[發明專利]一種線性攝像機標定方法

在審

• 申請號: 201810294884.4
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108335333A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 喬玉晶;高勝彪;皮彥超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06N3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種線性攝像機標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟a、根據標定塊建立世界坐標系O-XYZ，測量獲得A、B、C、D、E、F、G、H、L的空間點坐標；

步驟b、為防止噪聲的影響，手動提取角點坐標，得到各像點A_m、B_m、C_m、D_m、E_m、F_m、G_m、H_m、L_m的像素坐標(u_A，v_A)、(u_B，v_B)、(u_C，v_C)、(u_D，v_D)、(u_E，v_E)、(u_F，v_F)、(u_G，v_G)、(u_H，v_H)、(u_L，v_L)；

步驟c、根據射影幾何中調和共軛理論，以及射影變換對應頂點對應性和交比不變性，求解正交平行線的消隱點p₁、p₂、p₃、p₄的像素坐標，其中p₁、p₂、p₃、p₄分別為A_mC_m、G_mH_m、D_mB_m、F_mE_m的消隱點；

步驟d、根據約束方程求解攝像機內參數陣其中f_x＝f/d_x，f_y＝f/d_y分別是攝像機像平面水平方向x軸和垂直方向y軸上的尺度因子，f為攝像機的有效焦距，d_x，d_y分別為每一個像素在x軸與y軸方向的物理尺寸，C_x、C_y為主點坐標；

步驟e、將攝像機內參數矩陣K的逆與各像點的乘積作為Bp神經網絡算法的輸入層；

步驟f、將各點的空間坐標作為Bp神經網絡算法的輸出層；

步驟g、利用Bp神經網絡算法對其外參數進行線性逼近求解攝像機外參數矩陣M＝(R|T)，其中R包含三維空間XYZ軸偏轉角對應的三個矢量，T表示攝像機坐標系與世界坐標系之間的偏移量。

2.根據權利要求書1中求取各點空間坐標方法，其特征在于，所述步驟a具體為：

以標定塊一點O為原點，建立世界坐標系O-XYZ，測量獲取A、B、C、D、E、F、G、H、L的空間坐標，其中G、E、F、H為AD、AB、DC、BC的中點，L為AC、DB、EF和GH的中點。

3.根據權利要求書1中所述的求取消隱點的方法，其特征在于，所述步驟c具體為：

AC、GH、DB、FE方向的無窮遠點分別是P_1∞、P_2∞、P_3∞、P_4∞，A_mC_m、G_mH_m、D_mB_m、F_mE_m的消隱點分別為p₁、p₂、p₃、p₄，根據攝影幾何中調和共軛理論可以得到：

根據攝影變換相應點的對應性和交比不變性，可以得到：

最終得到各消隱點的像素坐標表達式：