域时,针对每个图像区域,摄像机便可以根据该图像区域所包括的像素点数量与所确定的标定结果的数量关系,来判断该图像区域所包括的对象是否为需要进行图像识别的对象。
也就是说,针对拍摄得到的图像中存在的多个包括各类拍摄拍摄对象的图像区域,摄像机可以利用所确定的标定结果来进行筛选,得到需要进行图像识别的图像区域。
如图1所示,本发明实施例提供的一种标定方法可以包括如下步骤:
S101:获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
S102:利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角;
其中,预设偏移量是对加速度计的零点偏置进行校正得到的;
S103:基于目标俯仰角,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。
以上可见,应用本发明实施例提供的方案,在对摄像机进行标定时,并没有直接基于摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角对摄像机进行标定。而是首先利用预先对加速度计的零点偏置进行校正得到的偏移量对上述初始俯仰角进行校正,得到目标俯仰角,进而,基于所得到的目标俯仰角对摄像机进行标定。
其中,利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,可以消除摄像机内加速度计由于自身芯片偏移、PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)焊接精度限制等带来的零点偏置,从而提高所得到的目标俯仰角的精度,进而,提高摄像机标定结果的准确率。进一步的,由于在图像中筛选待识别对象的图像区域时依赖于标定结果,因此,当摄像机的标定结果的准确率提高时,可以相应地提高摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时的准确率,进而,提高图像识别的准确率。
在摄像机安装完成,即将投入使用时,需要对摄像机进行标定,而对摄像机的标定是基于摄像机对一对象进行拍摄得到图像实现的。
基于此,在本发明实施例提供的一种标定方法中,首先设定用于摄像机标定的目标对象。其中,摄像机的应用场景不同时,所设定的目标对象可以不同。例如,当摄像机用于人员检测时,该目标对象可以为一个人员或者一个人体模型;当摄像机用于车牌检测时,该目标对象可以为一个悬挂在车辆上的车牌。
在设定了用于摄像机标定的目标对象后,摄像机便可以执行上述步骤S101,获取对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计从测量得到的初始俯仰角。
其中,加速度计是摄像机内的一种传感器,其实质是利用MEMS(Microelectromechanical Systems,微机电***)技术检测由于惯性力造成的敏感元件的微小形变。
具体的,在世界坐标系中,竖直向下的方向为Z轴,则当加速度计水平静置在水平桌面上时,由于其敏感元件在Z轴方向上在重力作用下产生了向下的形变,因此,加速度计可以在Z轴方向上输出1g的加速度。其中,g表示重力加速度,其数值通常可以为9.8m/s2。当然,当加速度计所处的地理位置不同时,g的具体数值可以随着地理位置的变化而变化。
基于此,加速度计可以测量包括重力加速度在内的加速度,而当加速度计所在的摄像机处于静止或匀速运动(匀速直线运动)状态时,加速度计便可以仅仅测量重力加速度。而根据重力加速度与上述世界坐标系的关系,加速度计便可以测量得到自身所在平面与地面的角度关系,进而,可以得到自身所在摄像机的俯仰角。
在完成上述步骤S101,得到摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角后,摄像机便可以继续执行上述步骤S102,即利用预先对摄像机内加速度计的零点偏置进行校正得到的偏移量对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角。
其中,对传感器而言,所谓零度偏置是指:在传感器没有角度输入的情况下,例如,将传感器水平放置水平桌面上时,传感器的测量输出的理想值应该为零。然而,由于芯片偏移、PCB焊接精度限制、芯片安装精度限制等原因,传感器的测量输出的真实值可能不为零。则当传感器的测量输出的真实值不为零时,该测量输出的真实值即为该传感器的零点偏置。
显然,摄像机内加速度计同样为一个传感器,则摄像机内加速度计也会具有由于芯片偏移、PCB焊接精度限制、芯片安装精度限制等原因造成的零点偏置。此外,摄像机内加速度计的零点偏置还可以受到摄像机内加速度计结构装配精度、摄像机镜头光路偏差等的影响。
基于此,当将摄像机静置放在水平桌面上时,摄像机内加速度计在世界坐标系的X、Y、Z轴上的输出的理想值应为(0,0,1g)或者(0,0,-1g),然而,在实际应用中,当将摄像机静置放在水平桌面上时,摄像机内加速度计在实际坐标系的X、Y、Z轴上的输出的实际值很可能与上述理想值不相等,则摄像机内加速度计在世界坐标系的X、Y、Z轴上的输出的实际值与上述理想值之间的差值即为摄像机内加速度计的零点偏置。
其中,上述理想值(0,0,1g)或者(0,0,-1g)中1g的符号取决于世界坐标系中Z轴的正方向是竖直向上的还是竖直向下的,当世界坐标系中Z轴的正方向是竖直向上的,则摄像机内加速度计在实际坐标系的X、Y、Z轴上的输出的理想值应为(0,0,1g),反正,则应为(0,0,-1g)。
