CN116753900A - 一种距离确定方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种距离确定方法、装置及电子设备,距离确定方法包括:获取三个实际特征点以及每两个实际特征点之间的位置关系;基于成像设备,确定每个实际特征点对应的投影特征点;基于成像设备的成像参数、投影特征点的坐标信息以及每两个实际特征点之间的位置关系,确定实际特征点所属的目标对象与成像设备之间的距离。本申请采用单个成像设备便可完成上述步骤,结构简单,成本较低;并且,无需存储或计算大量的数据,对执行设备(执行上述确定距离的步骤)要求较低,进一步降低了成本;同时,避免了预设数据(如历史数据库等)对计算结果的影响,保证了目标对象与成像设备之间的距离的准确性和及时性。
Description
技术领域
本申请涉及距离检测的技术领域,特别涉及一种距离确定方法、装置及电子设备。
背景技术
随着车联网的迅速发展,车辆位置信息的测量也变得越来越受关注和重视。目前出现了许多基于测距的传感器和测距技术,包括毫米波雷达测距、激光雷达测距、超声波测距、深度相机测距等。
但,毫米波雷达测距、激光雷达测距、超声波测距中,需要采用激光、雷达GPS等专用测距传感器,导致测距成本较高。深度相机测距中,通过双目视觉进行测距时,计算物体在两幅图上的视差得到图像中的深度信息,以实现距离测量,这一方法计算量较大,对计算单元的性能要求较高,并且,由于本身测距的原理要求两个镜头之间的误差越小越好,需要双目视觉的配准效果较高,因此,同样会导致成本较高;通过单目视觉进行测距时,需要建立样本库数据库,通过图像匹配进行目标识别,再通过目标在图像中的大小估算目标距离,此方法中需要不断更新和维护样本数据库,维护成本较高,并且,样本数据库中数据量较大,导致存储成本以及运算成本均较高。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种距离确定方法、装置及电子设备,能够在较低的成本下,准确地确定目标对象与成像设备之间的距离。
第一方面,本申请实施例提供了一种距离确定方法,包括:
获取三个实际特征点以及每两个所述实际特征点之间的位置关系;
基于成像设备,确定每个所述实际特征点对应的投影特征点;
基于所述成像设备的成像参数、所述投影特征点的坐标信息以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离。
在一种可能的实施方式中,所述获取三个实际特征点以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,包括:
将所述目标对象的同一平面上的三个点,确定为所述实际特征点;
针对每两个所述实际特征点,确定该两个所述实际特征点之间的间距。
在一种可能的实施方式中,所述基于成像设备,确定每个所述实际特征点对应的投影特征点,包括:
基于所述成像设备,确定焦点以及投影平面;
将所述焦点分别与每个所述实际特征点连接,得到连接线;
将所述实际特征点对应的所述连接线与所述投影平面的交点,确定为该实际特征点对应的所述投影特征点。
在一种可能的实施方式中,所述基于所述成像设备,确定焦点以及投影平面,包括:
基于所述成像设备的属性参数,确定所述焦点;
确定所述成像设备的成像平面为所述投影平面。
在一种可能的实施方式中,在确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离之前,还包括:
基于所述成像设备的焦点和成像平面,构建一三维坐标系。
在一种可能的实施方式中,所述基于所述成像设备的成像参数、所述投影特征点的坐标信息以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离,包括:
获取所述成像设备的焦距;
确定所述焦点在所述三维坐标系中的焦点坐标,以及确定每个所述投影特征点在所述三维坐标系中的投影坐标;
对所述焦点坐标、所述投影坐标以及每两个所述实际特征点之间的位置关系进行计算,确定所述目标对象与所述成像设备之间的距离。
第二方面,本申请实施例还提供了一种距离确定装置,包括:
获取模块,其配置为获取三个实际特征点以及每两个所述实际特征点之间的位置关系;
第一确定模块,其配置为基于成像设备,确定每个所述实际特征点对应的投影特征点;
第二确定模块,其配置为基于所述成像设备的成像参数、所述投影特征点的坐标信息以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离。
在一种可能的实施方式中,所述获取模块具体配置为:
将所述目标对象的同一平面上的三个点,确定为所述实际特征点;
针对每两个所述实际特征点,确定该两个所述实际特征点之间的间距。
在一种可能的实施方式中,所述第一确定模块具体配置为:
基于所述成像设备,确定焦点以及投影平面;
将所述焦点分别与每个所述实际特征点连接,得到连接线;
将所述实际特征点对应的所述连接线与所述投影平面的交点,确定为该实际特征点对应的所述投影特征点。
第三方面,本申请实施例还提供了一种存储介质,其中,该计算机程序被处理器运行时执行如上述任意一项所述的距离确定方法的步骤。
第四方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,其中,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述任意一项所述的距离确定方法的步骤。
