CN113393520A - 定位方法与***、电子设备与计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供一种定位方法与***、电子设备与计算机可读存储介质，本方案基于可移动的标定设备来确定标定点，并通过搭载于标定设备中的定位设备来实现对标定点的定位，如此，可以基于第一图像获取到标定点的像素坐标，基于定位设备获取到标定点的世界坐标，由此，可以计算得到摄像装置的单应性矩阵，并利用该单应性矩阵实现对目标对象的定位。在该过程中，无需封路作业，即可实现对单应性矩阵的自动标定，并且，这也避免了人工测量对标定精度、定位精度的不良影响，有利于提高定位精度。

Description

定位方法与***、电子设备与计算机可读存储介质

技术领域

本公开实施例涉及通信技术领域与计算机视觉技术领域，尤其涉及一种定位方法与***、电子设备与计算机可读存储介质。

背景技术

交通事件直接影响道路上行驶车辆、行人的生命和财产安全，而交通事件的准确定位，有利于及时规避或处理交通事件，降低安全风险。

通过布置在道路上的摄像头，可以实现对交通事件的定位。这是基于摄像头的单应性矩阵来实现的，单应性矩阵可用于描述摄像头的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系。目前，单应性矩阵一般借助人工标定实现。在摄像头的图像采集范围内，标定人员可以在道路中选取多个固定位置，例如，车道线顶点、斑马线角点、道路两侧标志牌等，然后人工测量这些固定位置的世界坐标，从而，结合这些固定位置在摄像头所采集图像中的像素坐标，计算得到摄像头的单应性矩阵。

现有技术中依赖于人工标定得到的单应性矩阵实现定位，如此，为了保证摄像头能够采集到包含这些固定位置的图像，在标定单应性矩阵时需要封路作业，并且，人工作业的标定方式存在标定精度较差的问题，进而也影响了定位精度。

发明内容

针对上述问题，本公开提供了一种定位方法与***、电子设备与计算机可读存储介质，用以在不封路作业的前提下，实现对单应性矩阵的自动标定，提高定位精度。

第一方面，本公开提供一种定位方法。本方案中，可以在标定设备移动的过程中，利用摄像装置采集第一图像，并在第一图像中获取标定点在第一图像中的像素坐标，其中，标定点由第一图像中的标定设备确定，以及，本方案还在标定设备上搭载定位设备，如此，也可以获取到各标定点的世界坐标；那么，基于多个标定点的像素坐标与世界坐标，可以获取摄像装置的单应性矩阵，摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系；进而，当该摄像装置采集到另一图像，也即第二图像时，即可利用摄像装置的单应性矩阵，获取第二图像中的目标对象的目标世界坐标。通过本实施例提供的方案，无需封路作业，即可实现对摄像装置的单应性矩阵的自动标定，并且，避免了人工测量对标定精度、定位精度的不良影响，有利于提高定位精度。

在第一方面的一种实施例中，标定设备上还搭载有坐标标记设备，坐标标记设备用于确定虚拟坐标系，此时，标定点位于坐标标记设备所在平面与地面的交线上。

在该实施例中，获取标定点在第一图像中的像素坐标时，可以获取标定点在虚拟坐标系中的虚拟坐标，以及，获取第一图像的单应性矩阵，其中，第一图像的单应性矩阵用于描述第一图像中的虚拟坐标系与像素坐标系之间的映射关系，进而，利用第一图像的单应性矩阵处理标定点的虚拟坐标，得到标定点的像素坐标。其中，第一图像的单应性矩阵可以在执行该步骤时计算获取，或者，也可以提前存储，在该步骤执行时直接获取提前存储的第一图像的单应性矩阵即可。

具体而言，第一图像的单应性矩阵可以按照如下方式获取得到：在第一图像中，获取多个参考点的像素坐标；其中，多个参考点位于坐标标记设备上，以及，在虚拟坐标系中，获取每个参考点的虚拟坐标，从而，基于多个参考点的虚拟坐标与像素坐标，计算第一图像的单应性矩阵。由于参考点位于坐标标记设备上，可以在第一图像中获取到准确的参考点的虚拟坐标，有利于提高第一图像的单应性矩阵的标定精度。

在第一方面的一种实施例中，可以在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取时间戳所示时刻定位设备的世界坐标，从而，基于定位设备的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

其中，定位设备的数目可以为一个或多个。

具体而言，在第一方面的一种实施例中，当定位设备为一个，且标定点为定位设备的地面投影时，标定点的世界坐标为定位设备的世界坐标。此时，只需要获取到定位设备在第一图像的时间戳所示时刻的世界坐标，即可得到标定点的世界坐标。

在第一方面的一种实施例中，当定位设备为多个时，则可以基于多个定位设备的位置关系，对多个定位设备的世界坐标进行计算，得到标定点的世界坐标。此时，各定位设备搭载于标定设备，在标定设备的移动过程中，各定位设备之间的位置关系是固定的，由此，可以计算出标定点的世界坐标。在该实施例中，定位设备与标定点之间的位置无特殊限定关系，例如，标定点也可以为某一个定位设备的地面投影，或者，标定点与任意一个定位设备的地面投影都不重合。

在第一方面的另一种实施例中，标定点与摄像装置的光心、定位点处于同一直线；定位点位于定位设备上，可以参考图10或图11。此时，定位点B在第一图像中的像素坐标，与标定点A在第一图像中的像素坐标相同。如此，只需要获取定位点在第一图像中的像素坐标，即可得到标定点的像素坐标。

在该实施例中，获取标定点的世界坐标时，可以基于定位设备的定位数据，获取定位点的世界坐标，以及，获取摄像装置的世界坐标，由此，可以基于定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

在第一方面的另一种实施例中，可以基于三角形相似定理，对定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标进行计算，得到标定点的世界坐标。

其中，获取定位点的世界坐标时，首先可以在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标，从而，基于定位设备的世界坐标，获取定位点的世界坐标。

在第一方面的另一种实施例中，在定位数据中，判断是否存在与第一图像的时间戳相同的定位数据，从而，当定位数据中不存在与第一图像的时间戳相同的定位数据时，获取多个世界坐标，每个世界坐标的时间戳与第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内，从而，对多个世界坐标进行插值处理，得到第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标。

在第一方面的另一种实施例中，任意一个标定点的像素坐标与标定点的世界坐标，满足如下公式：

其中，(x_w，y_w)为标定点的世界坐标，(u，v)为标定点的像素坐标，

为摄像装置的单应性矩阵，h_i,j为摄像装置的单应性矩阵的矩阵参数，其中，i和j用于对矩阵参数进行区分，取值为1～3，z_c为三维坐标参数。

基于此，该摄像装置采集到的任意一张图像中，任意一个对象的像素坐标与世界坐标之间，也满足该摄像装置的单应性矩阵，由此，可以利用摄像装置的单应性矩阵处理目标对象的像素坐标，即可得到目标对象的世界坐标，实现针对目标对象的定位功能。

在第一方面的另一种实施例中，当第二图像中的目标对象为目标车辆时，还可以向目标车辆发送目标世界坐标。如此，可以实现摄像装置与目标车辆之间的交互，目标车辆也可基于这种交互实现对自身的定位。

在第一方面的另一种实施例中，所述标定设备包括：车辆、无人机或者地面机器人。

在第一方面的另一种实施例中，所述定位设备包括：实时动态(RTK)定位标签、超宽带(UWB)定位标签或者全球定位***(GPS)接收器中的一种或多种。

在第一方面的另一种实施例中，坐标标记设备可以为灯管。除此之外，还可以为其他视觉标记物。

第二方面，本公开提供一种定位方法，包括：利用摄像装置采集第二图像，第二图像中包含目标对象，然后，获取目标对象在第二图像中的目标像素坐标，进而，利用摄像装置的单应性矩阵处理目标像素坐标，得到目标对象的目标世界坐标。其中，摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系。通过本实施例提供的方案，能够基于单个摄像装置实现定位，便捷高效。

在第二方面的一种实施例中，摄像装置的单应性矩阵可以提前标定并存储，在执行该方案时，直接获取预先存储的摄像装置的单应性矩阵即可。

在第二方面的另一种实施例中，摄像装置的单应性矩阵可以通过如下方式获取得到：可以在标定设备移动的过程中，利用摄像装置采集第一图像，并在第一图像中获取标定点在第一图像中的像素坐标，其中，标定点由第一图像中的标定设备确定，以及，本方案还在标定设备上搭载定位设备，如此，也可以获取到各标定点的世界坐标；那么，基于多个标定点的像素坐标与世界坐标，可以计算得到摄像装置的单应性矩阵。在该实施例中，无需封路作业，即可实现对摄像装置的单应性矩阵的自动标定，并且，避免了人工测量对标定精度、定位精度的不良影响，有利于提高定位精度。

在第二方面的一种实施例中，标定设备上还搭载有坐标标记设备，坐标标记设备用于确定虚拟坐标系，此时，标定点位于坐标标记设备所在平面与地面的交线上。

在该实施例中，获取标定点在第一图像中的像素坐标时，可以获取标定点在虚拟坐标系中的虚拟坐标，以及，获取第一图像的单应性矩阵，其中，第一图像的单应性矩阵用于描述第一图像中的虚拟坐标系与像素坐标系之间的映射关系，进而，利用第一图像的单应性矩阵处理标定点的虚拟坐标，得到标定点的像素坐标。其中，第一图像的单应性矩阵可以在执行该步骤时计算获取，或者，也可以提前存储，在该步骤执行时直接获取提前存储的第一图像的单应性矩阵即可。

具体而言，第一图像的单应性矩阵可以按照如下方式获取得到：在第一图像中，获取多个参考点的像素坐标；其中，多个参考点位于坐标标记设备上，以及，在虚拟坐标系中，获取每个参考点的虚拟坐标，从而，基于多个参考点的虚拟坐标与像素坐标，计算第一图像的单应性矩阵。由于参考点位于坐标标记设备上，可以在第一图像中获取到准确的参考点的虚拟坐标，有利于提高第一图像的单应性矩阵的标定精度。

在第二方面的一种实施例中，可以在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取时间戳所示时刻定位设备的世界坐标，从而，基于定位设备的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

其中，定位设备的数目可以为一个或多个。

具体而言，在第二方面的一种实施例中，当定位设备为一个，且标定点为定位设备的地面投影时，标定点的世界坐标为定位设备的世界坐标。此时，只需要获取到定位设备在第一图像的时间戳所示时刻的世界坐标，即可得到标定点的世界坐标。

在第二方面的一种实施例中，当定位设备为多个时，则可以基于多个定位设备的位置关系，对多个定位设备的世界坐标进行计算，得到标定点的世界坐标。此时，各定位设备搭载于标定设备，在标定设备的移动过程中，各定位设备之间的位置关系是固定的，由此，可以计算出标定点的世界坐标。在该实施例中，定位设备与标定点之间的位置无特殊限定关系，例如，标定点也可以为某一个定位设备的地面投影，或者，标定点与任意一个定位设备的地面投影都不重合。

