一种地理坐标定位的方法、系统、电子设备及存储介质与流程

本申请涉及计算机视觉，具体而言，涉及一种地理坐标定位的方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在以无人机对目标地物进行航拍巡检中，往往不仅局限于通过无人机搭载的相机监视目标地物，更需直接获取目标地物在真实世界的地理坐标。虽然，可以根据无人机当前位置以及相机仰俯角等信息计算出无人机的相机拍摄的图像的中心点的经纬度，但是，需要定位的目标地物往往并不位于图像的正中心点，若以图像的中心点的经纬度代替需要定位的目标地物的经纬度，则在相关人员到达该经纬度后还需要进行进一步的搜寻才能定位到需要定位的目标地物，以开展后续处理工作。特别是若在所巡检的场景范围内，包括呈大面积矩阵式布局的多个目标地物时，更加会加大后续的搜寻工作的难度，从而难以快速、准确的辨别所需要定位的目标地物的精确位置。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种地理坐标定位的方法、系统、电子设备及存储介质，其能够快速、准确的定位在目标场景范围内呈现规则排布的、相似度较高的目标对象的地理坐标。

2、本申请是这样实现的：

3、第一方面，本申请提供一种地理坐标定位的方法，包括以下步骤：

4、获取关系映射表；上述关系映射表是目标场景范围内的所有目标对象与对应的经纬度关联的表格，上述目标对象在目标场景范围内呈矩阵式排列。基于目标检测算法识别无人机巡检图像中的所有目标对象，以得到中心对象和定位对象；上述中心对象为距离无人机巡检图像的中心点最近的目标对象，上述定位对象为无人机巡检图像中需要定位的目标对象。基于中心对象的经纬度，从关联映射表中获取中心对象的编号信息，得到第一编号；上述中心对象的经纬度为无人机巡检图像的中心点的经纬度。基于定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系，对第一编号进行处理得到第二编号；上述第二编号为定位对象在关联映射表中对应的编号。基于第二编号从关联映射表中获取对应目标对象的经纬度。

5、进一步地，基于前述方案，上述定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系，是通过以下步骤得到的：

6、基于目标检测算法对无人机巡检图像中的目标对象进行目标检测处理，并基于目标检测处理的结果构建原始点集合；上述原始点为在图像坐标系中以目标检测框的中心坐标表示检测到的目标对象的点元素。将原始点集合中的所有点元素换算至斜坐标系，得到转换点集合；上述斜坐标系的原点为原始点中距离图像坐标系的原点最近的点，斜坐标系的x轴在斜坐标系的原点和图像坐标系中的原始点连线中斜率最小的连线上，斜坐标系的y轴在斜坐标系的原点和图像坐标系中的原始点连线中斜率最大的连线上。对转换点集合中的转换点进行排序，得到对应的排序信息。基于排序信息得到定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系。

7、进一步地，基于前述方案，上述定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系包括以横向偏移量和纵向偏移量建立的定位对象和中心对象的相对位置关系，其中，横向偏移量为以中心对象为原点、向横向方向偏移的单位度量单位的量；纵向偏移量为以中心对象为原点、向纵向方向偏移的单位度量单位的量。

8、进一步地，基于前述方案，上述斜坐标系的x轴是通过以下步骤得到的：基于公式求解得到最小斜率，以基于上述最小斜率得到最小斜率点的坐标，并根据上述最小斜率点的坐标构建斜坐标系的x轴；其中，上述最小斜率点为在斜坐标系的x轴上的转换点对应的原始点，k为斜率，原始点pi的坐标为(xi，yi)。

9、进一步地，基于前述方案，上述将原始点集合中的所有点元素换算至斜坐标系，得到转换点集合的步骤包括：基于公式将原始点集合p＝{(x1，y1)，(x2，y2)，……，(xn，yn)}中的原始点pi(xi，yi)换算至斜坐标系，得到以转换点pi’(xi’，yi’)构成的转换点集合p′＝{(x′1，y′1)，(x′2，y′2)，......，(x′n，y′n)}；其中，θ为斜坐标系的夹角，i≤n，i和n均为正整数。

10、进一步地，基于前述方案，上述对转换点集合中的转换点进行排序，得到对应的排序信息的步骤包括：将两两转换点对应的y’值的差值在第一预设差值范围内的y’值对应的转换点归为一组，并根据x’值的大小对转换点进行排序；或，将两两转换点对应的x’值的差值在第二预设差值范围内的x’值对应的转换点归为一组，并根据y’值的大小对转换点进行排序。

