[發明專利]全息系統的雙目攝像標定方法

在審

• 申請號: 201710591387.6
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN109285192A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海盟云移軟網絡科技股份有限公司
• 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

本發明提出的全息系統的雙目攝像標定方法，涉及全息應用技術領域，具體制作步驟為：步驟1、標定模板獲取；步驟2、角點定位；步驟3、角點亞像素提取；步驟4、立體標定；步驟5、圖像校正。本發明的標定方法精度高、穩定性好。

技術領域

本發明涉及全息應用技術領域，尤其是全息系統的雙目攝像標定方法。

背景技術

攝像機標定是由已知特征點的像素坐標和世界坐標去求解標定模型參數的過程，從而建立圖像像素位置與三維場景點坐標之間的對應投影關系。高精度攝像機標定是數字圖像測量和三維重構技術的基礎，攝像機兩步標定法是目前傳統標定方法中應用最為廣泛的方法，具有較高的標定精度。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，傳統標定方法中的兩步標定法通常會作為首選方法。但是，由于鏡頭制造誤差存在隨機性，各種畸變誤差在圖像中的分布規律并不完全一致，因此，在實際應用中很難找到能夠精準體現圖像扭曲程度的畸變模型。如果想更準確和更詳盡的描述鏡頭畸變，模型中的參數就會增加，復雜的模型反而會引起數值計算的不穩定性。

基于上述因素，現有的標定方法只能選擇一些具體的畸變形式。也就是說，圖像中會存在一些畸變類型，并未被選定的畸變模型所體現，最終會影響攝像機標定的精度。而且，現有的標定方法中待求解的維數往往較大，導致在優化過程中容易出現結果不收斂或計算時間過長的情況。

發明內容

本發明提供的全息系統的雙目攝像標定方法，該標定方法精度高、穩定性好。

本發明具體采用如下技術方案實現：

一種全息系統的雙目攝像標定方法，具體制作步驟為：

步驟1、標定模板獲取；

步驟2、角點定位；

步驟3、角點亞像素提取；

步驟4、立體標定；

步驟5、圖像校正。

作為優選，所述標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，共有內角點9*6個。

作為優選，所述步驟2角點定位具體步驟如下：

步驟21、對于圖像中的每一個像素點計算其方向導數，分別保存在I_x、I_y兩個數組中；

步驟22、對圖像中的每個像素點求取其自相關矩陣M；

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

R＝det(M)-k(trace(M))²

步驟24、通過已經得到的Harris探測器R的值，設定閾值(閾值的設定和曝光度、經驗值相關，通常取探測器R的十分之一作為閾值)，灰度大于設定閾值的點即為圖像角點；

步驟25、通常獲取到的角點大部分相隔的很近，實際上只需要一個區域內的一個點作為最佳的角點位置，因此還要對角點進行篩選。將相隔較近的角點劃分為一個區域，在該區域內認為探測器R值最大的角點為這個區域唯一的角點。

作為優選，所述步驟3角點亞像素提取步驟如下：

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

步驟32、在以角點為中心的某一鄰域內，對所有點按下式進行計算，并求誤差和，記為S，誤差和公式如下式所示：