在第二方面的另一种实施例中，标定点与摄像装置的光心、定位点处于同一直线；定位点位于定位设备上，可以参考图10或图11。此时，定位点B在第一图像中的像素坐标，与标定点A在第一图像中的像素坐标相同。如此，只需要获取定位点在第一图像中的像素坐标，即可得到标定点的像素坐标。

在该实施例中，获取标定点的世界坐标时，可以基于定位设备的定位数据，获取定位点的世界坐标，以及，获取摄像装置的世界坐标，由此，可以基于定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

在第二方面的另一种实施例中，可以基于三角形相似定理，对定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标进行计算，得到标定点的世界坐标。

其中，获取定位点的世界坐标时，首先可以在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标，从而，基于定位设备的世界坐标，获取定位点的世界坐标。

在第二方面的另一种实施例中，在定位数据中，判断是否存在与第一图像的时间戳相同的定位数据，从而，当定位数据中不存在与第一图像的时间戳相同的定位数据时，获取多个世界坐标，每个世界坐标的时间戳与第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内，从而，对多个世界坐标进行插值处理，得到第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标。

在第二方面的另一种实施例中，任意一个标定点的像素坐标与标定点的世界坐标，满足如下公式：

其中，(x_w，y_w)为标定点的世界坐标，(u，v)为标定点的像素坐标，

为摄像装置的单应性矩阵，h_i,j为摄像装置的单应性矩阵的矩阵参数，其中，i和j用于对矩阵参数进行区分，取值为1～3，z_c为三维坐标参数。

基于此，该摄像装置采集到的任意一张图像中，任意一个对象的像素坐标与世界坐标之间，也满足该摄像装置的单应性矩阵，由此，可以利用摄像装置的单应性矩阵处理目标对象的像素坐标，即可得到目标对象的世界坐标，实现针对目标对象的定位功能。

在第二方面的另一种实施例中，当第二图像中的目标对象为目标车辆时，还可以向目标车辆发送目标世界坐标。如此，可以实现摄像装置与目标车辆之间的交互，目标车辆也可基于这种交互实现对自身的定位。

在第二方面的另一种实施例中，标定设备包括：车辆、无人机或者地面机器人。

在第二方面的另一种实施例中，定位设备包括：实时动态(RTK)定位标签、超宽带(UWB)定位标签或者全球定位***(GPS)接收器中的一种或多种。

在第二方面的另一种实施例中，坐标标记设备可以为灯管。除此之外，还可以为其他视觉标记物。

第三方面，本公开提供一种电子设备，包括：第一获取模块、第二获取模块、第一计算模块和第二计算模块。其中，第一获取模块，用于在标定设备移动的过程中，获取标定点在第一图像中的像素坐标；第一图像中包含标定设备，标定点由标定设备确定；第二获取模块，用于获取标定点的世界坐标，世界坐标由定位设备确定，定位设备搭载于标定设备；第一计算模块，用于基于多个标定点的像素坐标与世界坐标，获取摄像装置的单应性矩阵，摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系；第二计算模块，用于当采集到第二图像时，利用摄像装置的单应性矩阵，获取第二图像中的目标对象的目标世界坐标。通过本实施例提供的方案，无需封路作业，即可实现对摄像装置的单应性矩阵的自动标定，并且，避免了人工测量对标定精度、定位精度的不良影响，有利于提高定位精度。

在第三方面的一种实施例中，标定设备搭载有坐标标记设备，坐标标记设备用于确定虚拟坐标系；标定点位于坐标标记设备所在平面与地面的交线上。

在该实施例中，第一获取模块，具体用于：获取标定点在虚拟坐标系中的虚拟坐标；获取第一图像的单应性矩阵，其中，第一图像的单应性矩阵用于描述第一图像中的虚拟坐标系与像素坐标系之间的映射关系；利用第一图像的单应性矩阵处理标定点的虚拟坐标，得到标定点的像素坐标。

在第三方面的另一种实施例中，第一获取模块，具体用于：在第一图像中，获取多个参考点的像素坐标；多个参考点位于坐标标记设备上；在虚拟坐标系中，获取每个参考点的虚拟坐标；基于多个参考点的虚拟坐标与像素坐标，计算第一图像的单应性矩阵。

在第三方面的另一种实施例中，第二获取模块，具体用于：在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取时间戳所示时刻定位设备的世界坐标；基于定位设备的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

其中，定位设备的数目可以为一个或多个。

具体而言，在第三方面的一种实施例中，当定位设备为一个，且标定点为定位设备的地面投影时，标定点的世界坐标为定位设备的世界坐标。此时，第二获取模块，可以用于：获取定位设备在第一图像的时间戳所示时刻的世界坐标，即可得到标定点的世界坐标。

在第三方面的另一种实施例中，当定位设备为多个时，第二获取模块，具体用于：基于多个定位设备的位置关系，对多个定位设备的世界坐标进行计算，得到标定点的世界坐标。此时，各定位设备搭载于标定设备，在标定设备的移动过程中，各定位设备之间的位置关系是固定的，由此，可以计算出标定点的世界坐标。在该实施例中，定位设备与标定点之间的位置无特殊限定关系，例如，标定点也可以为某一个定位设备的地面投影，或者，标定点与任意一个定位设备的地面投影都不重合。

在第三方面的另一种实施例中，标定点与摄像装置的光心、定位点处于同一直线；定位点位于定位设备上，可以参考图10或图11。此时，定位点B在第一图像中的像素坐标，与标定点A在第一图像中的像素坐标相同。如此，只需要获取定位点在第一图像中的像素坐标，即可得到标定点的像素坐标。换言之，第一获取模块，具体用于：获取定位点在第一图像中的像素坐标，得到标定点的像素坐标。

在该实施例中，第二获取模块，具体用于：基于定位设备的定位数据，获取定位点的世界坐标，以及，获取摄像装置的世界坐标，由此，可以基于定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

在第三方面的另一种实施例中，第二获取模块，可以具体用于：可以基于三角形相似定理，对定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标进行计算，得到标定点的世界坐标。

其中，第二获取模块，具体用于：在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标；基于定位设备的世界坐标，获取定位点的世界坐标。

在第三方面的另一种实施例中，第二获取模块，具体用于：在定位数据中，判断是否存在与第一图像的时间戳相同的定位数据；当定位数据中不存在与第一图像的时间戳相同的定位数据时，获取多个世界坐标，每个世界坐标的时间戳与第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内；对多个世界坐标进行插值处理，得到第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标。

在第三方面的另一种实施例中，任意一个标定点的像素坐标与标定点的世界坐标，满足如下公式：

其中，(x_w，y_w)为标定点的世界坐标，(u，v)为标定点的像素坐标，

为摄像装置的单应性矩阵，h_i,j为摄像装置的单应性矩阵的矩阵参数，其中，i和j用于对矩阵参数进行区分，取值为1～3，z_c为三维坐标参数。

基于此，该摄像装置采集到的任意一张图像中，任意一个对象的像素坐标与世界坐标之间，也满足该摄像装置的单应性矩阵，由此，可以利用摄像装置的单应性矩阵处理目标对象的像素坐标，即可得到目标对象的世界坐标，实现针对目标对象的定位功能。

在第三方面的另一种实施例中，该电子设备还包括：收发模块，用于当第二图像中的目标对象为目标车辆时，向目标车辆发送目标世界坐标。如此，可以实现摄像装置与目标车辆之间的交互，目标车辆也可基于这种交互实现对自身的定位。

在第三方面的另一种实施例中，所述标定设备包括：车辆、无人机或者地面机器人。

在第三方面的另一种实施例中，所述定位设备包括：实时动态(RTK)定位标签、超宽带(UWB)定位标签或者全球定位***(GPS)接收器中的一种或多种。

在第三方面的另一种实施例中，坐标标记设备可以为灯管。除此之外，还可以为其他视觉标记物。

第四方面，本公开提供一种电子设备，包括：采集模块、获取模块与处理模块。其中，采集模块，用于利用摄像装置采集第二图像，第二图像中包含目标对象；获取模块，用于获取目标对象在第二图像中的目标像素坐标；处理模块，用于利用摄像装置的单应性矩阵处理目标像素坐标，得到目标对象的目标世界坐标；其中，摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系。通过本实施例提供的方案，能够基于单个摄像装置实现定位，便捷高效。

在第四方面的一种实施例中，摄像装置的单应性矩阵可以提前标定并存储，在执行该方案时，直接获取预先存储的摄像装置的单应性矩阵即可。

在第四方面的另一种实施例中，该电子设备还可以包括标定模块，标定模块用于获取摄像装置的单应性矩阵。

在第四方面的另一种实施例中，标定模块具体用于：可以在标定设备移动的过程中，利用摄像装置采集第一图像，并在第一图像中获取标定点在第一图像中的像素坐标，其中，标定点由第一图像中的标定设备确定，以及，本方案还在标定设备上搭载定位设备，如此，也可以获取到各标定点的世界坐标；那么，基于多个标定点的像素坐标与世界坐标，可以计算得到摄像装置的单应性矩阵。在该实施例中，无需封路作业，即可实现对摄像装置的单应性矩阵的自动标定，并且，避免了人工测量对标定精度、定位精度的不良影响，有利于提高定位精度。

在第四方面的一种实施例中，标定设备搭载有坐标标记设备，坐标标记设备用于确定虚拟坐标系；标定点位于坐标标记设备所在平面与地面的交线上。

在该实施例中，标定模块，具体用于：获取标定点在虚拟坐标系中的虚拟坐标；获取第一图像的单应性矩阵，其中，第一图像的单应性矩阵用于描述第一图像中的虚拟坐标系与像素坐标系之间的映射关系；利用第一图像的单应性矩阵处理标定点的虚拟坐标，得到标定点的像素坐标。

在第四方面的另一种实施例中，标定模块，具体用于：在第一图像中，获取多个参考点的像素坐标；多个参考点位于坐标标记设备上；在虚拟坐标系中，获取每个参考点的虚拟坐标；基于多个参考点的虚拟坐标与像素坐标，计算第一图像的单应性矩阵。

在第四方面的另一种实施例中，标定模块，具体用于：在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取时间戳所示时刻定位设备的世界坐标；基于定位设备的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

其中，定位设备的数目可以为一个或多个。

具体而言，在第四方面的一种实施例中，当定位设备为一个，且标定点为定位设备的地面投影时，标定点的世界坐标为定位设备的世界坐标。此时，标定模块，可以用于：获取定位设备在第一图像的时间戳所示时刻的世界坐标，即可得到标定点的世界坐标。