11、进一步地，基于前述方案，上述基于排序信息得到定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系，包括：基于公式计算得到转换点在斜坐标系中的横向度量单位量h(x)和纵向度量单位量h(y)，以得到转换点在斜坐标系中的坐标序号。

12、第二方面，本申请提供一种地理坐标定位的系统，其包括：

13、关系映射表获取模块，被配置为：获取关系映射表；上述关系映射表是目标场景范围内的所有目标对象与对应的经纬度关联的表格，上述目标对象在目标场景范围内呈矩阵式排列。目标检测模块，被配置为：基于目标检测算法识别无人机巡检图像中的所有目标对象，以得到中心对象和定位对象；上述中心对象为距离无人机巡检图像的中心点最近的目标对象，上述定位对象为无人机巡检图像中需要定位的目标对象。第一编号模块，被配置为：基于中心对象的经纬度，从关联映射表中获取中心对象的编号信息，得到第一编号；上述中心对象的经纬度为无人机巡检图像的中心点的经纬度。第二编号模块，被配置为：基于定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系，对第一编号进行处理得到第二编号；上述第二编号为定位对象在关联映射表中对应的编号。地理坐标定位模块，被配置为：基于第二编号从关联映射表中获取对应目标对象的经纬度。

14、第三方面，本申请提供一种电子设备，包括至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；其中：上述处理器与上述存储器通过上述数据总线完成相互间的通信；上述存储器存储有被上述处理器执行的程序指令，上述处理器调用上述程序指令以执行如上述第一方面中任一项所述的方法。

15、第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的方法。

16、相对于现有技术，本申请至少具有如下优点或有益效果：

17、本申请提出了一种地理坐标定位的方法，在建立了目标场景范围内的所有目标对象与对应的经纬度关联的关系映射表的基础上，基于目标检测算法识别无人机巡检图像中的所有目标，以得到中心对象和定位对象。然后，通过确定的中心对象的坐标、以及中心对象和定位对象的位置关系，用以确定不在无人机巡检图像的中心的定位对象的经纬度。从而用以快速、准确的获取到在无人机巡检图像中的任意位置的目标对象的经纬度，实现对相应的目标对象的地理坐标进行定位的需求。

技术特征：

1.一种地理坐标定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种地理坐标定位的方法，其特征在于，所述定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系，是通过以下步骤得到的：

3.如权利要求1或2所述的一种地理坐标定位的方法，其特征在于，所述定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系包括以横向偏移量和纵向偏移量建立的定位对象和中心对象的相对位置关系，其中，横向偏移量为以中心对象为原点、向横向方向偏移的单位度量单位的量；纵向偏移量为以中心对象为原点、向纵向方向偏移的单位度量单位的量。

4.如权利要求2所述的一种地理坐标定位的方法，其特征在于，所述斜坐标系的x轴是通过以下步骤得到的：

5.如权利要求2所述的一种地理坐标定位的方法，其特征在于，所述将原始点集合中的所有点元素换算至斜坐标系，得到转换点集合的步骤包括：

6.如权利要求5所述的一种地理坐标定位的方法，其特征在于，所述对转换点集合中的转换点进行排序，得到对应的排序信息的步骤包括：

7.如权利要求6所述的一种地理坐标定位的方法，其特征在于，所述基于排序信息得到定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系，包括：

8.一种地理坐标定位的系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；其中：所述处理器与所述存储器通过所述数据总线完成相互间的通信；所述存储器存储有被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令以执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提出了一种地理坐标定位的方法、系统、电子设备及存储介质，涉及计算机视觉技术领域。该方法包括：获取关系映射表；关系映射表是目标场景范围内的所有目标对象与对应的经纬度关联的表格，目标对象在目标场景范围内呈矩阵式排列；基于目标检测算法识别无人机巡检图像中的所有目标对象，以得到中心对象和定位对象；基于中心对象的经纬度，从关联映射表中获取中心对象的编号信息，得到第一编号；基于定位对象和中心对象在无人机巡检图像中的位置关系，对第一编号进行处理得到第二编号；基于第二编号从关联映射表中获取对应目标对象的经纬度。该方案能够快速、准确的定位在目标场景范围内呈现规则排布的、相似度较高的目标对象的地理坐标。

技术研发人员：张瑜,韩明亮,于雯,赵艳平,夏伟力
受保护的技术使用者：成都翼比特自动化设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19