本发明涉及无人机,具体涉及一种基于机载相机的目标距离确定方法、装置、无人机和介质。
背景技术:
1、无人机具有高机动性,并且操作灵活,可以非常有效的在多种环境中实施巡查以获取各种信息,常用于侦查监视、目标定位等任务中。
2、一般地,无人机上的目标检测,是通过搭载一个云台相机实现的。该部分会在相机获得的图像上找出被跟随的目标,并用矩形框(或者其他形成)将其标出。
3、然而现有的基于图像对目标物进行定位的技术并不成熟和准确,导致无人机对目标物的定位难以实现。
技术实现思路
1、鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于机载相机的目标距离确定方法和系统。
2、依据本发明的一个方面,提供了一种基于机载相机的目标距离确定方法,所述方法包括:
3、获取相机拍摄的目标图像,利用目标识别模型对所述目标图像进行检测,获得目标的检测框;
4、基于检测框四个顶点的像素坐标,结合相机参数和转换矩阵,确定四个所述顶点相对于相机的角度;
5、设定目标的标准高度,并基于所述顶点和所述角度计算所述目标与所述相机之间的物理距离。
6、在一些实施方式中,获取相机拍摄的目标图像,利用目标识别模型对所述目标图像进行检测,获得目标的检测框之前包括:
7、以相机的光心为原点,以平行于水平面的直线为x轴,以垂直于水平面的直线为y轴,建立垂面坐标系。
8、在一些实施方式中,所述目标识别模型为yolo系列识别模型,所述目标包括人体,则获取相机拍摄的目标图像,利用目标识别模型对所述目标图像进行检测,获得目标的检测框包括:
9、利用训练好的yolo系列识别模型,识别出目标图像中的人体,并得到刚好框出人体全身的检测框。
10、在一些实施方式中,所述相机装载在无人机上,则基于检测框四个顶点的像素坐标,结合相机参数和转换矩阵,确定四个所述顶点相对于相机的角度包括:
11、根据检测框的四个顶点像素坐标,通过相机参数和矩阵转换分别计算出各顶点与相机光心之间连线的仰角,并将四个所述仰角中的最大仰角作为目标的顶端仰角。
12、在一些实施方式中,设定目标的标准高度,并基于所述顶点和所述角度计算所述目标与所述相机之间的物理距离包括:
13、获取所述检测框的中心点像素坐标,通过矩阵转换后确定该中心点和相机光心之间连线的仰角为中心仰角;
14、根据所述中心仰角、所述目标的标准高度和所述顶端仰角确定所述目标和所述相机之间的水平距离。
15、在一些实施方式中,根据所述中心仰角、所述目标的标准高度和所述顶端仰角确定所述目标和所述相机之间的水平距离包括:
16、假设所述水平距离为x,所述目标的标准高度的一半为l,所述顶端仰角为α,中心仰角为β,a是顶端仰角的正切值,b是中心仰角的正切值,则有:
17、x= l/(a -b)。
18、在一些实施方式中,设定目标的标准高度,并基于所述顶点和所述角度计算所述目标与所述相机之间的物理距离还包括:
19、所述相机和所述目标的物理距离可以表示为相机光心和所述目标中心点之间的距离d,则有:
20、d= 。
21、依据本发明的另一方面,提供了一种基于机载相机的目标距离确定装置,所述装置包括:
22、目标检测模块,适于获取相机拍摄的目标图像,利用目标识别模型对所述目标图像进行检测,获得目标的检测框;
23、角度确定模块,适于基于检测框四个顶点的像素坐标,结合相机参数和转换矩阵,确定四个所述顶点相对于相机的角度;
24、距离计算模块,适于设定目标的标准高度,并基于所述顶点和所述角度计算所述目标与所述相机之间的物理距离。
25、依据本发明的又一方面,提供了一种无人机,包括:处理器以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行根据上述实施方式中任一项所述的基于机载相机的目标距离确定方法。
26、依据本发明的再一方面,提供了一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被处理器执行时,实现根据上述中任一项基于机载相机的目标距离确定方法。
27、由上述可知,根据本发明公开的基于机载相机的目标距离确定方案,仅通过相机拍摄的目标图像就能够得到相机距离目标的距离,进而通过无人机等智能体的位置就可以得到目标物的位置,实现了目标物的快速定位。
28、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
1.一种基于机载相机的目标距离确定方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取相机拍摄的目标图像,利用目标识别模型对所述目标图像进行检测,获得目标的检测框之前包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标识别模型为yolo系列识别模型,所述目标包括人体,则获取相机拍摄的目标图像,利用目标识别模型对所述目标图像进行检测,获得目标的检测框包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述相机装载在无人机上,则基于检测框四个顶点的像素坐标,结合相机参数和转换矩阵,确定四个所述顶点相对于相机的角度包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,设定目标的标准高度,并基于所述顶点和所述角度计算所述目标与所述相机之间的物理距离包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述中心仰角、所述目标的标准高度和所述顶端仰角确定所述目标和所述相机之间的水平距离包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,设定目标的标准高度,并基于所述顶点和所述角度计算所述目标与所述相机之间的物理距离还包括:
8.一种基于机载相机的目标距离确定装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种无人机,其特征在于,包括处理器以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行根据权利要求1-7中任一项所述的基于机载相机的目标距离确定方法。
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存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被处理器执行时,实现根据权利要求1-7中任一项所述的基于机载相机的目标距离确定方法。