在第四方面的另一种实施例中，当定位设备为多个时，标定模块，具体用于：基于多个定位设备的位置关系，对多个定位设备的世界坐标进行计算，得到标定点的世界坐标。此时，各定位设备搭载于标定设备，在标定设备的移动过程中，各定位设备之间的位置关系是固定的，由此，可以计算出标定点的世界坐标。在该实施例中，定位设备与标定点之间的位置无特殊限定关系，例如，标定点也可以为某一个定位设备的地面投影，或者，标定点与任意一个定位设备的地面投影都不重合。

在第四方面的另一种实施例中，标定点与摄像装置的光心、定位点处于同一直线；定位点位于定位设备上，可以参考图10或图11。此时，定位点B在第一图像中的像素坐标，与标定点A在第一图像中的像素坐标相同。如此，只需要获取定位点在第一图像中的像素坐标，即可得到标定点的像素坐标。换言之，标定模块，具体用于：获取定位点在第一图像中的像素坐标，得到标定点的像素坐标。

在该实施例中，标定模块，具体用于：基于定位设备的定位数据，获取定位点的世界坐标，以及，获取摄像装置的世界坐标，由此，可以基于定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

在第四方面的另一种实施例中，标定模块，可以具体用于：可以基于三角形相似定理，对定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标进行计算，得到标定点的世界坐标。

其中，标定模块，具体用于：在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标；基于定位设备的世界坐标，获取定位点的世界坐标。

在第四方面的另一种实施例中，标定模块，具体用于：在定位数据中，判断是否存在与第一图像的时间戳相同的定位数据；当定位数据中不存在与第一图像的时间戳相同的定位数据时，获取多个世界坐标，每个世界坐标的时间戳与第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内；对多个世界坐标进行插值处理，得到第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标。

在第四方面的另一种实施例中，任意一个标定点的像素坐标与标定点的世界坐标，满足如下公式：

其中，(x_w，y_w)为标定点的世界坐标，(u，v)为标定点的像素坐标，

为摄像装置的单应性矩阵，h_i,j为摄像装置的单应性矩阵的矩阵参数，其中，i和j用于对矩阵参数进行区分，取值为1～3，z_c为三维坐标参数。

基于此，该摄像装置采集到的任意一张图像中，任意一个对象的像素坐标与世界坐标之间，也满足该摄像装置的单应性矩阵，由此，可以利用摄像装置的单应性矩阵处理目标对象的像素坐标，即可得到目标对象的世界坐标，实现针对目标对象的定位功能。

在第四方面的另一种实施例中，该电子设备还包括：收发模块，用于当第二图像中的目标对象为目标车辆时，向目标车辆发送目标世界坐标。如此，可以实现摄像装置与目标车辆之间的交互，目标车辆也可基于这种交互实现对自身的定位。

在第四方面的另一种实施例中，所述标定设备包括：车辆、无人机或者地面机器人。

在第四方面的另一种实施例中，所述定位设备包括：实时动态(RTK)定位标签、超宽带(UWB)定位标签或者全球定位***(GPS)接收器中的一种或多种。

在第四方面的另一种实施例中，坐标标记设备可以为灯管。除此之外，还可以为其他视觉标记物。

第五方面，本公开提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面任一种实施例所述的方法。

第六方面，本公开提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第二方面任一种实施例所述的方法。

第七方面，本公开提供一种定位***，包括：标定设备、摄像装置与电子设备；其中，标定设备，搭载有一个或多个定位设备；摄像装置，用于采集图像；电子设备，用于执行如第一方面或第二方面任一种实施例所述的定位方法。

在第七方面的一种实施例中，所述定位***为车联万物V2X***；所述标定设备为车辆，所述标定设备与所述摄像装置、所述电子设备通信。

在第七方面的另一种实施例中，所述定位***为车联万物V2X***；所述***还包括目标车辆，所述目标车辆与所述摄像装置、所述电子设备通信。

第八方面，本公开提供一种定位***，包括：摄像装置与电子设备；其中，摄像装置，用于采集图像；电子设备，用于执行如第二方面任一种实施例所述的定位方法。

在第八方面的一种实施例中，所述定位***为车联万物V2X***。

在一种可能的设计中，第三方面至第八方面中所涉及到的电子设备可以为摄像装置(中的处理器)、终端、服务器(或其中的节点)、车辆处理器等。

第九方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面或第二方面中任一种实施例所述的方法。

第十方面，本申请提供一种计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，用于执行第一方面或第二方面中任意一种实施例所述的方法。

在一种可能的设计中，第十方面中的程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。

综上，本公开提供了一种定位方法与***、电子设备与计算机可读存储介质，本方案基于可移动的标定设备来确定标定点，并通过搭载于标定设备中的定位设备来实现对标定点的定位，如此，可以基于第一图像获取到标定点的像素坐标，基于定位设备获取到标定点的世界坐标，由此，可以计算得到摄像装置的单应性矩阵，并利用该单应性矩阵实现对目标对象的定位。在该过程中，无需封路作业，即可实现对单应性矩阵的自动标定，并且，这也避免了人工测量对标定精度、定位精度的不良影响，有利于提高定位精度。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种定位场景的示意图；

图2为本公开实施例提供的一种定位***的通信关系示意图；

图3为本公开实施例提供的一种像素坐标系的示意图；

图4为本公开实施例提供的一种定位方法的流程示意图；

图5为本公开实施例提供的一种对该摄像装置的单应性矩阵进行标定的场景示意图；

图6为本公开实施例提供的一种标定设备的示意图；

图7为本公开实施例提供的一种虚拟坐标系的示意图；

图8为本公开实施例提供的另一种虚拟坐标系的示意图；

图9为本公开实施例提供的一种定位设备的搭载方式示意图；

图10为本公开实施例提供的另一种定位场景的示意图；

图11为本公开实施例提供的另一种定位场景的示意图；

图12为本公开实施例提供的另一种定位方法的流程示意图；

图13为本公开实施例提供的一种电子设备的功能方块图；

图14为本公开实施例提供的另一种电子设备的功能方块图；

图15为本公开实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图；

图16为本公开实施例提供的另一种定位***的示意图；

图17为本公开实施例提供的另一种定位***的示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

首先说明本公开实施例所涉及的具体场景。本公开实施例所提供的定位方案适用于利用单个摄像装置采集图像，并对图像中的目标对象进行定位的场景。

示例性，可以参考图1，图1为本公开实施例提供的一种定位场景的示意图。如图1所示，在道路110上，可以设置有摄像装置120，摄像装置120的数目可以为一个或多个，图1为便于说明，示出了1个摄像装置120。摄像装置120可以为摄像头、录像机等具备图像采集功能的设备，本公开对其类型及采集精度无特别限制。应当理解，摄像装置120可以架设在道路上方，如图1所示；或者，也可以直接设置在道路两侧，本公开实施例对此无特别限定。

图1中的虚线矩形框示出了摄像装置120的图像采集范围，也就是，摄像装置120可以采集到该图像采集范围内的图像。由此，本公开实施例中，可以将摄像装置所采集图像中的任意一个对象作为目标对象，并实现对目标对象的定位。

例如，在图1所示的图像采集范围内有两辆车辆130，则摄像装置120可以采集到包含这两辆车辆130的图像，那么，本公开所提供定位方案，可以实现对这两辆车辆130中的一个或全部的定位。

其次，对本公开实施例所提供定位方案的执行主体进行说明。具体而言，该执行主体可以为电子设备，以下具体说明。

本公开的一种实施例中，该电子设备可以为摄像装置，或进一步具体为摄像装置中的处理芯片或处理器。在该实施例中，如图1所示的摄像装置120可以采集图像，并对图像中的车辆130进行定位。

本公开的另一种实施例中，该电子设备可以为与摄像装置存在通信联系的任意一种电子设备，或电子设备中的处理器。如此，基于二者的通信连接，摄像装置可以向该电子设备发送采集到的图像，进而，电子设备可以基于接收到的图像来对图像中的目标对象进行定位。

应当理解，摄像装置可以主动向电子设备发送图像，例如，周期性发送图像，又例如，建立通信连接后发送图像；或者，摄像装置也可以响应于接收到的来自于该电子设备的请求，向该电子设备发送图像。本公开实施例对此不作限制。

本公开实施例对于该电子设备的类型无特别限制。示例性的，可以参考图2，图2为本公开实施例提供的一种定位***的通信关系示意图。如图2所示，在该定位***中，摄像装置120可以与车辆130、终端140、无人机150、网络设备160进行通信。其中，通信方式可以具体包括但不限于2G/3G/4G/5G等无线通信方案。在该场景中，本公开的所提供的电子设备(定位方法的执行主体)可以具体为：车辆130、终端140、无人机150、网络设备160中的一种或多种。如此，电子设备可以通过与摄像装置120之间的通信来获取摄像装置120采集到的图像，并据此实现对图像中目标对象的定位。

其中，终端140又称之为用户设备(User Equipment，UE)，是一种向用户提供语音和/或数据连通性的设备，例如，具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。常见的终端例如包括：手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internetdevice，MID)、可穿戴设备，例如智能手表、智能手环、计步器等。

网络设备160可以是网络侧设备，例如，无线保真(Wireless-Fidelity，WIFI)的接入点AP、下一代通信的基站，如5G NR基站，如：5G gNB或小站、微站，传输接收点(Transmission Reception Point，TRP)，还可以是中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备等。在本实施例中，不同通信制式的通信***中的基站不同。为了区别起见，将4G通信***的基站称为LTE eNB，5G通信***的基站称为NR gNB，既支持4G通信***又支持5G通信***的基站称为eLTE eNB,这些名称仅为了方便区别，并不具有限制意义。

在图2中，各电子设备之间，也即车辆130、终端140、无人机150、网络设备160中的一种或多种还可以直接通信。

示例性的，车辆130、无人机150与终端140可以通过蓝牙连接并通信。

示例性的，终端140与网络设备160也可以通过2G/3G/4G/5G等无线通信方案进行通信，不作穷举。

示例性的，在图2所示的一种可能的实施例中，该定位***可以具体为车联万物(vehicle to everything，V2X)***，在该V2X***中，车辆130可以与摄像装置120通信。除此之外，车辆130还可以与终端140、无人机150、网络设备160中的一种或多种建立通信连接。示例性的，可以结合图1与图2，当车辆130在道路110上行驶时，摄像装置120可以采集到包含车辆130的图像，如此，摄像装置120还可以向车辆130发送采集到的图像，车辆130在接收到该图像后，即可按照本方案来获取自身位置。

现对基于单摄像装置实现定位的原理作简要说明。基于单摄像装置实现定位时，一般借助摄像装置的单应性矩阵来实现，摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系。具体定位方式后续详述。