可以理解的,当摄像机内加速度计存在零点偏置时,则摄像机加速度计在摄像机拍摄目标对象时,所测量得到的初始俯仰角就会受到零点偏置的影响,从而使得所测量得到的初始俯仰角的准确率较低。
基于此,由于为了提高摄像机的标定准确率,需要提高摄像机拍摄目标对象时,摄像机内加速度计测量得到的俯仰角的准确率,因此,在得到摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角后,便需要对该初始俯仰角进行校正,提高用于对摄像机进行标定所使用的目标俯仰角的准确率。
具体的,在上述步骤S102中,摄像机可以利用预先对摄像机内加速度计的零点偏置进行校正得到的偏移量对上述初始俯仰角进行校正,即通过消除摄像机内加速度计的零点偏置,来提高用于对摄像机进行标定所使用的目标俯仰角的准确率。
可选的,一种具体实现方式中,如图2所示,对加速度计的零点偏置进行校正的方式,可以包括如下步骤:
S201:获取预设测量值,以及摄像机静置在光学校准平台上时,加速度计测量得到的真实测量值;
其中,预设测量值与摄像机在光学校准平台上的静置状态具有对应性;
S202:计算真实测量值与预设测量值的差值,作为预设偏移量;
在本具体实现方式中,在摄像机出厂或者安装之前,可以将摄像机静置在光学校平台上。此时,根据摄像机在光学校正平台上的静置状态,可以确定摄像机内加速度计的预设测量值,且该预设测量值是摄像机内加速度计在不存在零点偏置的理想状态下的测量值。
例如,当将摄像机静置放在光学校正平台上时,摄像机内加速度计的预设测量值应为(0,0,1g)或者(0,0,-1g)。
此外,当将摄像机静置在光学校准平台上时,针对摄像机的当前放置状态,摄像机内加速度计还可以测量得到一个真实测量值。
显然,当上述真实测量值与预设测量值相同时,则可以说明摄像机内加速度计不存在零点偏置,则此时对加速度计的零点偏置进行校正所得到的偏移量为0;相反的,当上述真实测量值与预设测量值不同时,则可以说明摄像机内加速度计存在零点偏置,且该真实测量值与预设测量值之间的差值即为摄像机内加速度计的零点偏置,进而,可以将该差值作为对加速度计的零点偏置进行校正所得到的偏移量。
具体的,在本具体实现方式中,如图3所示,上述光学校准平台可以由平行光管220、光轴调整装置210和装载平台230构成。
其中,上述装载平台230也可以称为光学稳定平台230,其是一个水平台面。为了保证对加速度计的零点偏置进行校正所得到的偏移量能够具有较高的准确率,该装载平台230的水平精度需要高于预设的对摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角的精度要求。
此外,上述平行光管220和光轴调整装置210可以安装在装载平台230的同一侧。其中,平行光管220适用于产生平行光束的光学仪器,在平行光管220切面的中心位置处,标注有圆形靶标。
在本具体实现方式中,上述平行光管220所发射的光线与地面平行,待进行加速度计的零点偏置校正的摄像机200可以固定在上述光轴调整装置210上,并且可以通过调整上述光轴调整装置210来调整上述摄像机200的俯仰角度,以使得上述摄像机200的拍摄画面的中心与上述平行光管220的靶标重合,从而完成对摄像机220的视轴的调整。其中,当上述摄像机200为可转动摄像机时,上述光轴调整装置210可以为云台220。
这样,便可以使得上述摄像机200的视轴对准的方向为水平方向,从而保证摄像机内加速度计的预设测量值应为(0,0,1g)或者(0,0,-1g)。其中,所谓视轴是指上述摄像机200的拍摄画面的中心与镜头中心的连线所在的轴。
进而,在调整完成上述平行光管220和光学调整装置210后,上述摄像机200便可以获得摄像机内加速度计测量得到的真实测量值,进而,通过计算上述真实测量值与预设测量值的差值,得到上述摄像机200对应的预设偏移量。
进一步的,在得到上述预设偏移量后,上述摄像机200可以将该预设偏移量保存在本地的SOC(System on Chip,***级芯片)中的非易失性内存区中,以便在后续对摄像机进行标定的过程中实用使用。
其中,在本具体实现方式中,摄像机获取上述预设测量值的方式可以是从其他通信连接的电子设备处获取的,也可以是用户在摄像机中预先输入的。对此,本发明实施例不做具体限定。
此外,摄像机可以通过多种方式执行上述步骤S102,对此,本发明实施例不做具体限定。
优选的,摄像机执行上述步骤S102的方式,可以包括:
计算初始俯仰角与预设偏移量的差值,并将所得到的差值作为摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角。
优选的,摄像机执行上述步骤S102的方式,还可以包括:
计算初始俯仰角与预设偏移量的差值,进而,计算所得到的差值与预设校正系数的乘积,并将所得到的乘积作为摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角。
在执行上述步骤S102,得到目标俯仰角后,摄像机便可以继续执行上述步骤S103,基于目标俯仰角,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。
可选的,一种具体实现方式中,摄像机执行上述步骤S103的方式,可以包括如下步骤:
利用第一公式和第二公式,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数;
其中,第一公式为:
R*tg(α)=H
第二公式为:
n=h/(R*(u/f))
其中,n为目标对象的图像区域所包括的像素点个数,α为目标俯仰角,H为摄像机的安装高度,h为目标对象的高度值,u为摄像机的像素尺寸,f为摄像机的焦距,R为摄像机的视场中心点与目标物体的距离。
