一种基于正射投影的封闭空间地图采集方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像与视频技术领域，特别涉及一种基于正射投影的封闭空间地图采集方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着室内定位及导航技术的发展，室内图的采集已经成为各大地图供应商及相关领域公司关注的热点。在各种室内地图场景之中，最被关注的室内地图当属商场和地下停车场。对于上述两种场景，在产权单位极度配合的情况下才可依据设计图纸进行绘制，因而现有的采集方法主要以人工绘制为主。对于大型城市而言，数量庞大的既有停车场和高速增长的新建停车场如果用人工方法采集停车位地图，效率底下，且更新周期长。更具可行性的是采用采集车的方法进行。现有的地图信息采集车主要分为两种，普通采集车和高精度地图采集车。普通采集车上装载的设备有限，并不适用于此类地面标识信息的采集。而高精度地图采集车往往在车顶树立较高的全景相机平台，并不方便近出封闭空间。另一方面上述两者都比较依赖GPS信号，在地下无法工作。
[0003]采用定制的地图采集车，采集及生成地图步骤大致如下:
[0004]1.标定并矫正采集车摄像头，进行采集作业；
[0005]2.利用标定信息进行透视变换处理原始数据，得到正射投影图片；
[0006]3.利用采样图片的GPS信息，对散乱的图片进行拼接，得出全局地图图片。
[0007]普通地图采集车或街景采集车并不是针对室内停车场这种场景设计的，因此会面临大量问题。采用传统方法采集停车位地图信息有如下的缺陷:
[0008]1.定位技术严重依赖GPS或北斗系统，地下无信号情况下无法使用；
[0009]2.全景采集相机高度过高，在地下车库施展不便；
[0010]3.并无专门针对地面标识信息(如室内地图停车位)的采集传感器
[0011]4.改装新车造价昂会切周期长，无法快速部署。
[0012]5.前期采集数据预处理少，给后续数据处理增加难度。
[0013]因而地下停车场内的地图采集(封闭空间内的地图)暂无高效简便的快速采集方法或装置。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于提供一种基于正射投影的封闭空间地图采集方法及装置，实现了在车辆行驶过程中的快速部署及标定，同时利用正射投影变换方法以及图片之间的方位及坐标关系，直接生成全局图片，极大的节省了后续处理的时间，提高了工作效率。
[0015]为了达到上述目的，本发明提供一种基于正射投影的封闭空间地图采集方法，包括:
[0016]获取采集车的实时运动数据；
[0017]根据所述实时运动数据，获取所述采集车的实时位置信息；
[0018]利用安装在采集车上的摄像装置实时采集封闭空间图片，获取实时目标图片；
[0019]对所述实时目标图片进行处理，获得实时目标图片的正视图图片；
[0020]根据所述采集车的实时位置信息以及所述封闭空间地面上的一预设参考点，对实时正视图图片进行处理，得到封闭空间的整体图片。
[0021]其中，所述获取采集车实时运动数据的步骤包括:
[0022]获取安装在采集车上的加速度传感器测量的采集车的实时加速度数值；
[0023]获取安装在采集车上的陀螺仪测量的采集车的移动轨迹及实时角速度数值。
[0024]进一步的，根据所述实时运动数据，获取所述采集车的实时位置信息的步骤包括:
[0025]对所述加速度传感器测量的实时加速度数值以及所述陀螺仪测量的移动轨迹以及实时角速度数值进行惯性导航计算，获得所述采集车的实时位置信息。
[0026]其中，所述对所述实时目标图片进行处理，获得实时目标图片的正视图图片的步骤包括:
[0027]对所述实时目标图片进行裁切，仅保留所述目标图片上的地平线以下部分；