其中，世界坐标系用于描述对象在空间中的实际位置。具体而言，世界坐标系一般为三维坐标系，在本公开实施例所涉及到的定位场景中，可以通过二维的世界坐标(x_w，y_w)来描述对象在空间中的实际位置。其中，表示世界(world)。

而像素坐标系为一种平面坐标系，用于描述对象在图像中的位置。在实际应用场景中，像素坐标系可以有多种定义方式。

示例性的，图3示出了本公开实施例提供的一种像素坐标系的示意图。就图3所示的图像(此处对图像内容不作限定)而言，该图像平面的左上角可以作为像素坐标系的原点O_p，而像素坐标系中的两个坐标轴表示为：O_pu轴和O_pv轴，其中，O_pu轴指向右方，而O_pv轴则指向下方。如此，在该像素坐标系中，可以利用像素坐标(u，v)来描述对象在像素坐标系中的像素位置。

除此之外，像素坐标系也可以有其他定义方式。示例性的，可以将图像的右上角作为像素坐标系的原点，两个坐标轴分别指向左方和下方。示例性的，可以将图像中心点作为像素坐标系的原点，两个坐标轴分别指向右方和上方。不作穷举。

获取摄像装置的单应性矩阵的方式可以有下面两种：

第一种，通过摄像装置的内外参求解单应性矩阵。其中，涉及到的内外参可以包括但不限于：摄像装置的位置、姿态、像素尺寸、焦距等。

在这种计算方式中，需要借助像素坐标系、图像物理坐标系、摄像机坐标系和世界坐标系之间的关系，来最终获取摄像装置的单应性矩阵。在此不做详述。

但是，利用内外参求解单应性矩阵时，还需要考虑畸变因子与摄像装置的姿态的影响。一方面，畸变因子一般需要提前通过拍摄棋盘格来计算获取，并对图像进行消畸变处理。但消畸变处理不能完全解决畸变因子对图像的影响，消畸变处理后的图像中仍旧会存在不同程度的畸变，影响单应性矩阵的标定精度与定位精度。另一方面，摄像装置的姿态直接影响单应性矩阵的精度，而摄像机的姿态测量难度较高，误差较大，进而也导致单应性矩阵的精度和定位精度的精度较差。

第二种，般借助人工标定获取单应性矩阵。如前，在摄像头的图像采集范围内，标定人员可以在道路中选取多个固定位置，例如，车道线顶点、斑马线角点、道路两侧标志牌等，然后人工测量这些固定位置的世界坐标，从而，结合这些固定位置在摄像头所采集图像中的像素坐标，计算得到摄像头的单应性矩阵。进一步的，还可以由此反向计算得出摄像装置的内外参。

相较于前述第一种方式，第二种方式有利于提高定位精度，但人力消耗极大，且还需要封路作业。但这种定位方式也受到人工标定误差的较大影响，针对单应性矩阵的标定精度较差，进而也导致定位精度较差。

上述针对单应性矩阵的标定方式都存在精度较差的问题，进而也导致了由此实现的定位精度较差。

下面以具体地实施例对本申请实施例的技术方案进行详细说明，通过这些技术方案，可以提高定位精度。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

本公开实施例提供一种定位方法。请参考图4，图4示出了本公开实施例所提供的一种定位方法的流程示意图，该方法可以包括如下步骤：

S402，在标定设备移动的过程中，获取标定点在第一图像中的像素坐标；第一图像中包含标定设备，标定点由标定设备确定。

在该步骤中，第一图像来自于摄像装置。具体而言，摄像装置可以采集视频或图片。当获取到来自于摄像装置的视频时，电子设备可以将视频中的每一帧图片作为第一图像进行后续处理，或者，也可以对对视频进行抽帧处理，得到视频中部分帧的图像，将其作为第一图像进行后续处理。

本公开实施例中，电子设备可以实时获取摄像装置采集到的图像数据，或者，电子设备也可以间隔式获取(例如，周期获取或定时获取)一段时间内的图像数据。

如前，电子设备可以主动向定位设备发送图像获取请求，以请求一段时间内的图像数据，并接收摄像装置基于该图像获取请求反馈的图像数据。或者，摄像装置可以直接向电子设备发送图像数据，而电子设备则直接接收这些图像数据即可。

本公开实施例利用可移动的标定设备来指示标定点。如此，在标定设备移动的过程中，可以获取到多张第一图像。每张第一图像中都包含有标定设备，那么，基于多张第一图像，也能够获取到多个标定点的在其所在第一图像中的像素坐标。

其中，标定设备可以包括但不限于：地面移动设备或无人机中的一种或多种。其中，地面移动设备可以包括但不限于：车辆、地面机器人等。

此外，为了使得第一图像中包含标定设备，还可以开工至标定设备在摄像设备的图像采集区域内活动。例如，在图1所示的场景中，若左侧的车辆130为标定设备，则该车辆130在虚线框所标识的区域内活动，如此，摄像装置120采集到的图像中包含该车辆130。

基于标定设备的指示方式不同，标定点的位置也可以不同，后续结合具体实施例对此进行说明。

S404，获取标定点的世界坐标，世界坐标由定位设备确定，定位设备搭载于标定设备。

定位设备搭载于标定设备上，随着标定设备的移动，定位设备也随之移动。在标定设备的移动过程中，定位设备可以持续采集定位设备自身所在位置的定位数据(也即，定位设备的世界坐标)。那么，基于定位设备与标定点之间的位置关系，可以获取到标定点的世界坐标。

本公开实施例中，标定设备可以包括但不限于如下的一种或多种：全球定位***(Global Positioning System，GPS)接收机或定位标签中的一种或多种。其中，定位标签包括：实时动态(Real-time kinematic，RTK)定位标签、超宽带(Ultra Wide Band，UWB)定位标签中的一种或多种。

本方案中的执行主体(电子设备)与定位设备可以通过有线或无线的方式进行通信。具体而言，二者可以通过2G/3G/4G/5G、蓝牙通信、近场通信(Near FieldCommunication，NFC)中的一种或多种无线方式通信。应当理解，蓝牙与NFC通信，适用于定位设备与电子设备之间的通信条件(例如，二者之间的距离)满足通信方式所要求的通信要求的情况。

本公开实施例中，电子设备可以实时获取到定位设备采集到的定位数据，或者，电子设备也可以间隔式获取(例如，周期获取或定时获取)一段时间内的定位数据。

此外，电子设备可以主动向定位设备发送数据获取请求，以请求一段时间内的定位数据，并接收定位设备基于该数据获取请求反馈的定位数据。或者，另一实施例中，定位设备可以直接向电子设备发送数据，而电子设备则直接接收这些定位数据即可。

如此，通过搭载于标定设备中的定位设备，可以实现对标定点世界坐标的自动获取，无需封路作业，也无需标定人员手动测量数据，降低了人工操作对标定精度和定位精度的不利影响。

S406，基于多个标定点的像素坐标与世界坐标，获取摄像装置的单应性矩阵，摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系。

S408，当采集到第二图像时，利用摄像装置的单应性矩阵，获取第二图像中的目标对象的目标世界坐标。

本公开实施例中，第一图像与第二图像为同一个摄像装置采集到的图像。此处区别命名，意在区分二者的作用，第一图像用于实现对摄像装置的单应性矩阵的标定；而第二图像则用于具体实现对目标对象的定位。换言之，在图4所示的实施例中，可以基于摄像装置采集到的图像(第一图像)，实现对摄像装置的单应性矩阵的标定，如此，当该摄像装置再次采集到图像(第二图像)时，可以对该图像(第二图像)中的目标对象进行定位。

需要说明的是，目标对象可以是图像中的任意对象，包括但并不局限于道路中的对象。示例性的一种实施例中，目标对象可以为图像中正常行驶的车辆，如图1所示场景。示例性的另一种实施例中，目标对象可以为图像中的故障车辆，例如，因故障停靠在高速路上的车辆、发生了交通事故的车辆等。示例性的另一种实施例中，目标对象可以为图像中的任意的行人、路标、建筑物等。

具体实现本方案时，目标对象可以提前预设或指定(例如，利用车辆标识进行指定，又例如，利用车辆颜色进行指定)，或者，还可以通过预设处理方式来处理图像以筛选确定图像中是否存在目标对象，并对筛选确定的目标对象进行定位。本公开实施例对于目标对象的确定方式无特别限定，实际场景中可以自定义设计。

综上，如图4所示的实施例中，通过可移动的标定设备、搭载于标定设备上的定位设备、摄像装置，可以获取到多个标定点的像素坐标与世界坐标，相较于现有技术中的定位方式，本方案既无需封路作业，也无需人工标定，有利于提高摄像装置的单应性矩阵的标定精度，也有利于提高定位精度。

在图4所示实施例的基础上，本公开实施例还可以基于标定设备指示标定点的不同方式，提供如下两种定位方式。

第一种定位方式：在标定设备中搭载坐标标记设备，通过坐标标记设备构建虚拟坐标系，从而，通过虚拟坐标系来实现像素坐标系与世界坐标系的映射。

在第一种定位方式中，对该摄像装置120的单应性矩阵进行标定的场景，可以参考图5，图5为本公开实施例提供的一种对该摄像装置的单应性矩阵进行标定的场景示意图。如图5所示，在该场景中，标定设备170具体为车辆，在该标定设备170中还搭载有定位设备180与坐标标记设备190。标定设备170在摄像装置120的图像采集范围(虚线框)内移动，如此，摄像装置120可以采集到多张包含有该标定设备的第一图像，而标定设备170中搭载的定位设备180也可以采集到相应的定位数据，如此，电子设备200就可以基于分别与定位设备180、摄像装置120的通信，来获取到多个标定点的像素坐标与世界坐标。

应当理解，图5中的电子设备200表现为一种终端，仅为本公开实施例的一种可能的实现方式，不作赘述。此外，图1、图5等场景图仅为示意性的，对实际电子设备的形状、尺寸、型号等无特别限定。

以及，图5所示场景中，定位设备180与坐标标记设备190设置于标定设备170的车辆尾部，实际场景中，并不受此限制。例如，定位设备180与坐标标记设备190还可以设置于车辆侧边，如此，只需要在车辆布置有坐标标记设备190的一侧朝向摄像装置120，即可保证摄像装置120采集到的第一图像包含该坐标标记设备190。

本公开实施例中，坐标标记设备190的结构和材质有多种。示例性的，坐标标记设备190中用于承担坐标标记作用的平面，可以为矩形、圆形、多边形等任意结构，本公开实施例对此无特别限制。而坐标标记设备190可以由灯管构成，除此之外的实施例中，坐标标记设备190还可以为金属材质，例如，可以为单一金属元素材质，也可以为合金材质；或者，坐标标记设备190还可以为塑料材质。

