[發明專利]一種基于攝像頭內參估算的快速自標定方法

無效

• 申請號: 201210488410.6
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN103116884A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 馮琰一;汪剛;高峰
• 申請（專利權）人: 佳都新太科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，特別涉及一種基于攝像頭內參估算的快速自標定方法。

技術背景

三維重建是指根據單視圖或者多視圖的圖像重建三維信息的過程，其方法是先對攝像機進行標定，即計算出攝像機的圖象坐標系與世界坐標系的關系，然后利用多個二維圖象中的信息重建出三維信息。

攝像頭標定通常分為兩類：一類是基于測定已知長度的，如OpenCV中自帶的基于標定板的攝像頭標定方法；另一類是不需要已知長度的攝像頭自標定，通常包括：基于主動視覺，基于Kruppa方程和分層重建的方法。但這幾種方法的計算過程復雜，也都存在一定誤差。其中較為簡單的方法為基于主動視覺的方法。

目前基于主動視覺的攝像機內參數自標定方法可分為兩類：第一類方法是通過攝像機在三維空間內作兩組平移運動，來求解攝像機內參數；第二類是通過攝像機旋轉，求解攝像機內參數的方法。后者在實際應用中存在嚴重不足，由于它要求攝像機只繞光源中心旋轉，不能有任何平移，而在工程實踐中攝像機光源中心難以測定，其旋轉也難以保證無任何平移，因此難以實用。

綜合上述，目前急需提出一個對攝像頭自標定問題更加有效的解決方法。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種準確率高、快速的攝像頭自標定方法。

為實現上述發明方法，包括以下步驟：

S1用攝像頭對同一場景，以攝像機固定點為中心，繞z軸旋轉一定偏角前后，獲取兩張圖片；

S2根據圖片的摘要，獲得圖片的寬度width和高度height，以及相機的焦距f，和設備分辨率DPI，通過公式(1)-(4)計算出攝像頭的內部參數，

f_u＝DPI*f/25.4????(1)

f_v＝DPI*f/25.4????(2)

u₀＝width/2???????(3)

v₀＝height/2??????(4)

其中f_u和f_v分別是圖像水平和垂直方向的縮放比例，主點(u₀，v₀)是光軸與圖像平面的交點；

S3對獲取的兩張圖片使用meanshift算法，找到若干對兩張圖片中對應的匹配點坐標；

S4根據單攝像機模型，通過公式(2)計算出攝像頭的外部參數，