[發(fā)明專利]全息系統(tǒng)的雙目攝像標(biāo)定方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710591387.6
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN109285192A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 上海盟云移軟網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種全息系統(tǒng)的雙目攝像標(biāo)定方法，其特征在于，具體制作步驟為：

步驟1、標(biāo)定模板獲取；

步驟2、角點(diǎn)定位；

步驟3、角點(diǎn)亞像素提取；

步驟4、立體標(biāo)定；

步驟5、圖像校正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全息系統(tǒng)的雙目攝像標(biāo)定方法，其特征在于，所述標(biāo)定模板選用平面棋盤格，所述平面棋盤格由黑白相間的10*7個棋盤格組成，共有內(nèi)角點(diǎn)9*6個。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全息系統(tǒng)的雙目攝像標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟2角點(diǎn)定位具體步驟如下：

步驟21、對于圖像中的每一個像素點(diǎn)計(jì)算其方向?qū)?shù)，分別保存在I_x、I_y兩個數(shù)組中；

步驟22、對圖像中的每個像素點(diǎn)求取其自相關(guān)矩陣M；

步驟23、求解Harris角點(diǎn)定位算法的探測器R，下式中det(M)為自相關(guān)矩陣M的行列式值，trace(M)為M的跡；

R＝det(M)-k(trace(M))²

步驟24、通過已經(jīng)得到的Harris探測器R的值，設(shè)定閾值(閾值的設(shè)定和曝光度、經(jīng)驗(yàn)值相關(guān)，通常取探測器R的十分之一作為閾值)，灰度大于設(shè)定閾值的點(diǎn)即為圖像角點(diǎn)；

步驟25、通常獲取到的角點(diǎn)大部分相隔的很近，實(shí)際上只需要一個區(qū)域內(nèi)的一個點(diǎn)作為最佳的角點(diǎn)位置，因此還要對角點(diǎn)進(jìn)行篩選。將相隔較近的角點(diǎn)劃分為一個區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)認(rèn)為探測器R值最大的角點(diǎn)為這個區(qū)域唯一的角點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全息系統(tǒng)的雙目攝像標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟3角點(diǎn)亞像素提取步驟如下：

步驟31、根據(jù)角點(diǎn)亞像素提取原理，可表達(dá)成下式所示，式中▽I^T為點(diǎn)I的梯度，向量OI為角點(diǎn)O到點(diǎn)I的向量，θ為點(diǎn)乘的誤差(無誤差時應(yīng)為0)：

步驟32、在以角點(diǎn)為中心的某一鄰域內(nèi)，對所有點(diǎn)按下式進(jìn)行計(jì)算，并求誤差和，記為S，誤差和公式如下式所示：

步驟33、通過迭代算法求解角點(diǎn)O領(lǐng)域內(nèi)誤差和S最小的點(diǎn)，該點(diǎn)即為亞像素提取后的角點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全息系統(tǒng)的雙目攝像標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟4立體標(biāo)定步驟如下：

步驟41、利用CalibrateCamera函數(shù)對兩臺攝像機(jī)分別進(jìn)行單目標(biāo)定，將得到的內(nèi)、外參數(shù)矩陣以及相關(guān)信息保存在計(jì)算機(jī)內(nèi)存；

步驟42、利用雙目攝像機(jī)立體標(biāo)定函數(shù)StereoCalibrate進(jìn)行攝像機(jī)立體標(biāo)定，設(shè)置函數(shù)為二次標(biāo)定，并傳入Step1中的單目攝像機(jī)標(biāo)定結(jié)果，修正單目標(biāo)定參數(shù)矩陣并生成本征矩陣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全息系統(tǒng)的雙目攝像標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟4立體標(biāo)定步驟如下：

具體步驟如下。

步驟51、圖像獲取，通過雙目攝像機(jī)拍攝平面棋盤格標(biāo)定模板圖像，并保存到計(jì)算機(jī)硬盤中，此時獲取的左、右視圖圖像都存在透鏡畸變并且兩幅圖像沒有幾何關(guān)聯(lián)；

步驟52、畸變校正，通過攝像機(jī)畸變系數(shù)對左、右視圖圖像進(jìn)行畸變校正，畸變校正原理如下式，x_corrected、y_corrected分別代表圖像像素坐標(biāo)為(x,y)的像素點(diǎn)畸變校正后的像素點(diǎn)橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)，

步驟53、立體校正，立體校正的目的是將兩幅相對應(yīng)的左、右視圖圖像進(jìn)行幾何上的關(guān)聯(lián)，并轉(zhuǎn)換成嚴(yán)格水平行對準(zhǔn)的圖像，利用雙目攝像機(jī)立體標(biāo)定步驟得到的內(nèi)、外參數(shù)矩陣和本征矩陣，對步驟52中的無畸變圖像進(jìn)行重投影，使圖像中的像素點(diǎn)按照投影矩陣落到對應(yīng)的位置，保存成嚴(yán)格水平行對準(zhǔn)的圖像；

步驟54、圖像裁剪，立體校正后的圖像會出現(xiàn)扭曲、旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，圖像四周會出現(xiàn)小范圍的黑邊，因此通常會對圖像的有效區(qū)域做一次圖像裁剪，將裁減后的有效圖像重新保存。