示例性的，请参考图6与图7。其中，图6为本公开实施例提供的一种标定设备的示意图；图7为本公开实施例提供的一种虚拟坐标系的示意图。具体而言，图6具体示出了图5所示的标定场景中的一种标定设备的示意图，图7示出了图6中的坐标标记设备190所构建的虚拟坐标系的示意图。

在图6所示实施例中，坐标标记设备190为矩形结构，该坐标标记设备190所在平面与地面的交线为线条1，标定点A则位于线条1上。

如图7所示，坐标标记设备190的左上角，可以作为像素坐标系的原点O，而像素坐标系中的两个坐标轴表示为：OX轴和OY轴，其中，OX轴指向右方，而OY轴则指向下方。如此，在该虚拟坐标系中，可以利用虚拟坐标(X，Y)来描述对象在虚拟坐标系中的虚拟位置。

例如，图7中若坐标标记设备190为a×b的矩形框，由此，在该虚拟坐标系中，坐标标记设备190的四个顶点可以表示为：左上角(0，0)，右上角(b，0)，左下角(0，a)，右下角(b，a)。

在图7所示实施例中，标定点A位于该坐标标记设备190的中轴线上，其在OX轴上分量为b/2；标定点A与坐标标记设备190的下边框之间的距离为h，则其在OY轴上的分量为a+h，由此，标定点A在该虚拟坐标系中的虚拟坐标为：(b/2，a+h)。

需要说明的是，图7仅为本公开的一种实施例，在本方案的实际实现场景中，标定点A还可以设置在线条1上的任意位置。例如，标定点可以为线条1上的OX轴分量为0的位置，此时，标定点A的虚拟坐标为(0，a+h)。又例如，标定点可以为线条1上的OX轴分量为2a的位置，此时，标定点A的虚拟坐标为(2a，a+h)。又例如，标定点可以为线条1上的OX轴分量为0.8b的位置，此时，标定点A的虚拟坐标为(0.8b，a+h)。

此外，标定设备可以指示一个或多个标定点，如此，在一个第一图像中可以具备一个或多个标定点。例如，在图7所示场景中，还可以在线条1上选取(0，a+h)、(b/2，a+h)、(b，a+h)均作为标定点。

此外，图7所示实施例中是以坐标标记设备190中的顶点作为参考点，如此，还可以在坐标标记设备190中增加顶点个数，以提高对第一图像的单应性矩阵的标定精度。

示例性的，可以参考图8，图8示出了本公开实施例提供的另一种虚拟坐标系的示意图。如图8所示，该坐标标记设备由多根灯管(或铁管等材质)构成。其中，在水平方向和垂直方向上分别有n和m根灯管，则对应的共有n×m个顶点。如此，仍将该坐标标记设备的左上角作为像素坐标系的原点O，两根坐标轴中，OX轴指向右方，而OY轴则指向下方。如此，在该虚拟坐标系中中，可以得到各个顶点的虚拟坐标，以及，标定点A的虚拟坐标。相较于图7，图8中包含更多顶点，若将顶点都作为参考点来标定第一图像的单应性矩阵，有利于提高标定精度。

基于图6～图8所示的实施例中，由于标定点A实际并非坐标标记设备190中的点，那么，电子设备在获取到第一图像后，无法直接在第一图像中读取到标定点A的像素坐标。

由此，可以按照如下方式获取标定点A的像素坐标：

获取标定点在虚拟坐标系中的虚拟坐标，以及，获取第一图像的单应性矩阵。其中，第一图像的单应性矩阵用于描述第一图像中虚拟坐标系与像素坐标系之间的映射关系。那么，之后就可以利用第一图像的单应性矩阵处理标定点的虚拟坐标，即可得到标定点A的像素坐标。

由于第一图像是在标定设备170移动过程中采集到的，因此，电子设备获取到的多张第一图像中标记设备170的位置不同，由此，各第一图像中的标定点A的位置也不同。由此，在本方案实施时，需要针对每个标定点，获取该标定点所属的第一图像的单应性矩阵。

具体到获取任意一张第一图像的单应性矩阵时，则可以通过在坐标标记设备中选取的多个参考点来实现，换言之，多个参考点均位于坐标标记设备上。具体实现时，可以在第一图像中，获取坐标标记设备上的多个参考点的像素坐标；以及，获取每个参考点在虚拟坐标系中的虚拟坐标；从而，基于多个参考点的虚拟坐标与像素坐标，计算第一图像的单应性矩阵。计算方式与计算摄像装置的单应性矩阵的方式相同，后续详述。

本公开实施例中，参考点可以为坐标标记设备190上的任意点。示例性的一种实施例中，参考点可以为坐标标记设备190的顶点，在该实施例中，无需额外进行标记，也能够直接在第一图像中获取到参考点的像素坐标。或者，示例性的另一种实施例中，也可以通过颜色、灯光等具备显示指示功能的标记，来指示参考点的位置，如此，也能够直接在第一图像中获取到参考点的像素坐标。

而参考点的虚拟坐标，则可以基于坐标标记设备190所构建的虚拟坐标系，以及，参考点在该坐标标记设备190中所处的位置获取得到，不再赘述。

在图5～图8所示的实施例中，在标定设备170的移动过程中，定位设备180可以持续采集定位数据，如此，电子设备还需要在定位设备的定位数据中，获取每个第一图像对应时刻的定位数据。这可以基于定位数据的时间戳与图像数据的时间戳来实现，二者的时间戳为各自的采集设备采集数据时的时刻。

换言之，电子设备在执行图4中的S404步骤时，可以在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取时间戳所示时刻定位设备的世界坐标，从而，基于定位设备的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

在这种情况下，可以在定位数据中，获取与第一图像的时间戳一致的定位数据，如此，即可得到与第一图像相同时刻采集到的定位设备的世界坐标。

但是，摄像装置与定位装置采集数据的频率可能不一致，或存在累积误差，这就可能会导致定位数据中不存在与第一图像的时间戳所示时刻相同的世界坐标。考虑到这种情况，电子设备在可以在定位数据中，判断是否存在与第一图像的时间戳相同的定位数据，从而，当定位数据中不存在与第一图像的时间戳相同的定位数据时，获取多个世界坐标，每个世界坐标的时间戳与第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内，进而，对多个世界坐标进行插值处理，得到第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标。

示例性的，若第一图像的时间戳为15点40分0秒，那么，可以首先在来自于定位设备的定位数据中，判断是否存在世界坐标的时间戳为15点40分0秒。若存在，则直接获取该世界坐标，即得到了定位设备在该时刻的世界坐标。反之，若不存在，则可以获取该时刻附近的时间戳对应的世界坐标，例如，可以获取15点39分40秒的世界坐标、15点40分30秒的世界坐标，并对这两个世界坐标进行插值处理，以获取到15点40分0秒对应的世界坐标。

在该实施例中，获取到的多个用作插值处理的世界坐标，可以为第一图像的时间戳同侧(均为第一图像的时间戳之前，或者，均为第一图像的时间戳之后)的定位数据，也可以为第一图像的时间戳两侧(既包含第一图像的时间戳之前，也包含第一图像的时间戳之后)的定位数据。不作穷举和赘述。

此外，获取到的多个用作插值处理的世界坐标中，每个世界坐标的时间戳与第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内，这能够保证插值得到的世界坐标较为贴近定位设备的实际位置，有利于提高标定精度。

在获取到定位设备的世界坐标后，获取标定点的世界坐标时，就需要考虑定位设备与标定点之间的关系。

如前，本公开实施例中，定位设备的数目可以为一个或多个。

其中，如图5～图7所示场景中，均示出了一个定位设备。在该场景中，通过单一的一个定位设备实现对标定点的准确定位，可以控制二者的世界坐标一致。

一种具体的实施例中，定位设备180与坐标标记设备190处于同一个平面内，该平面垂直于地面，并且，将定位设备的地面投影所指示的位置确定为标定点，此时，标定点的世界坐标为定位设备的世界坐标。这种情况下，定位设备180采集到的定位数据，实际就是标定点的定位数据。而在本方案实现时，由于定位设备180的世界坐标与标定点A的世界坐标一致，此时，电子设备只需要获取定位设备180的世界坐标，即可得到标定点的世界坐标。这种实现方式简单可行，且无需额外计算。

本公开实施例中，定位设备180的数目还可以为多个。这种情况下，对各定位设备180、坐标标记设备190之间的位置关系则无特别限制。例如，全部的定位设备180可以与坐标标记设备190位于同一平面，或者，部分定位设备180可以与坐标标记设备190位于同一平面，或者，全部定位设备180可以与坐标标记设备190均不位于同一平面。

对于这种情况下，各定位设备采集到的定位数据实际为定位设备所处的位置(世界坐标)，此时，可以基于多个定位设备180之间的位置关系，对多个定位设备180的世界坐标进行计算，即可得到标定点A的世界坐标。这种实现方式通过多个定位设备180来获取定位数据，有利于提高定位数据的精度，进而也有利于提高标定精度和定位精度。

示例性的，请参考图9，图9示出了本公开实施例提供的一种定位设备的搭载方式示意图。如图9所示的场景中，包含有多个定位设备180与坐标标记设备190，此时，定位设备180并不位于坐标标记设备190所在的平面内。

在图9所示场景中，构建OZ轴，并使得OZ轴垂直于坐标标设备190所在的平面，此时，可以得到如图9所示的三维虚拟坐标系。在该三维虚拟坐标系中，由于坐标标记设备190的位置是固定的，标定点A相对于该虚拟坐标系的位置、相对于标定设备170的位置也是固定的。如此，可以基于多个定位设备180在OX轴与OZ轴所限定的平面内位置关系，来计算标定点A的世界坐标。例如图9中，利用k个定位设备180在OX轴与OZ轴所限定的平面内的虚拟坐标(X₁，Z₁)、(X₂，Z₂)……(X_k，Z_k)，以及，各定位设备180的世界坐标，来计算标定点A的世界坐标。其中，k的取值大于或等于2，图9示意性的示出3个定位设备180。

如前，当以多个定位设备180的世界坐标，来获取标定点A的世界坐标时，坐标标记设备190所在平面与地面之间可以垂直，或者，也可以不垂直。当二者不垂直时，可以根据标定设备170的行驶方向、坐标标记设备190所在平面与地面之间的夹角、定位设备180距离地面的高度、标定点A的位置，以及，定位设备180的世界坐标，来计算得到标定点A的世界坐标。这种情况下，定位设备180的数目可以为一个或多个。

基于前述处理，可以在标定设备的移动过程中，获取到多个标定点的像素坐标与世界坐标，由此，可以计算得到摄像装置的单应性矩阵，后续具体说明计算方式。

第二种定位方式：在移动设备的移动过程中，可以基于摄像装置120与定位设备180，来确定标定点。

示例性的，图10示出了本公开实施例提供的另一种定位场景的示意图。如图10所示，在该定位场景中，A表示标定点；B表示定位点，定位点在定位设备180上，图10中的定位点具体为定位设备180在标定设备170中所处的位置，B’为定位设备的世界坐标；C表示摄像装置120的光心所在的位置，C’为摄像装置120的世界坐标位置。

