[發明專利]一種變倍相機光心標定方法

有效

• 申請號: 201611257982.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106600653B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 葛成偉;王鋒;項導;程敏;趙偉;許春山
• 申請（專利權）人: 億嘉和科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李維朝

1.一種變倍相機光心標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取標定板圖像序列，標定板圖像中具有2X2黑白交替方形窗格圖案，2X2黑白交替方形窗格圖案是指，一個方形區域被相互垂直的兩條直線分割成四個區域，處于對角線上的兩個區域的顏色為白色/黑色，另兩個區域的顏色為黑色/白色；

(2)頂點坐標定位：利用矩形檢測算法獲取標定板圖像中的黑白交替方形窗格圖案的多組頂點坐標；

(3)直線擬合：對步驟(2)中獲取的多組頂點坐標中的每一組頂點坐標進行最小二乘直線擬合，得到多組擬合直線；

(4)直線求交：對步驟(3)中的多組擬合直線進行兩兩求交點，得到多組交點坐標；

(5)計算光心坐標：對步驟(4)中的多組交點坐標計算平均值，并以此平均值作為變倍相機的光心圖像坐標點；

頂點坐標定位具體包括：

(2.1)檢測區域設定：對標定板圖像設置待檢測區域；

(2.2)直線段邊緣逼近：對待檢測區域進行Canny算子邊緣檢測，進而對每一條邊緣進行直線段逼近，得到一系列邊緣直線段l；

(2.3)水平豎直邊緣段過濾：計算邊緣直線段l的水平方向梯度dx和垂直方向梯度dy，表示為(dx,dy)＝p_e-p_s，其中，p_s、p_e為邊緣直線l的首、末端點，如果邊緣直線段l滿足|dx|≤δ_x且|dy|≤δ_y，則保留該邊緣直線段，否則將該邊緣直線段濾除，得到一系列水平方向上的邊緣直線段l_u與及豎直方向上的邊緣直線段l_v；

(2.4)黑白交替方形窗格定位：首先對水平方向上的邊緣直線段l_u與豎直方向上的邊緣直線段l_v進行直角邊組合，直角邊組合的條件是：水平方向上的邊緣直線段l_u與豎直方向上的邊緣直線段l_v在一定距離范圍之內，即||l_u-l_v||≤δ_l，其中直線段距離定義為兩直線段首末端點的最短距離，δ_l為設定閾值；其次對包含共有邊緣的直角邊進行組合，直角邊組合的直角結果是一個完整的方形；最后對所有完整的方形進行共頂點檢測，即方形頂點之間的最短距離小于閾值δ_r，最終得到的黑白交替方形窗格圖案頂點坐標。

2.如權利要求1所述的變倍相機光心標定方法，其特征在于，獲取標定板圖像序列具體為，利用變倍相機抓取不同倍率下的標定板圖像，得到標定板圖像序列，標定板上設置有黑白交替方形窗格圖案。

3.如權利要求1所述的變倍相機光心標定方法，其特征在于，檢測區域設定具體為，設置標定板圖像序列的其中一張標定板圖像的待檢測區域，并記錄該標定板圖像對應的倍率參數，其余標定板圖像的待檢測區域通過該標定板圖像的倍率參數與所述其中一張標定板圖像的倍率參數的比例關系轉換得到。

4.如權利要求1所述的變倍相機光心標定方法，其特征在于：δ_x＝δ_y＝6.0，δ_l＝5.0，δ_r＝3.0。

5.如權利要求1-4任一權利要求所述的變倍相機光心標定方法，其特征在于，2X2黑白交替方形窗格圖案設置在白色背景中，即，在白色背景中僅看到黑色方形窗格。

6.如權利要求5所述的變倍相機光心標定方法，其特征在于，所述步驟(2)中，頂點坐標定位是指，利用矩形檢測算法獲取標定板圖像中的黑白交替方形窗格圖案的黑色方形窗格的頂點坐標。