本申请实施例中,针对目标对象,获取其存在的三个实际特征点以及每两个实际特征点之间的位置关系,并确定每个实际特征点对应的投影特征点,以基于成像设备的成像参数、每个投影特征点的坐标信息以及每两个实际特征点之间的位置关系,计算得到目标对象与成像设备之间的距离,也即采用单个成像设备便可完成上述步骤,结构简单,成本较低;并且,无需存储或计算大量的数据,对执行设备(执行上述确定距离的步骤)要求较低,进一步降低了成本;同时,避免了预设数据(如历史数据库等)对计算结果的影响,保证了目标对象与成像设备之间的距离的准确性和及时性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例,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示出了本申请所提供的一种距离确定方法的流程图;
图2示出了本申请所提供的三维坐标系下焦点、成像平面以及实际特征点的示意图;
图3示出了本申请所提供的一种距离确定装置的结构示意图;
图4示出了本申请所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。
应理解的是,可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此,上述说明书不应该视为限制,而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述,本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解,尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述,但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式,它们具有上述特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时,鉴于以下详细说明,本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本申请的具体实施例;然而,应当理解,所申请的实施例仅仅是本申请的实例,其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此,本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定,而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”,其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。
在实际应用中,本申请实施例提供的距离确定方法,该距离确定方法的执行主体可以是与成像设备连接的处理器、控制器等。
如图1所示,为本申请实施例提供的距离确定方法的流程图,其中,具体步骤包括S101-S103。
S101,获取三个实际特征点以及每两个实际特征点之间的位置关系。
在具体实施中,实际特征点即为目标对象上的点。
在获取三个实际特征点时,采集目标对象的实际图像,对实际图像进行分析处理,以确定处于同一平面的像素,基于此,将目标对象的同一平面上的三个点,确定为实际特征点。例如,目标对象为车辆,基于其实际图像确定车牌处于同一平面,此时,可以确定车牌的任意三个角对应的点为实际特征点,当然,还可以选取其他的点作为实际特征点,本申请实施例对此不作具体限定。
进一步地,针对每两个实际特征点,确定该两个实际特征点之间的间距,也即该两个实际特征点之间的位置关系。
在目标对象为车辆时,考虑到车牌的尺寸统一,优选地选取车牌上的点作为实际特征点,进而每两个实际特征点之间的位置关系更加准确,能够提高后续计算的准确性;并且,无需针对单独型号的车辆进行实际测量,省时省力。
例如,蓝色车牌的尺寸为440mm*140mm,三个实际特征点中每两个实际特征点之间的间距包括140mm、461.74mm以及440mm。
S102,基于成像设备,确定每个实际特征点对应的投影特征点。
进一步地,基于成像设备如摄像头、相机等,确定每个实际特征点对应的投影特征点。作为其中一个示例地,在确定每个实际特征点对应的投影特征点时,基于成像设备确定焦点以及投影平面,具体为基于小孔成像的原理以及成像设备的属性参数确定焦点,同时,确定成像设备的成像平面,进而将该成像平面确定为投影平面。
在确定出焦点之后,将焦点分别与每个实际特征点连接,得到连接线,将实际特征点对应的连接线与投影平面的交点,确定为该实际特征点对应的投影特征点。
S103,基于成像设备的成像参数、投影特征点的坐标信息以及每两个实际特征点之间的位置关系,确定实际特征点所属的目标对象与成像设备之间的距离。
在确定投影特征点的坐标信息以及每两个实际特征点之间的位置关系之后,以及确定实际特征点所属的目标对象与成像设备之间的距离之前,基于成像设备的焦点和成像平面,构建一三维坐标系。
图2示出了三维坐标系下焦点、成像平面以及实际特征点的示意图,其中,实际特征点包括XM1、XM2以及XM3,实际特征点XM1对应的投影特征点为XE1,实际特征点XM2对应的投影特征点为XE2,实际特征点XM3对应的投影特征点为XE3,焦点为Or,成像平面为A1A2A3A4所构成的平面。由图2可知,实际特征点、该实际特征点对应的投影特征点以及焦点共线,也即,Or、XE1、XM1共线,Or、XE2、XM2共线,Or、XE3、XM3共线。