此时，如图10所示，标定点A与摄像装置120的光心C、定位点B处于同一直线上。更具体的，标定点A位于摄像装置120的光心C与定位点B构成的直线与地面的交点上。

如此，在该实施例中，摄像装置120所采集到的图像数据中，定位点B与标定点A的位置重合，标定点A被定位点B完全遮挡，此时，在第一图像中，定位点B的像素坐标与标定点A的像素坐标完全一致。由此，在图10所示的实施例中，执行S402时，可以直接获取定位点B在第一图像中的像素坐标，即可得到标定点A的像素坐标。

在此基础上，还可以通过颜色、灯光等标记设备对定位设备180进行标记，如此，使得定位设备180在第一图像中更为明显、突出，便于获取到更为精确的定位设备的像素坐标。

在图10所示实施例中，还需要获取标定点A的世界坐标。具体实现时，可以获取定位点的世界坐标，定位点的世界坐标由定位设备的定位数据确定，以及，获取摄像装置的世界坐标，从而，基于定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

其中，定位点的世界坐标来源于定位设备180的定位数据，此处不作详述。另，定位设备180固定设置在标定设备170上，定位设备180与店面之间的垂直距离(也即B与B’之间的距离)也是固定的。

而摄像装置120本身是固定设置在道路(两侧)上的，由此，摄像装置120的世界坐标(也即C’点的世界坐标)、摄像装置120的光心与地面的垂直距离(C与C’之间的距离)都是可以获取到的。本方案中，该数据可以来源于标定人员的手动测量或人工输入，或者，还可以通过其他长度测量设备自动测量C与C’之间的距离，通过定位设备自动测量C’的世界坐标，本公开实施例对该数据的获取方式无特别限定。

基于词，在具体获取标定点的世界坐标时，可以利用三角形相似定理来实现。如图10所示，A-B-B’所构成的三角形与A-C-C’所构成的三角形为相似三角形，因此，可以基于三角形相似定理，对摄像装置120的世界坐标、定位设备180的世界坐标进行处理，得到标定点A的世界坐标。

在本公开实施例提供的第二种定位方式中，除图10所示方案中，利用一个定位设备180获取标定点的世界坐标之外，或者，也可以在标定设备170中搭载多个定位设备。

示例性的，图11示出了本公开实施例提供的另一种定位场景的示意图。如图11所示，图11中采用的标定设备170为无人机，并将标定设备170所处的位置确定为定位点。并且，在该标定设备170上，还设置有多个(图11中示出4个)定位设备180，这些定位设备180可以在无人机的飞行作业过程中，采集定位数据，由此，可以确定无人机的定位数据。

在图11所示实施例中，可以通过与标定设备170的通信，获取到无人机的飞行高度，由此，可以得知B与B’之间的距离。而基于多个无人机的定位数据，也可以获取到定位点B的世界坐标。

现针对图10、图11所示实施例，对获取定位点B的世界坐标的方式进行说明。具体而言，可以在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标，从而，基于定位设备的世界坐标，获取定位点的世界坐标。

此处与第一种定位方式类似，可能存在图像数据的时间戳与定位数据的时间戳不对应的情况，此时，可以通过插值的方式获取到与第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标。

利用插值方式获取定位设备的世界坐标的方式，与前述在第一种定位方式提供的插值方式相同。也就是，可以在定位数据中，判断是否存在与第一图像的时间戳相同的定位数据，从而，当定位数据中不存在与第一图像的时间戳相同的定位数据时，获取多个世界坐标，每个世界坐标的时间戳与第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内，进而，对多个世界坐标进行插值处理，得到第一图像的时间戳所示时刻定位设备的世界坐标。不再赘述。

当存在多个定位设备时，可按照前述方式，分别获取每个定位设备的世界坐标，不作赘述。

在获取到各定位设备的世界坐标后，则依据各定位设备之间的位置关系，确定出定位点的世界坐标，也不再赘述。

基于前述任意一种定位方式，均可以通过可移动的标定设备，获取到多个标定点的像素坐标与世界坐标。在此基础上，即可计算摄像设备的单应性矩阵。

对于一个确定的摄像装置而言，任意一个对象，例如标定点，的像素坐标与世界坐标，可以满足如下公式：

其中，(x_w，y_w)为对象(例如标定点)的世界坐标，(u，v)为对象(例如标定点)的像素坐标，

为摄像装置的单应性矩阵，h_i,j为摄像装置的单应性矩阵的矩阵参数，其中，i和j用于对矩阵参数进行区分，取值为1～3，z_c为三维坐标参数。

基于此，可以将多个标定点的像素坐标与世界坐标代入该公式，通过方程组求解，就能够得出该单应性矩阵中的各个矩阵参数，由此，也就得到了摄像装置的单应性矩阵。

在该公式中，涉及到8个未知参数，因此，通过该方案来标定摄像装置的单应性矩阵时，需要至少4个(4个或以上)标定点。

还需要说明的是，在前述第一种定位方式中，获取第一图像的单应性矩阵时，可以将上式中的世界坐标替换为参考点的虚拟坐标，并将各参考点的虚拟坐标与像素坐标代入上式，并进行方程组求解，即可计算得到第一图像的单应性矩阵。如此，在实现第一图像的单应性矩阵的标定时，也需要至少4个参考点。不再赘述。

通过前述任意一种实现方式，均可以实现对摄像装置的单应性矩阵的标定，在此基础上，当该摄像装置采集到图像(本公开中记为第二图像)时，只需要在第二图像中获取目标对象的目标像素坐标，并将目标对象的目标像素坐标代入上式，即可计算出该目标对象在世界坐标系中的目标世界坐标。如此，实现了对目标对象的定位。

本公开实施例中，当第二图像中的目标对象为目标车辆时，若目标车辆与本方案执行主体的电子设备通信连接，则该电子设备在定位出该目标车辆的位置后，还可以向目标车辆发送目标世界坐标。目标车辆可以接收目标世界坐标，并可以据此了解自身所处的位置。进一步的，目标车辆还可以进一步基于接收到的目标世界坐标，实现自动驾驶与避障。

本公开实施例还提供了另一种定位方法，请参考图12所示的流程示意图，该方法包括如下步骤：

S1202，利用摄像装置采集第二图像，第二图像中包含目标对象。

如前所述，目标对象可以为第二图像中的任意对象，不作赘述。

S1204，获取目标对象在第二图像中的目标像素坐标。

目标对象确定后，只需要在第二图像的像素坐标系中，读取目标对象在像素坐标系中的坐标即可。

S1206，利用摄像装置的单应性矩阵处理目标像素坐标，得到目标对象的目标世界坐标；其中，摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系。

需要说明的是，在图12所示实施例中，该定位方法的执行主体(电子设备)可以直接调用摄像装置的单应性矩阵，来实现对目标对象的定位。

在该实施例中，摄像装置的单应性矩阵可以存储在电子设备可读的任意位置，可以包括但不限于：电子设备的内存、与电子设备通信连接的另一电子设备(例如，摄像装置)、电子设备具备数据访问权限的存储器(包括实体存储器与云端存储器等)等，不作穷举。

如此，在执行本定位方法时，电子设备可以读取摄像装置的单应性矩阵，然后，利用该单应性矩阵来处理目标像素坐标，即可计算得到目标对象的目标世界坐标。

在图12所示的实施例中，摄像装置的单应性矩阵可以采取如图4中S402～S406所示的方式标定得到，以下简述说明，未尽之处，可以参考前述说明。

换言之，在图12的一种可能的实施例中，该摄像装置的单应性矩阵的获取方式可以为：在标定设备移动的过程中，获取标定点在第一图像中的像素坐标；第一图像中包含标定设备，标定点由标定设备确定，以及，获取标定点的世界坐标，世界坐标由定位设备确定，定位设备搭载于标定设备，从而，基于多个标定点的像素坐标与世界坐标，获取摄像装置的单应性矩阵。

其中，在一种可能的实施例中，标定设备搭载有坐标标记设备，坐标标记设备用于确定虚拟坐标系；标定点位于坐标标记设备所在平面与地面的交线上。

在该实施例中，获取标定点在第一图像中的像素坐标时，可以获取标定点在虚拟坐标系中的虚拟坐标，以及，获取第一图像的单应性矩阵，其中，第一图像的单应性矩阵用于描述第一图像中的虚拟坐标系与像素坐标系之间的映射关系，从而，利用第一图像的单应性矩阵处理标定点的虚拟坐标，得到标定点的像素坐标。

在该实施例中，获取标定点的世界坐标时，可以在定位设备的定位数据中，根据第一图像的时间戳，获取时间戳所示时刻定位设备的世界坐标，然后，基于定位设备的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

在另一种可能的实施例中，标定点与摄像装置的光心、定位点处于同一直线；定位点位于定位设备上。

在该实施例中，标定点的像素坐标与定位点在第一图像中的像素坐标一致，因此，可以获取定位点在第一图像中的像素坐标，就得到标定点的像素坐标。

在该实施例中，获取标定点的世界坐标时，则可以获取定位点的世界坐标，定位点的世界坐标由定位设备的定位数据确定，以及，获取摄像装置的世界坐标，从而，基于定位点的世界坐标与摄像装置的世界坐标，获取标定点的世界坐标。

可以理解的是，上述实施例中的部分或全部步骤骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其它操作或者各种操作的变形。此外，各个步骤可以按照上述实施例呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行上述实施例中的全部操作。

本公开实施例还提供一种电子设备。

示例性的，图13示出了一种电子设备的示意图，如图13所示，该电子设备1300包括：第一获取模块132、第二获取模块134、第一计算模块136和第二计算模块138。

其中，第一获取模块132，用于在标定设备移动的过程中，获取标定点在第一图像中的像素坐标；所述第一图像中包含所述标定设备，所述标定点由所述标定设备确定；

第二获取模块134，用于获取所述标定点的世界坐标，所述世界坐标由定位设备确定，所述定位设备搭载于所述标定设备；

第一计算模块136，用于基于多个所述标定点的像素坐标与世界坐标，获取摄像装置的单应性矩阵，所述摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系；