其中,上述摄像机的像素尺寸u表征的是摄像机传感器的像素尺寸大小,在摄像机的传感器确定后,该摄像机的像素尺寸u也就是随之确定。
优选的,由于上述第一公式和第二公式是通过R连接的,因此,可以将上述第一公式和第二公式进行合并,从而得到用于计算目标对象的图像区域所包括的像素点个数n的第三公式。其中,计算得到的第三公式如下所示:
基于此,摄像机在得到目标俯仰角α后,还可以直接利用上述第三公式计算目标对象的图像区域所包括的像素点个数n。
进一步的,对于摄像机内加速度计而言,随着该摄像机内加速度计的温度变化,该摄像机内加速度计中的元器件的参数也会发生变化,从而使得该摄像机内加速度计产生温度漂移,影响测量得到的俯仰角的准确率,进而影响摄像机标定的准确率。并且,在摄像机标定接收,投入使用的过程中,上述温度漂移会继续影响该摄像机内加速度计测量得到的俯仰角的准确率,以至于可以影响最终的图像识别结果的准确率。
基于此,为了抑制上述温度漂移对摄像机内加速度计测量得到的俯仰角的准确率的影响,即为了对摄像机内加速度计进行温度补偿,可选的,一种具体实现方式中,
上述摄像机内可以安装有用于将加速度计的实时温度控制在预设温度范围内的控温器件;
则在本具体实现方式中,在上述步骤S101,获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角之前,上述标定方法还包括如下步骤:
将加速度计的实时温度在预设温度范围内时所获取的角度,设置为初始俯仰角。
这样,在本具体实现方式中,摄像机执行上步骤S101时所获取到的初始俯仰角即为:加速度计的实时温度在预设温度范围内时所获取的角度。
优选的,如图4所示,为一种摄像机内温控器件的安装结构图。
其中,上述温控器件可以包括与摄像机内加速度计直接接触的温控装置,以及与该温控装置通信连接的温感芯片。具体的,在图4所示的实施例中,上述温控装置可以为半导体制冷器(Thermoelectric Cooler,TEC),上述温感芯片可以为专用的TEC控制IC(半导体芯片)。具体的,通过TEC控制IC对TEC控制IC进行控温;同时,TEC控制IC可通过与半导体制冷器直接接触的热敏电阻获取加速度计的实时温度,并将该实时温度反馈给半导体制冷器,从而实现加速度计的实时温度的闭环控制,达到控制加速度计的实时温度的目标。
为了能够更好地理解温控器件是如何将加速度计的实时温度控制在预设温度范围内,如图5所示,为一种温控器件控制摄像机内加速度计温度的原理示意图。SOC设置DAC(Digital to Analog Converter,数模转换器)芯片的输出电压值。其中,DAC芯片输出Vset电压值,则在TEC控制IC内部,将用于表征半导体制冷器的温度的TEC上热敏电阻输出的电压值Vtemp与DAC芯片输出的电压值Vset进行比较。则当Vtemp的值大于Vset时,TEC控制IC便可以启动温度控制功能,调整管脚TEC+/-上输出电流的方向和大小来控制摄像机内加速度计的实时温度,使摄像机内加速度计的实时温度稳定在预设的温度范围内,进而达到对摄像机内加速度计进行温度补偿的效果。
此外,为了抑制上述温度漂移对摄像机内加速度计测量得到的俯仰角的准确率的影响,即为了对摄像机内加速度计进行温度补偿,可选的,另一种具体实现方式中,可以在较高的温度环境下,对摄像机进行标定。
例如,可以在50℃左右的恒温室中对摄像机进行标定。
这样,在本具体实现方式中,对摄像机内加速度计的温度补偿便可以简化为仅仅包括低温补偿。其中,可以将上述图4中所示的半导体制冷器替换为加热器,从而简化设计,降低成本和摄像机内加速度计的工程化复杂度。
例如,如图6所示,为一种基于加热器控制摄像机内加速度计温度的原理示意图。其中,主控IC的ADC((Analog to Digital Converter,模数变换器)管脚获取到加热片的热敏电阻电压值,并将该热敏电阻电压值转换为对应的温度信息,进而通过所转换得到的温度信息的反馈,实现对加热片电源通断的控制,进而,达到调整加速度计实时温度,对摄像机内加速度计进行温度补偿的目的。
其中,上述主动IC可以为MCU(Micro Control Unit微控制单元),也可以为SOC,当然,还可以为其他芯片,本发明实施例不做具体限定。
可以理解的,当摄像机是可转动摄像机时,在对摄像机标定完成,且摄像机投入使用后,摄像机可以根据实际应用中的需求,不断地通过云台转动来改变自身的拍摄角度。进而,由于云台转动可以造成摄像机内加速度计的PCB板形变、钣金形变等机械形变,因此,在云台多次转动的过程中,摄像机内加速度计可以产生新的机械误差。显然,上述所产生的新的机械误差可以造成摄像机内加速度计测量得到的俯仰角的准确率。这样,为了保证可转动摄像机内加速度计在长时间内的连续准确率,可以按照预设的周期,对可转动摄像机进行周期性标定,以消除在当前周期内由于上述所产生的新的机械误差所造成的摄像机内加速度计测量得到的俯仰角的准确率下降,从而保证在每个预设周期内,可转动摄像机内加速度计测量得到的俯仰角可以具有较高的准确率。
基于此,可选的,一种具体实现方式中,当摄像机为可转动摄像机;
则上述步骤S101,获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角,如图7所示,可以包括如下步骤:
S701:在每个预设周期开始时,获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
上述步骤S102,利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角,可以包括如下步骤S702:
S702:利用预设偏移量和当前周期的预设补偿值,对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角;
其中,当当前周期为第一周期时,当前周期的预设补偿值为零;当当前周期为非第一周期时,当前周期的预设补偿值是基于安装俯仰角确定的,安装俯仰角为:摄像机安装完成后,将云台转至零位时,加速度计测量得到的俯仰角。
上述步骤S103,基于目标俯仰角,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果,可以包括如下步骤S703:
S703:基于目标俯仰角,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到当前周期内的标定结果。
可以理解的,当摄像机安装完成后,摄像机将进入第一个预设周期,此时,由于云台还没有发生多次转动,因此,可以认为还未产生由于云台多次转动带来的机械误差,基于此,可以认为该第一个预设周期内的预设补偿值为零。此时,摄像机可以获取并存储将云台转至零位时,加速度计测量得到的安装俯仰角,以便于可以在之后的每个周期开始时,基于该安装俯仰角确定该周期内的为预设补偿值。
进而,当摄像机准备进入第一个预设周期之后的每一周期时,由于云台可以转动过多次,因此,可以产生由于云台转动所带来的机械误差。基于此,便可以基于上述安装俯仰角确定当前周期的预设补偿值。其中,当当前周期为非第一周期时,摄像机可以通过多种方式确定当前周期的预设补偿值,对此,本发明实施例不做具体限定。
优选的,如图8所示,当当前周期为非第一周期时,当前周期的预设补偿值的确定方式,可以包括如下步骤:
S801:在当前周期开始时,将云台由当前位置转至零位,获取云台转至零位时,加速度计测量得到的待校正俯仰角;
S802:计算待校正俯仰角与安装俯仰角的差值,作为当前周期的预设补偿值。
当当前周期为非第一个预设周期时,那么,当前周期开始时,摄像机准备进入到当前周期,此时,摄像机可以将云台由当前位置转至零位,进而,获取云台转至零位时,加速度计测量得到的当前时刻的俯仰角,即获取待校正俯仰角。这样,摄像机便可以将上述待校正俯仰角与上述安装俯仰角进行比较。
显然,当上述所获取到的待校正俯仰角与上述安装俯仰角相同时,则可以说明,在摄像机开始投入使用到当前周期开始之间的使用过程中,并没有产生由于云台转动造成的机械误差,因此,可以确定在当前周期内,预设补偿值仍然为零。其中,由于在当前周期开始时,所获取的待校正俯仰角与上述安装俯仰角相同,则在当前周期开始时,所获取的待校正俯仰角与上述安装俯仰角之间的差值为零。显然,也可以将在当前周期开始时,所获取的待校正俯仰角与上述安装俯仰角之间的差值确定为当前周期的预设补偿值。
相对应的,当上述所获取到的待校正俯仰角与上述安装俯仰角不同时,则可以说明,在摄像机开始投入使用到当前周期开始之间的使用过程中,产生了由于云台转动造成的机械误差,其该机械误差造成了上述所获取到的待校正俯仰角与上述安装俯仰角之间的差异。因此,在当前周期开始时,所获取的待校正俯仰角与上述安装俯仰角不同时,摄像机便可以计算在当前周期开始时,所获取的待校正俯仰角与上述安装俯仰角之间的差值,并将计算得到的差值确定为当前周期的预设补偿值。
其中,上述预设周期的时长可以根据摄像机的相关机械参数以及实际应用中对加速度计测量得到的俯仰角的准确率需求进行设定,对此,本发明实施例不对上述预设周期的具体时长进行限定。
此外,可以通过摄像机自身的定时功能,使摄像机可以在每个周期开始时,执行上述步骤S801-802,以及上述步骤S701-S703。
进一步的,针对可转动摄像机,在该可转动摄像机投入使用的过程中,在采集到图像,并对该图像中的各个对象的图像区域进行筛选的过程中,利用该可转动摄像机内加速度计测量得到的俯仰角确定该图像中的各个对象的图像区域时,同样需要利用上述预设偏移量和当前周期的预设补偿值,对可转动摄像机内加速度计测量得到的俯仰角进行校正,进而利用校正后的俯仰角确定该图像中的各个对象的图像区域。
由于在实际应用中,传感器的测量值很容易受到噪声干扰,从而影响测量值的准确率,而为了避免上述噪声干扰,通常可以通过多次测量取平均值的方法,通过多次测量值之间的噪声相互抵消,来提高测量值的准确率。
基于此,由于在摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角也可以受到噪声干扰,从而影响上述初始俯仰角的准确率,因此,可选的,一种具体实现方式中,摄像机执行上述步骤S101,获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角的方式,可以包括如下步骤:
摄像机在对目标对象进行连续多次拍摄的过程中,获取摄像机对目标对象进行每次拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
也就是说,在具体实现方式中,当对摄像机进行标定时,摄像机可以按照预设的拍摄频率,对目标对象进行连续多次的拍摄。其中,在每次拍摄时,摄像机可以获取在该次拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角,从而,摄像机可以得到多个初始俯仰角。
基于此,在本具体实现方式中,摄像机执行上述步骤S102,利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角的方式,便可以包括如下步骤:
步骤1:计算所获取到的多个初始俯仰角的平均值;