基于此,确定焦点在该三维坐标系中的焦点坐标,也即Or(xor,yor,zor),以及确定每个投影特征点(XE1、XE2、XE3)在三维坐标系中的投影坐标。同时,基于成像设备的属性参数获取成像设备的焦距,进而对焦点坐标、投影坐标以及每两个实际特征点之间的位置关系进行计算,确定目标对象与成像设备之间的距离。
具体地,根据每两个实际特征点之间的位置关系|XM1XM2|=140mm、|XM1XM3|=461.74mm以及|XM2XM3|=440mm,利用焦点坐标、每个投影坐标以及焦距,得到三个方程组,进行解方程组运算得到即可得到XM1、XM2以及XM3的坐标。在得到XM1、XM2以及XM3的坐标之后,便基于XM1、XM2、XM3、XE1、XE2、XE3的坐标,计算得到实际特征点与成像设备之间的距离,也即目标对象与成像设备之间的距离。
本申请实施例中,针对目标对象,获取其存在的三个实际特征点以及每两个实际特征点之间的位置关系,并确定每个实际特征点对应的投影特征点,以基于成像设备的成像参数、每个投影特征点的坐标信息以及每两个实际特征点之间的位置关系,计算得到目标对象与成像设备之间的距离,也即采用单个成像设备便可完成上述步骤,结构简单,成本较低;并且,无需存储或计算大量的数据,对执行设备(执行上述确定距离的步骤)要求较低,进一步降低了成本;同时,避免了预设数据(如历史数据库等)对计算结果的影响,保证了目标对象与成像设备之间的距离的准确性和及时性。
基于同一发明构思,本申请的第二方面还提供了一种与距离确定方法对应的距离确定装置,由于本申请中的装置解决问题的原理与本申请上述距离确定方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
参见图3所示,距离确定装置包括:
获取模块301,其配置为获取三个实际特征点以及每两个所述实际特征点之间的位置关系;
第一确定模块302,其配置为基于成像设备,确定每个所述实际特征点对应的投影特征点;
第二确定模块303,其配置为基于所述成像设备的成像参数、所述投影特征点的坐标信息以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离。
在另一实施例中,所述获取模块301具体配置为:
将所述目标对象的同一平面上的三个点,确定为所述实际特征点;
针对每两个所述实际特征点,确定该两个所述实际特征点之间的间距。
在另一实施例中,所述第一确定模块302具体配置为:
基于所述成像设备,确定焦点以及投影平面;
将所述焦点分别与每个所述实际特征点连接,得到连接线;
将所述实际特征点对应的所述连接线与所述投影平面的交点,确定为该实际特征点对应的所述投影特征点。
在另一实施例中,所述第一确定模块302还配置为:
基于所述成像设备的属性参数,确定所述焦点;
确定所述成像设备的成像平面为所述投影平面。
在另一实施例中,距离确定装置还包括构建模块304,其配置为:
基于所述成像设备的焦点和成像平面,构建一三维坐标系。
在另一实施例中,第二确定模块303,具体配置为:
获取所述成像设备的焦距;
确定所述焦点在所述三维坐标系中的焦点坐标,以及确定每个所述投影特征点在所述三维坐标系中的投影坐标;
对所述焦点坐标、所述投影坐标以及每两个所述实际特征点之间的位置关系进行计算,确定所述目标对象与所述成像设备之间的距离。
本申请实施例中,针对目标对象,获取其存在的三个实际特征点以及每两个实际特征点之间的位置关系,并确定每个实际特征点对应的投影特征点,以基于成像设备的成像参数、每个投影特征点的坐标信息以及每两个实际特征点之间的位置关系,计算得到目标对象与成像设备之间的距离,也即采用单个成像设备便可完成上述步骤,结构简单,成本较低;并且,无需存储或计算大量的数据,对执行设备(执行上述确定距离的步骤)要求较低,进一步降低了成本;同时,避免了预设数据(如历史数据库等)对计算结果的影响,保证了目标对象与成像设备之间的距离的准确性和及时性。
本申请的第三方面还提供了一种存储介质,该存储介质为计算机可读介质,存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本申请任意实施例提供的方法,包括如下步骤:
S11,获取三个实际特征点以及每两个所述实际特征点之间的位置关系;
S12,基于成像设备,确定每个所述实际特征点对应的投影特征点;
S13,基于所述成像设备的成像参数、所述投影特征点的坐标信息以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离。
需要说明的是,本申请上述的存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何存储介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
本申请的第四方面还提供了一种电子设备,如图4所示,该电子设备至少包括存储器401和处理器402,存储器401上存储有计算机程序,处理器402在执行存储器401上的计算机程序时实现本申请任意实施例提供的方法。示例性的,电子设备计算机程序执行的方法如下:
S21,获取三个实际特征点以及每两个所述实际特征点之间的位置关系;
S22,基于成像设备,确定每个所述实际特征点对应的投影特征点;
S23,基于所述成像设备的成像参数、所述投影特征点的坐标信息以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离。