第二计算模块138，用于当采集到第二图像时，利用所述摄像装置的单应性矩阵，获取所述第二图像中的目标对象的目标世界坐标。

一种可能的实施例中，所述标定设备搭载有坐标标记设备，所述坐标标记设备用于确定虚拟坐标系；所述标定点位于所述坐标标记设备所在平面与地面的交线上。

此时，所述第一获取模块132，具体用于：

获取所述标定点在所述虚拟坐标系中的虚拟坐标；

获取所述第一图像的单应性矩阵，其中，所述第一图像的单应性矩阵用于描述所述第一图像中的所述虚拟坐标系与所述像素坐标系之间的映射关系；

利用所述第一图像的单应性矩阵处理所述标定点的虚拟坐标，得到所述标定点的像素坐标。

进一步的，所述第一获取模块132，具体用于：

在所述第一图像中，获取坐标标记设备上的多个参考点的像素坐标；

在所述虚拟坐标系中，获取每个所述参考点的虚拟坐标；

基于多个所述参考点的虚拟坐标与像素坐标，计算所述第一图像的单应性矩阵。

在该实施例中，所述第二获取模块134，具体用于：

在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标；

基于所述定位设备的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

一种可能的方式中，当所述定位设备为一个，且所述标定点为所述定位设备的地面投影时，所述标定点的世界坐标为所述定位设备的世界坐标。

另一种可能的方式中，当所述定位设备为多个时，所述第二获取模块134，具体用于：

基于多个所述定位设备的位置关系，对多个所述定位设备的世界坐标进行计算，得到所述标定点的世界坐标。

另一种可能的实施例中，所述标定点与所述摄像装置的光心、定位点处于同一直线；所述定位点位于所述定位设备上。

此时，所述第一获取模块132，具体用于：

获取所述定位点在所述第一图像中的像素坐标，得到所述标定点的像素坐标。

在该实施例中，所述第二获取模块134，具体用于：

获取所述定位点的世界坐标，所述定位点的世界坐标由所述定位设备的定位数据确定；

获取所述摄像装置的世界坐标；

基于所述定位点的世界坐标与所述摄像装置的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

进一步的，所述第二获取模块134，具体用于：

在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述第一图像的时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标；

基于所述定位设备的世界坐标，获取所述定位点的世界坐标。

进一步的，所述第二获取模块134，具体用于：

在所述定位数据中，判断是否存在与所述第一图像的时间戳相同的定位数据；

当所述定位数据中不存在与所述第一图像的时间戳相同的定位数据时，获取多个世界坐标，每个所述世界坐标的时间戳与所述第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内；

对所述多个世界坐标进行插值处理，得到所述第一图像的时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标。

本公开实施例中，任意一个所述标定点的像素坐标与所述标定点的世界坐标，满足如下公式：

其中，(x_w，y_w)为所述标定点的世界坐标，(u，v)为所述标定点的像素坐标，

为所述摄像装置的单应性矩阵，h_i,j为所述摄像装置的单应性矩阵的矩阵参数，其中，i和j用于对所述矩阵参数进行区分，取值为1～3，z_c为三维坐标参数。

另一种可能的实施例中，所述电子设备1300还包括：收发模块(图13未示出)；所述收发模块，用于当所述第二图像中的所述目标对象为目标车辆时，向所述目标车辆发送所述目标世界坐标。

图13所示实施例的电子设备可用于执行上述图4所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述。

图14示出了另一种电子设备的示意图，如图14所示，该电子设备1400包括：采集模块142、获取模块144、处理模块146。其中，

采集模块142，用于利用摄像装置采集第二图像，所述第二图像中包含目标对象；

获取模块144，用于获取所述目标对象在所述第二图像中的目标像素坐标；

处理模块146，用于利用摄像装置的单应性矩阵处理所述目标像素坐标，得到所述目标对象的目标世界坐标；其中，所述摄像装置的单应性矩阵用于描述所述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系。

本公开的一种可能的实施例中，所述电子设备1400还可以包括：标定模块(图14未示出)，用于：

在标定设备移动的过程中，获取标定点在第一图像中的像素坐标；所述第一图像中包含所述标定设备，所述标定点由所述标定设备确定；

获取所述标定点的世界坐标，所述世界坐标由定位设备确定，所述定位设备搭载于所述标定设备；

基于多个所述标定点的像素坐标与世界坐标，获取所述摄像装置的单应性矩阵。

在一种可能的设计中，所述标定设备搭载有坐标标记设备，所述坐标标记设备用于确定虚拟坐标系；所述标定点位于所述坐标标记设备所在平面与地面的交线上。

在该实施例中，一方面，所述标定模块，具体用于：

获取所述标定点在所述虚拟坐标系中的虚拟坐标；

获取所述第一图像的单应性矩阵，其中，所述第一图像的单应性矩阵用于描述所述第一图像中的所述虚拟坐标系与所述像素坐标系之间的映射关系；

利用所述第一图像的单应性矩阵处理所述标定点的虚拟坐标，得到所述标定点的像素坐标。

另一方面，所述标定模块，具体用于：

在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标；

基于所述定位设备的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

在另一种可能的设计中，所述标定点与所述摄像装置的光心、定位点处于同一直线；所述定位点位于所述定位设备上。

在该实施例中，一方面，所述标定模块，具体用于：获取所述定位点在所述第一图像中的像素坐标，得到所述标定点的像素坐标。

另一方面，所述标定模块，具体用于：

获取所述定位点的世界坐标，所述定位点的世界坐标由所述定位设备的定位数据确定；

获取所述摄像装置的世界坐标；

基于所述定位点的世界坐标与所述摄像装置的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

图14所示实施例的电子设备可用于执行上述图12所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述。

应理解以上图13、图14所示电子设备的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块以软件通过处理元件调用的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，图13中的第一计算模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在电子设备，例如终端的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序的形式存储于电子设备的存储器中，由电子设备的某一个处理元件调用并执行以上各个模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上***(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。

图15示出了一种电子设备的实体结构示意图。如图15所示，该电子设备1500，包括：至少一个处理器152和存储器154；所述存储器154存储计算机执行指令；所述至少一个处理器152执行所述存储器154存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器152执行如前述任意一种实施例所提供的定位方法。

其中，所述处理器152也可以称为处理单元，可以实现一定的控制功能。所述处理器152可以是通用处理器或者专用处理器等。

在一种可选地设计中，处理器152也可以存有指令，所述指令可以被所述处理器152运行，使得所述电子设备1500执行上述方法实施例中描述的定位方法。

在又一种可能的设计中，电子设备1500可以包括电路，所述电路可以实现前述方法实施例中发送或接收或者通信的功能。

可选地，所述电子设备1500中可以包括一个或多个存储器154，其上存有指令或者中间数据，所述指令可在所述处理器上被运行，使得所述电子设备1500执行上述方法实施例中描述的定位方法。可选地，所述存储器154中还可以存储有其他相关数据。可选地，处理器152中也可以存储指令和/或数据。所述处理器152和存储器154可以单独设置，也可以集成在一起。

可选地，所述电子设备1500还可以包括收发器156。所述收发器156也可以称为收发单元、收发机、收发电路、或者收发器等，用于实现电子设备的收发功能。

例如，若该电子设备1500用于实现对应于图5所示实施例中获取定位数据与图像数据的操作时，例如，可以是收发器接收来自于摄像装置的图像数据，以及，收发器还接收来自于定位设备的定位数据。收发器156还可以进一步完成其他相应的通信功能。而处理器156用于完成相应的确定或者控制操作，可选的，还可以在存储器中存储相应的指令。各个部件的具体的处理方式可以参考前述实施例的相关描述。

本申请中描述的处理器152和收发器156可实现在集成电路(integratedcircuit，IC)、模拟IC、射频集成电路RFIC、混合信号IC、专用集成电路(applicationspecific integrated circuit，ASIC)、印刷电路板(printed circuit board，PCB)、电子设备等上。该处理器和收发器也可以用各种1C工艺技术来制造，例如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)、N型金属氧化物半导体(nMetal-oxide-semiconductor，NMOS)、P型金属氧化物半导体(positive channel metal oxidesemiconductor,PMOS)、双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等。

可选的，电子设备1500可以是独立的设备或者可以是较大设备的一部分。例如所述设备可以是：

(1)独立的集成电路IC，或芯片，或，芯片***或子***；

(2)具有一个或多个IC的集合，可选地，该IC集合也可以包括用于存储数据和/或指令的存储部件；

(3)ASIC，例如调制解调器(MSM)；

(4)可嵌入在其他设备内的模块；

(5)接收机、终端、蜂窝电话、无线设备、手持机、移动单元，网络设备等等；

(6)其他等等。

本公开实施例还提供一种定位***。请参考图16，在该定位***1600中，包括：

标定设备170，搭载有一个或多个定位设备180；

摄像装置120，用于采集图像；

电子设备200，用于执行前述任意一种实施例所提供的定位方法。

其中，电子设备200的功能架构与硬件架构则可以参考图13～图15，不作赘述。

一种可能的实施例中，在该定位***1600中，还可以包括：坐标标记设备180，如图5所示。

一种可能的实施例中，前述定位***1600可以为V2X***；此时，标定设备170为车辆，所述标定设备170与所述摄像装置120、所述电子设备200通信。

一种可能的实施例中，前述定位***1600可以为V2X***；此时，该***还可以包括目标车辆，例如图1所示定位场景中的车辆130，所述目标车辆与所述摄像装置120、所述电子设备200通信。

本公开实施例还提供一种定位***。请参考图17，在该定位***1700中，包括：

摄像装置120，用于采集图像；

电子设备200，用于执行如图12所涵盖的任意一种实施例的定位方法。

此时，该电子设备200的功能架构可以参考图14，硬件架构则可以参考图15，不作赘述。

一种可能的实施例中，前述定位***1700可以为V2X***。

进一步的另一种实施例中，当定位***1700可以为V2X***时，该定位***1700还可以包括目标车辆，例如图1所示定位场景中的车辆130，所述目标车辆与所述摄像装置120、所述电子设备200通信。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例所述的定位方法。

此外，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例所述的定位方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk)等。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

Claims (36)

1.一种定位方法，其特征在于，包括：

在标定设备移动的过程中，获取标定点在第一图像中的像素坐标；所述第一图像中包含所述标定设备，所述标定点由所述标定设备确定；

获取所述标定点的世界坐标，所述世界坐标由定位设备确定，所述定位设备搭载于所述标定设备；

基于多个所述标定点的像素坐标与世界坐标，获取摄像装置的单应性矩阵，所述摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系；

当采集到第二图像时，利用所述摄像装置的单应性矩阵，获取所述第二图像中的目标对象的目标世界坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定设备搭载有坐标标记设备，所述坐标标记设备用于确定虚拟坐标系；所述标定点位于所述坐标标记设备所在平面与地面的交线上；

所述获取标定点在第一图像中的像素坐标，包括：

获取所述标定点在所述虚拟坐标系中的虚拟坐标；

获取所述第一图像的单应性矩阵，其中，所述第一图像的单应性矩阵用于描述所述第一图像中的所述虚拟坐标系与所述像素坐标系之间的映射关系；

利用所述第一图像的单应性矩阵处理所述标定点的虚拟坐标，得到所述标定点的像素坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一图像的单应性矩阵，包括：