步骤2:利用预设偏移量对平均值进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角。
即在本具体实现方式中,在得到多个初始俯仰角之后,摄像机便可以计算上述多个初始俯仰角的平均值,进而,利用预设偏移量对所计算得到的平均值进行校正,从而得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角。
相应于上述本发明实施例提供的一种标定方法,本发明实施例还提供了一种标定装置。
图9为本发明实施例提供的一种标定装置的结构示意图。如图9所示,该标定装置可以包括如下模块:
角度获取模块910,用于获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
角度校正模块920,用于利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角;其中,预设偏移量是对加速度计的零点偏置进行校正得到的;
结果确定模块930,用于基于目标俯仰角,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。
以上可见,应用本发明实施例提供的方案,在对摄像机进行标定时,并没有直接基于摄像机拍摄目标对象时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角对摄像机进行标定。而是首先利用预先对加速度计的零点偏置进行校正得到的偏移量对上述初始俯仰角进行校正,得到目标俯仰角,进而,基于所得到的目标俯仰角对摄像机进行标定。
其中,利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,可以消除摄像机内加速度计由于自身芯片偏移、PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)焊接精度限制等带来的零点偏置,从而提高所得到的目标俯仰角的精度,进而,提高摄像机标定结果的准确率。进一步的,由于标定结果是摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时,所依赖的筛选依据,因此,当摄像机的标定结果的准确率提高时,可以相应地提高摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时的筛选准确率,进而,提高图像识别的准确率。
可选的,一种具体实现方式中,上述标定装置还可以包括:零度校正模块,用于对加速度计的零点偏置进行校正;
则在本具体实现方式中,上述零度校正模块可以包括:
测量值获取子模块,用于获取预设测量值,以及摄像机静置在光学校准平台上时,加速度计测量得到的真实测量值;其中,预设测量值与摄像机在光学校准平台上的静置状态具有对应性;
偏移量计算子模块,用于计算真实测量值与预设测量值的差值,作为预设偏移量;
其中,光学校准平台包括:平行光管、光轴调整装置和装载平台,平行光管和光轴调整装置安装在装载平台的同一侧,平行光管发射光线与地面平行,摄像机固定在光轴调整装置上,且摄像机拍摄画面的中心与平行光管靶标重合。
可选的,一种具体实现方式中,上述摄像机安装有用于将加速度计的实时温度控制在预设温度范围内的控温器件;
则在本具体实现方式中,角度获取模块910可以具体用于,在获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角之前,将所述加速度计的实时温度在所述预设温度范围内时所获取的角度,设置为所述初始俯仰角。
可选的,一种具体实现方式中,上述摄像机可以为可转动摄像机;
则在本具体实现方式中,上述角度获取模块910,可以具体用于在每个预设周期开始时,获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
上述角度校正模块,可以具体用于利用预设偏移量和当前周期的预设补偿值,对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角;
其中,当当前周期为第一周期时,当前周期的预设补偿值为零;当当前周期为非第一周期时,当前周期的预设补偿值是基于安装俯仰角确定的,安装俯仰角为:摄像机安装完成后,将云台转至零位时,加速度计测量得到的俯仰角。
可选的,一种具体实现方式中,上述标定装置还可以包括:补偿值确定模块,用于当当前周期为非第一周期时,确定当前周期的预设补偿值;
则在本具体实现方式中,上述补偿值确定模块可以包括:
云台转动子模块,用于在当前周期开始时,将云台由当前位置转至零位,获取云台转至零位时,加速度计测量得到的待校正俯仰角;
补偿值计算子模块,用于计算待校正俯仰角与安装俯仰角的差值,作为当前周期的预设补偿值。
可选的,一种具体实现方式中,
上述角度获取模块910,可以具体用于摄像机在对目标对象进行连续多次拍摄的过程中,获取摄像机对目标对象进行每次拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
上述角度校正模块920,可以具体用于计算所获取到的多个初始俯仰角的平均值;利用预设偏移量对平均值进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角。
可选的,一种具体实现方式中,上述结果确定模块930可以具体用于:
利用第一公式和第二公式,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数;
其中,第一公式为:
R*tg(α)=H
第二公式为:
n=h/(R*(u/f))