本申请实施例中,针对目标对象,获取其存在的三个实际特征点以及每两个实际特征点之间的位置关系,并确定每个实际特征点对应的投影特征点,以基于成像设备的成像参数、每个投影特征点的坐标信息以及每两个实际特征点之间的位置关系,计算得到目标对象与成像设备之间的距离,也即采用单个成像设备便可完成上述步骤,结构简单,成本较低;并且,无需存储或计算大量的数据,对执行设备(执行上述确定距离的步骤)要求较低,进一步降低了成本;同时,避免了预设数据(如历史数据库等)对计算结果的影响,保证了目标对象与成像设备之间的距离的准确性和及时性。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本邻域技术人员应当理解,本申请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。例如上述特征与本申请中公开的(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申请的范围的限制。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。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
以上对本申请多个实施例进行了详细说明,但本申请不限于这些具体的实施例,本邻域技术人员在本申请构思的基础上,能够做出多种变型和修改实施例,这些变型和修改都应落入本申请所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种距离确定方法,其特征在于,包括:
获取三个实际特征点以及每两个所述实际特征点之间的位置关系;
基于成像设备,确定每个所述实际特征点对应的投影特征点;
基于所述成像设备的成像参数、所述投影特征点的坐标信息以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离。
2.根据权利要求1所述的距离确定方法,其特征在于,所述获取三个实际特征点以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,包括:
将所述目标对象的同一平面上的三个点,确定为所述实际特征点;
针对每两个所述实际特征点,确定该两个所述实际特征点之间的间距。
3.根据权利要求1所述的距离确定方法,其特征在于,所述基于成像设备,确定每个所述实际特征点对应的投影特征点,包括:
基于所述成像设备,确定焦点以及投影平面;
将所述焦点分别与每个所述实际特征点连接,得到连接线;
将所述实际特征点对应的所述连接线与所述投影平面的交点,确定为该实际特征点对应的所述投影特征点。
4.根据权利要求3所述的距离确定方法,其特征在于,所述基于所述成像设备,确定焦点以及投影平面,包括:
基于所述成像设备的属性参数,确定所述焦点;
确定所述成像设备的成像平面为所述投影平面。
5.根据权利要求1所述的距离确定方法,其特征在于,在确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离之前,还包括:
基于所述成像设备的焦点和成像平面,构建一三维坐标系。
6.根据权利要求5所述的距离确定方法,其特征在于,所述基于所述成像设备的成像参数、所述投影特征点的坐标信息以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离,包括:
获取所述成像设备的焦距;
确定所述焦点在所述三维坐标系中的焦点坐标,以及确定每个所述投影特征点在所述三维坐标系中的投影坐标;
对所述焦点坐标、所述投影坐标以及每两个所述实际特征点之间的位置关系进行计算,确定所述目标对象与所述成像设备之间的距离。
7.一种距离确定装置,其特征在于,包括:
获取模块,其配置为获取三个实际特征点以及每两个所述实际特征点之间的位置关系;
第一确定模块,其配置为基于成像设备,确定每个所述实际特征点对应的投影特征点;
第二确定模块,其配置为基于所述成像设备的成像参数、所述投影特征点的坐标信息以及每两个所述实际特征点之间的位置关系,确定所述实际特征点所属的目标对象与所述成像设备之间的距离。
8.根据权利要求7所述的距离确定装置,其特征在于,所述获取模块具体配置为:
将所述目标对象的同一平面上的三个点,确定为所述实际特征点;
针对每两个所述实际特征点,确定该两个所述实际特征点之间的间距。
9.根据权利要求7所述的距离确定装置,其特征在于,所述第一确定模块具体配置为:
基于所述成像设备,确定焦点以及投影平面;
将所述焦点分别与每个所述实际特征点连接,得到连接线;
将所述实际特征点对应的所述连接线与所述投影平面的交点,确定为该实际特征点对应的所述投影特征点。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1-6中任一所述的距离确定方法的步骤。
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-
2023
- 2023-08-18 CN CN202311041474.6A patent/CN116753900A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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