(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 202211156432.2 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 南京博视医疗科技有限公司 地址 210000 江苏省南京市江宁区乾德路2 号2幢一层 （江宁高新园） (72)发明人 李凯文　殷琪　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 张影 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 7/77(2017.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种单目相机图像目标点三维定位方法及 装置 (57)摘要 本申请提供了一种单目相机图像目标点三 维定位方法及装置， 该方法不需要额外的测量其 他参数， 无需加入额外的光路设计以及硬件设 备， 通过映射关系及移动单目相机获得的位移、 坐标即可获得三维坐标系下所述目标点的坐标， 成本低、 操作便捷、 误差小、 精度高。 权利要求书2页 说明书14页 附图4页 CN 115471556 A 2022.12.13 CN 115471556 A 1.一种单目相机图像目标点 三维定位方法， 其特 征在于， 包括： 获取单目相机在第 一位置采集的第 一目标图像， 确定目标点在所述第 一目标图像 中的 坐标； 获取所述单目相机在第 二位置采集的第 二目标图像， 确定所述目标点在所述第 二目标 图像中的坐标， 所述第二 位置为从所述第一 位置移动第一 位移之后的位置； 基于所述单目相机从像素坐标系到三维坐标系之间的映射关系、 所述第一位移、 所述 目标点分别 在所述第一目标图像和所述第二目标图像中的坐标， 获得所述三 维坐标系下所 述目标点的坐标。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获得所述三维坐标系下所述目标点的 坐标， 具体为： 将所述第一位移、 所述目标点分别在所述第一目标图像和所述第二目标图像 中的坐标代入以下公式， 求 解得到所述 三维坐标系下 所述目标点的坐标： 其中， (X,Y,Z)是目标点在三维坐标系中的坐标， m11、 m12、 m13、 m14、 m21、 m22、 m23、 m24、 m31、 m32、 m33、 m34为基于所述单目相机的相机参数确定得到的系数值， (u1， v1)和(u2， v2)分别为目 标点在第一目标图像和第二目标图像的坐标， (Dx， DY， Dz)表示所述第一 位移。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 获得所述三维坐标系下所述目标点的坐标 后， 将所述单目相 机自第二位置 向当前位置移动第二位移， 基于所述第二位移及所述三维 坐标系下所述目标点在第二位置处的坐标， 确定所述三 维坐标下所述目标点在当前位置处 的坐标。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述移动单目相机之后， 还包括： 获取单目 相机在当前位置采集的当前目标图像， 确定目标点在所述当前目标图像中的坐标； 基于所述映射关系， 确定所述三维坐标系下所述目标点在 当前位置处的坐标所对应的 在当前目标图像中的坐标 预测值； 确定目标点在所述当前目标图像中的坐标与所述坐标预测值的差异是否在设定阈值 范围内； 若否， 则更新所述第一位置， 并返回执行所述获取单目相机在第一位置采集的第一目 标图像的步骤。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 包括： 获得所述三维坐标系下所述目标点 的坐标后， 将所述单目相 机在保持至少一个坐标轴的坐标值不变的情况下移动， 然后采集 当前目标图像， 确定所述目标点在所述当前目标图像中的坐标； 基于所述目标点在所述当前目标图像中的坐标、 所述映射关系和 移动时所述坐标轴的 坐标值不变的情况， 确定所述 三维坐标系下 所述目标点在当前位置处的坐标。 6.根据权利要求3、 4或5所述的方法， 其特 征在于， 包括： 获得所述三维坐标系下所述目标点的坐标后， 将该坐标与目标点的定位坐标比较， 若 比较结果不满足第一预设条件， 则根据比较结果确定所述单目相 机的移动参数， 并根据移 动参数移动所述单目相 机， 确定所述三维坐标下所述 目标点在当前位置处的坐标； 返回将权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115471556 A 2该坐标与目标点的定位 坐标比较的步骤。 7.根据权利要求1至5之一所述的方法， 其特征在于， 所述获取所述单目相机在第二位 置采集的第二目标图像， 包括： 检测所述单目相机是否处于停止移动的状态； 若是， 获取 所述单目相机在第二 位置采集的第二目标图像。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述检测所述单目相机是否处于停止移动 的状态， 包括： 检测是否 接收到所述单目相机的移动完成信号； 或， 获取所述单目相机在当前时刻之前的多帧历史图像； 确定所述目标点在每帧所述历史图像中的坐标， 基于所述目标点在每帧所述历史图像 中的坐标， 确定所述目标点的坐标变化情况 是否满足第二预设条件。 9.一种瞳孔尺寸获取 方法， 其特 征在于， 包括： 将眼部图像作为目标图像， 将瞳孔中心点作为目标点， 基于权利要求3、 4或5的方法确 定所述三维坐标 下所述目标点在当前位置处的坐标； 将眼部图像中过瞳孔中心点且平行于像素坐标系的X轴或Y轴的直线与瞳孔边缘相交 的其中一个交点作为 参考点， 获取所述参考点在当前眼部图像中的坐标； 基于参考点在 当前眼部图像中的坐标、 参考点与瞳孔中心点的位置关系以及所述映射 关系， 获得三维坐标系下参 考点在当前位置处的坐标； 基于三维坐标系下参考点在当前位置处的坐标和三维坐标下目标点在当前位置处的 坐标确定瞳孔的尺寸。 10.一种单目相机图像目标点 三维定位装置， 其特 征在于， 包括： 第一确定模块， 用于获取单目相机在第一位置采集的第一目标图像， 确定目标点在所 述第一目标图像中的坐标； 第二确定模块， 用于获取所述单目相机在第二位置采集的第二目标图像， 确定所述目 标点在所述第二目标图像中的坐标， 所述第二位置为从所述第一位置移动第一位移之后的 位置； 获得模块， 用于基于所述单目相机从像素坐标系到三维坐标系之间的映射关系、 所述 第一位移、 所述目标点分别在所述第一 目标图像和所述第二 目标图像中的坐标， 获得所述 三维坐标系下 所述目标点的坐标。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115471556 A 3