[發明專利]一種攝像機標定方法及系統

有效

• 申請號: 201710344476.0
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107194972B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 唐榮富;羅林;周劍
• 申請（專利權）人: 成都通甲優博科技有限責任公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 吳中偉

本發明涉及計算機視覺技術，其公開了一種攝像機標定方法，解決傳統技術中的攝像機標定方法存在的操作繁瑣復雜、標定精度低、魯棒性差的問題。該方法包括以下步驟：a.安裝由多個標定板組成的標定模組；b.拍攝標定模組，獲取標定模組圖像；c.對標定組圖像進行分塊；d.對每一個圖像塊進行特征點檢測；e.將特征點坐標還原到原標定模組圖像坐標；f.對相機參數進行優化。此外，本發明還公開了相應的攝像機標定系統，適用于攝像機標定。

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術，具體涉及一種攝像機標定方法及系統。

背景技術

攝像機標定是攝影測量以及機器視覺等應用中的一個關鍵環節，影像的質量是決定后期數據處理與最終成果精度與準確性的重要因素之一。由于鏡頭制作工藝、原材料質量等因素的限制，不可避免地出現畸變，這些畸變將導致后期處理中產生諸如精度損失、影像形變等問題。

相機標定的主要作用是計算以及估計相機的內部參數，畸變參數，使得在后期圖像處理過程中能夠根據這些參數估計還原圖像，得到質量好的圖像。迄今為止，對于攝像機標定問題已經提出了很多方法，一般的，攝像機標定方法一般分為兩類，即攝像機自標定方法和傳統攝像機標定方法。攝像機自標定方法不需要特定的標定參照物，通過記錄攝像機在運動過程中周圍環境的圖像與圖像之間的對應關系來對攝像機進行標定。目前這一類標定方法有：基于主動視覺的攝像機自標定技術(基于平移運動的自標定技術和基于旋轉運動的自標定技術)，基于Kruppa方程的攝像機自標定方法，分層逐步標定法，基于二次曲面的自標定方法等。傳統的攝像機標定是在一定的攝像機模型下，基于特定的標定參照物，通過對其進行圖像處理以及利用一系列數學變換方法，求取攝像機模型的參數。目前這類成熟的表定方法包括：基于3D立體標定物的攝像機標定(攝像機透視變換矩陣的標定方法)、基于2D平面標定物的攝像機標定(張正友標定法)，以及基于徑向約束的攝像機標定(Tsai兩步法)等。

自標定方法比較靈活，但是由于標定過程中未知參數過多，所以很難得到穩定的標定結果。并且，已有的攝像機自標定方法一般無法標定出攝像機外部參數。一般來說，自標定方法主要應用于精度要求不高的場合(如通訊、虛擬現實等)。當應用場合所要求的精度很高且攝像機的參數不經常變化時，傳統標定方法為首選。基于3D立體標定物的攝像機標定方法，所采用的3D立體標定物對于三維精度要求很高，制作成本較高。由于在實施過程中忽略了攝像機的非線性畸變，導致攝像機標定精度受到很大影響；基于2D平面標定物的攝像機標定方法具有較好的魯棒性，并且不需昂貴的精制3D標定物，實用性較強，但是該方法要求攝像機在兩個以上不同的方位拍攝一個平面標定物，操作較復雜?；趶较蚣s束的攝像機標定方法的精度比較高，適用于精密測量，但此方法不能具體標定得出部分內部參數，并且對設備的要求也很高，不適用于簡單的標定。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提出一種攝像機標定方法及系統，解決傳統技術中的攝像機標定方法存在的操作繁瑣復雜、標定精度低、魯棒性差的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的方案是：

一種攝像機標定方法，包括以下步驟：

a.拍攝多板單圖標定模組圖像；

b.對多板單圖標定模組圖像進行分塊；

c.對多板單圖標定模組圖像拆分的每一個塊進行特征點檢測；

d.將特征點坐標還原到原標定模組圖像坐標；

e.標定相機內外參數并進行優化。

作為進一步優化，步驟a中，還包括：拍攝單板單圖標定模組圖像；