[發(fā)明專利]一種基于二維標(biāo)定物的相機標(biāo)定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710284292.X
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107133986B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張琴;伍世虔;蔣俊;鄒謎;張俊勇;余杭;陳鵬;楊超;徐正勤;魯陽;王建勛
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴(yán)彥

1.一種基于二維標(biāo)定物的相機標(biāo)定方法，其特征在于：在進行標(biāo)定圖像優(yōu)選的基礎(chǔ)上實現(xiàn)相機標(biāo)定，包括以下步驟，

步驟1，準(zhǔn)備平面標(biāo)定板；

步驟2，用相機采集平面標(biāo)定板每個角度的圖像，設(shè)得到J幅圖像；

步驟3，對每幅圖像進行角點提取，計算每幅圖像對應(yīng)的單應(yīng)性矩陣，記為Hj，其中j為圖像序號，取值為1,2,3,…,J；

步驟4，初始化隨機抽取一致性的參數(shù)，包括取理論迭代次數(shù)k為∞，初始的實際迭代次數(shù)為i＝0，最好的內(nèi)點集為bestSub＝[]，最好的內(nèi)點數(shù)為bestNin＝0；[]示空集；

步驟5，從步驟3所得所有的單應(yīng)性矩陣Hj中隨機選取s個單應(yīng)性矩陣，計算IAC，并判斷每幅圖像對應(yīng)的單應(yīng)性矩陣Hj與IAC之間的距離Dj，根據(jù)預(yù)設(shè)的相應(yīng)閾值thr判斷是否Dj<thr，是則認(rèn)為Hj為內(nèi)點，否則認(rèn)為Hj為外點，得到內(nèi)點集sub和內(nèi)點數(shù)的總和Nin；其中s為最小采樣點數(shù)；所述IAC代表K^-TK^-1，K是內(nèi)參數(shù)；i＝i+1；

步驟6，判斷是否Nin>bestNin，如果是，進入步驟7進行局部優(yōu)化，否則返回步驟5；

步驟7，進行局部優(yōu)化，包括以下子步驟，

步驟7.1，初始化局部優(yōu)化的次數(shù)d＝10，初始化當(dāng)前迭代中的局部最多內(nèi)點數(shù)lobestNin＝0，局部最好內(nèi)點集lobestSub＝[]；

步驟7.2，令n＝4，Nin＝0，從當(dāng)前的內(nèi)點集sub中隨機選取slo個內(nèi)點，相應(yīng)選擇slo幅圖像對應(yīng)的單應(yīng)性矩陣Hj，計算IAC，slo大于最小采樣點數(shù)s，判斷每幅圖像對應(yīng)的單應(yīng)性矩陣Hj與IAC之間的距離Dj；

步驟7.3，根據(jù)預(yù)設(shè)的相應(yīng)閾值thr的n倍進行IAC內(nèi)點數(shù)的判斷，包括判斷是否Dj<n*thr，如果是則認(rèn)為Hj為內(nèi)點，否則認(rèn)為Hj為外點，對每幅圖像判斷完成后，得到當(dāng)前的內(nèi)點集sub和內(nèi)點數(shù)的總和Nin，令n＝n-1；

步驟7.4，判斷是否n>1，如果否則進入步驟7.5，如果是則由當(dāng)前的內(nèi)點集sub計算IAC，返回步驟7.3；

步驟7.5，判斷Nin>lobestNin，若是，lobestNin＝Nin，lobestSub＝sub，進入步驟7.6，若否則進入步驟7.6；

步驟7.6，d＝d-1，判斷是否d<1，如果否則返回步驟7.2，如果是則返回最終結(jié)果lobestSub,lobestNin；

步驟8，根據(jù)步驟7返回的結(jié)果，令bestNin＝lobestNin，betSub＝lobestsub，根據(jù)bestNin得出內(nèi)點比ε=bestNin/J，更新理論迭代次數(shù)k，判斷是否i>k，如果否則返回到步驟5，是則進入步驟9；

步驟9，根據(jù)bestSub中的所有內(nèi)點估計IAC，去除外點對應(yīng)的圖像集，完成標(biāo)定圖像優(yōu)選；根據(jù)標(biāo)定圖像優(yōu)選結(jié)果進一步得到標(biāo)定結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于二維標(biāo)定物的相機標(biāo)定方法，其特征在于：所述計算IAC按照下式進行，

h₁^TK^-TK^-1h₂＝0

h₁^TK^-TK^-1h₁＝h₂^TK^-TK^-1h₂

其中，h₁,h₂是單應(yīng)性矩陣H的列向量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于二維標(biāo)定物的相機標(biāo)定方法，其特征在于：所述判斷每幅圖像對應(yīng)的單應(yīng)性矩陣Hj與IAC之間的距離Dj按照下式進行，

其中，d為距離，B＝K^-TK^-1，h₃₀＝h₁-h₂，h₄₀＝h₁+h₂，Bh_i是B與h_i的積，i＝1,2,30,40，Bh_i(1)代表Bh的第一個元素，Bh_i(2)代表Bh的第二個元素。