其中,n为目标对象的图像区域所包括的像素点个数,α为目标俯仰角,H为摄像机的安装高度,h为目标对象的高度值,u为摄像机的像素尺寸,f为摄像机的焦距,R为摄像机的视场中心点与目标物体的距离。
相应于本发明实施例提供的一种标定方法,本发明实施例还提供了一种摄像机,如图10所示,包括处理器1001、通信接口1002、存储器1003和通信总线1004,其中,处理器1001,通信接口1002,存储器1003通过通信总线1004完成相互间的通信,
存储器1003,用于存放计算机程序;
处理器1001,用于执行存储器1003上所存放的程序时,实现上述本发明实施例提供的一种标定方法。
具体的,上述标定方法,包括:
获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角;其中,预设偏移量是对加速度计的零点偏置进行校正得到的;
基于目标俯仰角,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。
需要说明的是,上述处理器1001执行存储器1003上存放的程序而实现的一种标定方法的其他实现方式,与前述方法实施例部分提供的一种标定方法实施例相同,这里不再赘述。
以上可见,应用本发明实施例提供的方案,在对摄像机进行标定时,并没有直接基于摄像机拍摄目标对象时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角对摄像机进行标定。而是首先利用预先对加速度计的零点偏置进行校正得到的偏移量对上述初始俯仰角进行校正,得到目标俯仰角,进而,基于所得到的目标俯仰角对摄像机进行标定。
其中,利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,可以消除摄像机内加速度计由于自身芯片偏移、PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)焊接精度限制等带来的零点偏置,从而提高所得到的目标俯仰角的精度,进而,提高摄像机标定结果的准确率。进一步的,由于标定结果是摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时,所依赖的筛选依据,因此,当摄像机的标定结果的准确率提高时,可以相应地提高摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时的筛选准确率,进而,提高图像识别的准确率。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
相应于上述本发明实施例提供的一种标定方法,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机程序被处理器执行时实现上述本发明实施例提供的一种标定方法。
具体的,上述标定方法,包括:
获取摄像机对目标对象进行拍摄时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,得到摄像机拍摄目标对象时的目标俯仰角;其中,预设偏移量是对加速度计的零点偏置进行校正得到的;
基于目标俯仰角,确定摄像机对目标对象拍摄得到的图像中,目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。
需要说明的是,上述计算机程序被处理器执行时而实现的一种标定方法的其他实现方式,与前述方法实施例部分提供的一种标定方法实施例相同,这里不再赘述。
以上可见,应用本发明实施例提供的方案,在对摄像机进行标定时,并没有直接基于摄像机拍摄目标对象时,摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角对摄像机进行标定。而是首先利用预先对加速度计的零点偏置进行校正得到的偏移量对上述初始俯仰角进行校正,得到目标俯仰角,进而,基于所得到的目标俯仰角对摄像机进行标定。
其中,利用预设偏移量对初始俯仰角进行校正,可以消除摄像机内加速度计由于自身芯片偏移、PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)焊接精度限制等带来的零点偏置,从而提高所得到的目标俯仰角的精度,进而,提高摄像机标定结果的准确率。进一步的,由于标定结果是摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时,所依赖的筛选依据,因此,当摄像机的标定结果的准确率提高时,可以相应地提高摄像机在拍摄得到的图像中筛选待识别对象的图像区域时的筛选准确率,进而,提高图像识别的准确率。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置实施例、摄像机实施例、计算机可读存储介质实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种标定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
利用预设偏移量对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角;其中,所述预设偏移量是对所述加速度计的零点偏置进行校正得到的;
基于所述目标俯仰角,确定所述摄像机对所述目标对象拍摄得到的图像中,所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述加速度计的零点偏置进行校正的方式,包括:
