(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221047873 5.X (22)申请日 2022.05.05 (71)申请人 浪潮通信 信息系统有限公司 地址 250100 山东省济南市高新区浪潮路 1036号浪潮科技园S0 6号楼 (72)发明人 王莹　杨圣峰　刘永　王金华　 韩令斗　 (74)专利代理 机构 济南信达专利事务所有限公 司 37100 专利代理师 潘悦梅 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 7/80(2017.01) G06V 10/25(2022.01) (54)发明名称 基于无人机的目标检测及目标点定位方法 及系统 (57)摘要 本发明公开了基于无人机的目标检测及目 标点定位方法及系统， 属于视觉工程技术领域， 要解决的技术问题为如何借助无人机实现感兴 趣区域的目标探测。 划定感兴趣区域； 对于感兴 趣区域， 划定两个拍摄点， 在每个拍摄点， 通过携 带有相机的无人机按照设定拍摄方式进行拍摄； 对于每个拍摄点， 拍摄一个图像作为基图， 将目 标标识点在基图中的坐标作为像素坐标； 对于每 个拍摄点， 通过预训练后的目标物识别模型进行 目标物检测， 从视频流中选取首次出现目标物的 图像作为目标图像； 对于每个目标图像， 将目标 物在目标图像中的一个像素点映射至基图中， 将 所述像素点在基图中的坐标作为目标物像素坐 标； 基于相机成像原理计算目标物的三维坐标。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114820793 A 2022.07.29 CN 114820793 A 1.一种基于无人机的目标检测及目标点定位方法， 其特征在于通过相机成像数据计算 感兴趣区域中目标物的地理坐标， 所述方法包括如下步骤： 划定感兴趣区域， 所述感兴趣区域中具有至少三个标识点； 对于感兴趣区域， 划定两个拍摄点， 所述两个拍摄点与感兴趣区域中心点之间的连线 存在夹角， 在每个拍摄点， 通过携带有相机的无人机按照设定拍摄方式进 行拍摄， 两个拍摄 点对应的两个图像中具有至少三个相同的标识点， 所述相同的标识点作为目标 标识点； 对于每个拍摄点， 通过对应的无人机对感兴趣区域拍摄一个图像作为基图， 并将目标 标识点在基图中的坐标作为像素坐标； 对于每个拍摄点， 通过对应的无人机对感兴趣区域进行视频拍摄， 基于得到的视频流， 通过预训练后的目标物识别模型进行目标物检测， 从视频流中选取首次出现目标物的图像 作为目标图像； 对于每个目标图像， 通过对应相机的相机标定参数对所述目标图像进行矫正， 并将矫 正后的目标图像与对应的基图进 行图像配准， 并将目标物在目标图像中的一个像素点映射 至基图中， 将所述像素点在基图中的坐标作为目标物像素坐标； 将每个目标标识点的地理坐标、 每个目标标识点对应的像素坐标、 每个拍摄点的地理 坐标以及每个拍摄点对应的目标物像素坐标作为已知条件， 基于相机成像原理计算目标物 的三维坐标。 2.根据权利要求1所述的基于无人机的目标检测及目标点定位方法， 其特征在于基于 相机成像原理计算目标物的三维坐标， 包括如下步骤： 依次从所述多个目标 标识点中选取三个目标 标识点组成多个三角形平面； 对于每个三角形平面， 将每个拍摄点对应的目标物像素点映射至所述三角形平面中、 得到对应的感兴趣点； 每个拍摄点和对应的感兴趣点之间形成射线， 基于两个拍摄点对应的射线， 选取两条 射线之间最短距离的中点作为感兴趣点的三维坐标； 对于多个三角形平面对应的三维坐标， 选取多个三维坐标的平均值作为目标物的三维 坐标。 3.根据权利要求1或2所述的基于无人机的目标检测及目标点定位方法， 其特征在于所 述感兴趣中心点为在感兴趣区域选定的基点， 所述基点不限于感兴趣区域的中心点、 可为 感兴趣区域中任选的一个点。 