在所述第一图像中，获取多个参考点的像素坐标；所述多个参考点位于所述坐标标记设备上；

在所述虚拟坐标系中，获取每个所述参考点的虚拟坐标；

基于多个所述参考点的虚拟坐标与像素坐标，计算所述第一图像的单应性矩阵。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述标定点的世界坐标，包括：

在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标；

基于所述定位设备的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述定位设备为一个，且所述标定点为所述定位设备的地面投影时，所述标定点的世界坐标为所述定位设备的世界坐标。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述定位设备为多个时，所述获取所述标定点的世界坐标，包括：

基于多个所述定位设备的位置关系，对多个所述定位设备的世界坐标进行计算，得到所述标定点的世界坐标。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定点与所述摄像装置的光心、定位点处于同一直线；所述定位点位于所述定位设备上；

其中，所述获取所述标定点在第一图像中的像素坐标，包括：

获取所述定位点在所述第一图像中的像素坐标，得到所述标定点的像素坐标。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述标定点的世界坐标，包括：

获取所述定位点的世界坐标，所述定位点的世界坐标由所述定位设备的定位数据确定；

获取所述摄像装置的世界坐标；

基于所述定位点的世界坐标与所述摄像装置的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取所述定位点的世界坐标，包括：

在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述第一图像的时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标；

基于所述定位设备的世界坐标，获取所述定位点的世界坐标。

10.根据权利要求4或9所述的方法，其特征在于，所述在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述第一图像的时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标，包括：

在所述定位数据中，判断是否存在与所述第一图像的时间戳相同的定位数据；

当所述定位数据中不存在与所述第一图像的时间戳相同的定位数据时，获取多个世界坐标，每个所述世界坐标的时间戳与所述第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内；

对所述多个世界坐标进行插值处理，得到所述第一图像的时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标。

11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，任意一个所述标定点的像素坐标与所述标定点的世界坐标，满足如下公式：

其中，(x_w，y_w)为所述标定点的世界坐标，(u，v)为所述标定点的像素坐标，

为所述摄像装置的单应性矩阵，h_i,j为所述摄像装置的单应性矩阵的矩阵参数，其中，i和j用于对所述矩阵参数进行区分，取值为1～3，z_c为三维坐标参数。

12.根据权利要求1-11任一项所述的方法，其特征在于，当所述第二图像中的所述目标对象为目标车辆时，所述方法还包括：

向所述目标车辆发送所述目标世界坐标。

13.一种定位方法，其特征在于，包括：

利用摄像装置采集第二图像，所述第二图像中包含目标对象；

获取所述目标对象在所述第二图像中的目标像素坐标；

利用摄像装置的单应性矩阵处理所述目标像素坐标，得到所述目标对象的目标世界坐标；

其中，所述摄像装置的单应性矩阵用于描述所述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在标定设备移动的过程中，获取标定点在第一图像中的像素坐标；所述第一图像中包含所述标定设备，所述标定点由所述标定设备确定；

获取所述标定点的世界坐标，所述世界坐标由定位设备确定，所述定位设备搭载于所述标定设备；

基于多个所述标定点的像素坐标与世界坐标，获取所述摄像装置的单应性矩阵。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述标定设备搭载有坐标标记设备，所述坐标标记设备用于确定虚拟坐标系；所述标定点位于所述坐标标记设备所在平面与地面的交线上；

所述获取标定点在第一图像中的像素坐标，包括：

获取所述标定点在所述虚拟坐标系中的虚拟坐标；

获取所述第一图像的单应性矩阵，其中，所述第一图像的单应性矩阵用于描述所述第一图像中的所述虚拟坐标系与所述像素坐标系之间的映射关系；

利用所述第一图像的单应性矩阵处理所述标定点的虚拟坐标，得到所述标定点的像素坐标。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述获取所述标定点的世界坐标，包括：

在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标；

基于所述定位设备的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述标定点与所述摄像装置的光心、定位点处于同一直线；所述定位点位于所述定位设备上；

其中，所述获取所述标定点在第一图像中的像素坐标，包括：

获取所述定位点在所述第一图像中的像素坐标，得到所述标定点的像素坐标。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述获取所述标定点的世界坐标，包括：

获取所述定位点的世界坐标，所述定位点的世界坐标由所述定位设备的定位数据确定；

获取所述摄像装置的世界坐标；

基于所述定位点的世界坐标与所述摄像装置的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

19.一种电子设备，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于在标定设备移动的过程中，获取标定点在第一图像中的像素坐标；所述第一图像中包含所述标定设备，所述标定点由所述标定设备确定；

第二获取模块，用于获取所述标定点的世界坐标，所述世界坐标由定位设备确定，所述定位设备搭载于所述标定设备；

第一计算模块，用于基于多个所述标定点的像素坐标与世界坐标，获取摄像装置的单应性矩阵，所述摄像装置的单应性矩阵用于描述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系；

第二计算模块，用于当采集到第二图像时，利用所述摄像装置的单应性矩阵，获取所述第二图像中的目标对象的目标世界坐标。

20.根据权利要求19所述的电子设备，其特征在于，所述标定设备搭载有坐标标记设备，所述坐标标记设备用于确定虚拟坐标系；所述标定点位于所述坐标标记设备所在平面与地面的交线上；

所述第一获取模块，具体用于：

获取所述标定点在所述虚拟坐标系中的虚拟坐标；

获取所述第一图像的单应性矩阵，其中，所述第一图像的单应性矩阵用于描述所述第一图像中的所述虚拟坐标系与所述像素坐标系之间的映射关系；

利用所述第一图像的单应性矩阵处理所述标定点的虚拟坐标，得到所述标定点的像素坐标。

21.根据权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述第一获取模块，具体用于：

在所述第一图像中，获取多个参考点的像素坐标；所述多个参考点位于所述坐标标记设备上；

在所述虚拟坐标系中，获取每个所述参考点的虚拟坐标；

基于多个所述参考点的虚拟坐标与像素坐标，计算所述第一图像的单应性矩阵。

22.根据权利要求19-21任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第二获取模块，具体用于：

在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标；

基于所述定位设备的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

23.根据权利要求22所述的电子设备，其特征在于，当所述定位设备为一个，且所述标定点为所述定位设备的地面投影时，所述标定点的世界坐标为所述定位设备的世界坐标。

24.根据权利要求22所述的电子设备，其特征在于，当所述定位设备为多个时，所述第二获取模块，具体用于：

基于多个所述定位设备的位置关系，对多个所述定位设备的世界坐标进行计算，得到所述标定点的世界坐标。

25.根据权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述标定点与所述摄像装置的光心、定位点处于同一直线；所述定位点位于所述定位设备上；

其中，所述第一获取模块，具体用于：

获取所述定位点在所述第一图像中的像素坐标，得到所述标定点的像素坐标。

26.根据权利要求25所述的电子设备，其特征在于，所述第二获取模块，具体用于：

获取所述定位点的世界坐标，所述定位点的世界坐标由所述定位设备的定位数据确定；

获取所述摄像装置的世界坐标；

基于所述定位点的世界坐标与所述摄像装置的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

27.根据权利要求26所述的电子设备，其特征在于，所述第二获取模块，具体用于：

在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述第一图像的时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标；

基于所述定位设备的世界坐标，获取所述定位点的世界坐标。

28.根据权利要求22或27所述的电子设备，其特征在于，所述第二获取模块，具体用于：

在所述定位数据中，判断是否存在与所述第一图像的时间戳相同的定位数据；

当所述定位数据中不存在与所述第一图像的时间戳相同的定位数据时，获取多个世界坐标，每个所述世界坐标的时间戳与所述第一图像的时间戳之间的时间差在预设差值内；

对所述多个世界坐标进行插值处理，得到所述第一图像的时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标。

29.根据权利要求20-28任一项所述的电子设备，其特征在于，任意一个所述标定点的像素坐标与所述标定点的世界坐标，满足如下公式：

其中，(x_w，y_w)为所述标定点的世界坐标，(u，v)为所述标定点的像素坐标，

为所述摄像装置的单应性矩阵，h_i,j为所述摄像装置的单应性矩阵的矩阵参数，其中，i和j用于对所述矩阵参数进行区分，取值为1～3，z_c为三维坐标参数。

30.根据权利要求19-29任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：收发模块；

所述收发模块，用于当所述第二图像中的所述目标对象为目标车辆时，向所述目标车辆发送所述目标世界坐标。

31.一种电子设备，其特征在于，包括：

采集模块，用于利用摄像装置采集第二图像，所述第二图像中包含目标对象；

获取模块，用于获取所述目标对象在所述第二图像中的目标像素坐标；

处理模块，用于利用摄像装置的单应性矩阵处理所述目标像素坐标，得到所述目标对象的目标世界坐标；

其中，所述摄像装置的单应性矩阵用于描述所述摄像装置的像素坐标系与世界坐标系之间的映射关系。

32.根据权利要求31所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：标定模块，用于：

在标定设备移动的过程中，获取标定点在第一图像中的像素坐标；所述第一图像中包含所述标定设备，所述标定点由所述标定设备确定；

获取所述标定点的世界坐标，所述世界坐标由定位设备确定，所述定位设备搭载于所述标定设备；

基于多个所述标定点的像素坐标与世界坐标，获取所述摄像装置的单应性矩阵。

33.根据权利要求32所述的电子设备，其特征在于，所述标定设备搭载有坐标标记设备，所述坐标标记设备用于确定虚拟坐标系；所述标定点位于所述坐标标记设备所在平面与地面的交线上；

所述标定模块，具体用于：

获取所述标定点在所述虚拟坐标系中的虚拟坐标；

获取所述第一图像的单应性矩阵，其中，所述第一图像的单应性矩阵用于描述所述第一图像中的所述虚拟坐标系与所述像素坐标系之间的映射关系；

利用所述第一图像的单应性矩阵处理所述标定点的虚拟坐标，得到所述标定点的像素坐标。

34.根据权利要求32或33所述的电子设备，其特征在于，所述标定模块，具体用于：

在所述定位设备的定位数据中，根据所述第一图像的时间戳，获取所述时间戳所示时刻所述定位设备的世界坐标；

基于所述定位设备的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

35.根据权利要求32所述的电子设备，其特征在于，所述标定点与所述摄像装置的光心、定位点处于同一直线；所述定位点位于所述定位设备上；

所述标定模块，具体用于：

获取所述定位点在所述第一图像中的像素坐标，得到所述标定点的像素坐标。

36.根据权利要求35所述的电子设备，其特征在于，所述标定模块，具体用于：

获取所述定位点的世界坐标，所述定位点的世界坐标由所述定位设备的定位数据确定；

获取所述摄像装置的世界坐标；

基于所述定位点的世界坐标与所述摄像装置的世界坐标，获取所述标定点的世界坐标。

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