获取预设测量值,以及所述摄像机静置在光学校准平台上时,所述加速度计测量得到的真实测量值;其中,所述预设测量值与所述摄像机在所述光学校准平台上的静置状态具有对应性;
计算所述真实测量值与所述预设测量值的差值,作为所述预设偏移量;
其中,所述光学校准平台包括:平行光管、光轴调整装置和装载平台,所述平行光管和所述光轴调整装置安装在所述装载平台的同一侧,所述平行光管发射光线与地面平行,所述摄像机固定在所述光轴调整装置上,且所述摄像机拍摄画面的中心与所述平行光管靶标重合。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述摄像机安装有用于将所述加速度计的实时温度控制在预设温度范围内的控温器件;在获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角之前,所述方法还包括:
将所述加速度计的实时温度在所述预设温度范围内时所获取的角度,设置为所述初始俯仰角。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述摄像机为可转动摄像机;
所述获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角的步骤,包括:
在每个预设周期开始时,获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
所述利用预设偏移量对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角的步骤,包括:
利用预设偏移量和当前周期的预设补偿值,对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角;
其中,当所述当前周期为第一周期时,所述当前周期的预设补偿值为零;当所述当前周期为非第一周期时,所述当前周期的预设补偿值是基于安装俯仰角确定的,所述安装俯仰角为:所述摄像机安装完成后,将云台转至零位时,所述加速度计测量得到的俯仰角。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,当所述当前周期为非第一周期时,所述当前周期的预设补偿值的确定方式,包括:
在所述当前周期开始时,将云台由当前位置转至零位,获取所述云台转至零位时,所述加速度计测量得到的待校正俯仰角;
计算所述待校正俯仰角与所述安装俯仰角的差值,作为所述当前周期的预设补偿值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角的步骤,包括:
摄像机在对目标对象进行连续多次拍摄的过程中,获取所述摄像机对所述目标对象进行每次拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
所述利用预设偏移量对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角的步骤,包括:
计算所获取到的多个初始俯仰角的平均值;
利用预设偏移量对所述平均值进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标俯仰角,确定所述摄像机对所述目标对象拍摄得到的图像中,所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数的步骤,包括:
利用第一公式和第二公式,确定所述摄像机对所述目标对象拍摄得到的图像中,所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数;
其中,所述第一公式为:
R*tg(α)=H
所述第二公式为:
n=h/(R*(u/f))
其中,n为所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数,α为所述目标俯仰角,H为所述摄像机的安装高度,h为所述目标对象的高度值,u为所述摄像机的像素尺寸,f为所述摄像机的焦距,R为摄像机的视场中心点与目标物体的距离。
8.一种标定装置,其特征在于,所述装置包括:
角度获取模块,用于获取摄像机对目标对象进行拍摄时,所述摄像机内加速度计测量得到的初始俯仰角;
角度校正模块,用于利用预设偏移量对所述初始俯仰角进行校正,得到所述摄像机拍摄所述目标对象时的目标俯仰角;其中,所述预设偏移量是对所述加速度计的零点偏置进行校正得到的;
结果确定模块,用于基于所述目标俯仰角,确定所述摄像机对所述目标对象拍摄得到的图像中,所述目标对象的图像区域所包括的像素点个数,得到标定结果。
9.一种摄像机,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113670201A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-19 | 杭州微影软件有限公司 | 标定数据生成方法、装置及标定数据生成*** |
CN114217278A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-22 | 齐鲁空天信息研究院 | 一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法及*** |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102636081A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-08-15 | 南京航空航天大学 | 一种基于视觉运动建模的传递对准方法及装置 |