4.根据权利要求1或2所述的基于无人机的目标检测及目标点定位方法， 其特征在于所 述两个拍摄点与感兴趣区域中心点之间的连线为 直角， 所述连线与底面之间夹角大于45 °。 5.根据权利要求1或2所述的基于无人机的目标检测及目标点定位方法， 其特征在于所 述无人机携带有定位设备， 且携带的相机为感光成像相机； 通过Matlab相机标定工具对无人机携带的相机进行标定， 得到的相机标定参数包括内 参和畸变参数， 并对相机型号进行 标定。 6.一种基于无人机的目标检测及目标点定位系统， 其特征在于通过如权利要求1 ‑5任 一项所述的基于无人机的目标检测及目标点定位方法进行目标物检测以及定位， 所述系统 包括： 无人机， 所述无 人机共两个， 每 个无人机对应一个拍摄点并携带有相机；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114820793 A 2采集点划定模块， 所述采集点划定模块用于划定感兴趣区域， 所述感兴趣区域中具有 至少三个标识点； 对于感兴趣区域， 所述采集点划定模块用于划定两个拍摄点， 所述两个拍 摄点与感兴趣区域中心点之间的连线存在夹角； 在每个拍摄点， 通过携带有相 机的无人机 按照设定拍摄方式进行拍摄， 所述采集点划定模块用于设定每个相 机的拍摄方式， 满足两 个拍摄点对应的两个图像中具有至少三个相同的标识点， 所述相同的标识 点作为目标标识 点； 对于每个拍摄点， 通过对应的无人机对感兴趣区域拍摄一个图像作为基图， 所述采集点 划定模块用于将目标 标识点在基图中的坐标作为像素坐标； 目标检测模块， 所述目标检测模块用于作用于每个无人机拍摄的视频流， 用于通过预 训练后的目标物识别模型进行目标物检测， 用于从视频流中选取首次出现目标物的图像作 为目标图像； 对于每个目标图像， 所述 目标检测模块用于通过对应相 机的相机标定参数对 所述目标图像进行矫正， 并将矫正后的目标图像与对应的基图进行图像配准， 并将目标物 在目标图像中的一个像素点映射至基图中， 将所述像素点在基图中的坐标作为目标物像素 坐标； 坐标计算模块， 所述坐标计算模块用于将每个目标标识点的地理坐标、 每个目标标识 点对应的像素坐标、 每个拍摄点的地理坐标以及每个拍摄点对应的目标物像素坐标作为已 知条件， 基于相机成像原理计算目标物的三维坐标。 7.根据权利要求6所述的基于无人机的目标检测及目标点定位系统， 其特征在于所述 坐标计算模块用于通过如下步骤基于相机成像原理计算目标物的三维坐标： 依次从所述多个目标 标识点中选取三个目标 标识点组成多个三角形平面； 对于每个三角形平面， 将每个拍摄点对应的目标物像素点映射至所述三角形平面中、 得到对应的感兴趣点； 每个拍摄点和对应的感兴趣点之间形成射线， 基于两个拍摄点对应的射线， 选取两条 射线之间最短距离的中点作为感兴趣点的三维坐标； 对于多个三角形平面对应的三维坐标， 选取多个三维坐标的平均值作为目标物的三维 坐标。 8.根据权利要求6或7所述的基于无人机的目标检测及目标点定位系统， 其特征在于所 述感兴趣中心点为在感兴趣区域选定的基点， 所述基点不限于感兴趣区域的中心点、 可为 感兴趣区域中任选的一个点。 9.根据权利要求6或7所述的基于无人机的目标检测及目标点定位系统， 其特征在于所 述两个拍摄点与感兴趣区域中心点之间的连线为 直角， 所述连线与底面之间夹角大于45 °。 10.根据权利要求6或7所述的基于无人机的目标检测及 目标点定位系统， 其特征在于 对于每个无人机携带的相机， 所述相机为感光成像相机； 所述系统还包括相机标定模块， 所述相机标定模块用于通过Matlab相机标定工具对无 人机携带 的相机进行标定， 得到的相 机标定参数包括内参和畸变参数， 并对相 机型号进行 标定。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114820793 A 3