[0028]根据与所述目标图片对应的逆变换矩阵对所述目标图片进行转换，得到一扇形图片;
[0029]对所述扇形图片进行裁切，得到矩形的所述目标图片的正视图。
[0030]其中，所述根据所述采集车的实时位置信息以及所述封闭空间内一预设的参考点，对实时正视图图片进行处理，得到封闭空间的整体图片的步骤包括:
[0031 ] 以所述封闭空间地面上的一预设参考点为原点，在所述封闭空间地面上构建一直角坐标系；
[0032]以所述直角坐标系的任一坐标轴为基准，对实时正视图图片进行旋转，使所有正视图图片相对于该坐标轴的角度相同；
[0033]对实时正视图图片进行移动，使每个正视图图片到所述原点的距离与对应的采集车实时位置至所述原点的距离成一预设比例；
[0034]对经过旋转和移动的所述实时目标图片的正视图图片进行匹配拼接，得到封闭空间的整体图片。
[0035]进一步的，以所述直角坐标系的任一坐标轴为基准，对实时正视图图片进行旋转，使所有正视图图片相对于该坐标轴的角度相同的步骤包括:
[0036]根据所述采集车的实时位置信息，得到采集车的实时位置相对于所述直角坐标系的任一坐标轴的角度，其中，所述角度为实时正视图图片相对于该坐标轴的角度；
[0037]根据所述实时正视图图片相对于该坐标轴的角度将对应的正视图图片进行旋转，使所有正视图图片相对于该坐标轴的角度相同。
[0038]进一步的，对实时正视图图片进行移动，使每个正视图图片到所述原点的距离与对应的采集车实时位置至所述原点的距离成一预设比例的步骤包括:
[0039]根据所述采集车的实时位置信息，得到采集车的实时位置相对于所述原点的距离；
[0040]根据所述采集车的实时位置至所述原点的距离，对实时正视图图片进行移动，使每个正视图图片到所述原点的距离与对应的采集车实时位置至所述原点的距离成一预设比例，其中，所述预设比例为所述正视图图片大小与所述封闭空间的实际大小的比例。
[0041]本发明实施例还提供一种基于正射投影的封闭空间地图采集装置，包括:
[0042]第一获取模块，用于采集车的实时运动数据；
[0043]第二获取模块，用于根据实时运动数据，获取所述采集车的实时位置信息；
[0044]采集模块，用于利用安装在采集车上的摄像装置实时采集封闭空间图片，获取实时目标图片；
[0045]处理模块，用于对所述实时目标图片进行处理，获得实时目标图片的正视图图片;
[0046]确定模块，用于根据所述采集车的实时位置信息以及所述封闭空间地面上的一预设参考点，对实时正视图图片进行处理，得到封闭空间的整体图片。
[0047]其中，所述第一获取模块包括:
[0048]第一获取子模块，用于获取安装在采集车上的加速度传感器测量的采集车的实时加速度数值；
[0049]第二获取子模块，用于获取安装在采集车上的陀螺仪测量的采集车的移动轨迹及实时角速度数值。
[0050]其中，所述第二获取模块包括:
[0051]第三获取子模块，用于对所述加速度传感器测量的实时加速度数值以及所述陀螺仪测量的移动轨迹以及实时角速度数值进行惯性导航计算，获得所述采集车的实时位置信肩、Ο
[0052]其中，所述处理模块包括:
[0053]第一处理子模块，用于对所述实时目标图片进行裁切，仅保留所述目标图片上的地平线以下部分；
[0054]第二处理子模块，用于根据与所述目标图片对应的逆变换矩阵对所述目标图片进行转换，得到一扇形图片；
[0055]第四处理子模块，用于对所述扇形图片进行裁切，得到矩形的所述目标图片的正视图。
[0056]其中，所述确定模块包括:
[0057]第一确定子模块，用于以所述封闭空间地面上的一预设参考点为原点，在所述封闭空间地面上构建一直角坐标系；
[0058]第二确定子模块，用于以所述直角坐标系的任一坐标轴为基准，对实时正视图图片进行旋转，使所有正视图图片相对于该坐标轴的角度相同；
[0059]第三确定