CN105513072A (zh) * | 2015-12-05 | 2016-04-20 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种云台校正方法 |
CN106643792A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-05-10 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 惯性测量单元和地磁传感器整体标定装置及标定方法 |
CN107240117A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-10-10 | 上海体育学院 | 视频中运动目标的跟踪方法和装置 |
CN109034138A (zh) * | 2018-09-11 | 2018-12-18 | 湖南拓视觉信息技术有限公司 | 图像处理方法及装置 |
CN109459585A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-12 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种加速度计零位偏置修正方法 |
CN109636857A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-04-16 | 歌尔股份有限公司 | 对位方法及标定*** |
US20190204084A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-07-04 | Goertek Inc. | Binocular vision localization method, device and system |
-
2019
- 2019-08-07 CN CN201910725029.9A patent/CN112348898B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102636081A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-08-15 | 南京航空航天大学 | 一种基于视觉运动建模的传递对准方法及装置 |
CN105513072A (zh) * | 2015-12-05 | 2016-04-20 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种云台校正方法 |
CN106643792A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-05-10 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 惯性测量单元和地磁传感器整体标定装置及标定方法 |
CN107240117A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-10-10 | 上海体育学院 | 视频中运动目标的跟踪方法和装置 |
US20190204084A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-07-04 | Goertek Inc. | Binocular vision localization method, device and system |
CN109034138A (zh) * | 2018-09-11 | 2018-12-18 | 湖南拓视觉信息技术有限公司 | 图像处理方法及装置 |
CN109636857A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-04-16 | 歌尔股份有限公司 | 对位方法及标定*** |
CN109459585A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-12 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种加速度计零位偏置修正方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
赵忠: "加速度计零偏测量的一种新方法", 压电与声光, no. 06, pages 3 - 4 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113670201A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-19 | 杭州微影软件有限公司 | 标定数据生成方法、装置及标定数据生成*** |
CN114217278A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-22 | 齐鲁空天信息研究院 | 一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法及*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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