[發明專利]一種攝像頭徑向畸變修正參數標定方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201910249403.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109978959B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 程愛明;成一諾
• 申請（專利權）人: 北京經緯恒潤科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明提供了一種攝像頭徑向畸變修正參數標定方法、裝置及系統，該方法基于包括第一直線段以及第二直線段的設計圖卡。首先獲取待標定攝像頭拍攝設計圖卡的拍攝圖像，然后逐行獲取預設水平直線與拍攝圖像中同一條曲線段的第一交點組。逐列獲取預設豎直直線與拍攝圖像中同一條曲線段的第二交點組。并基于第一交點組以及第二交點組，形成至少一條第一目標線段以及第二目標線段。基于第一目標線段的中垂線與第二目標線段的中垂線的交點確定出畸變中心。本方案能夠確定出畸變中心，使得模型中的未知參數減少為三個，此時利用最小二乘法解線性方程組，易于收斂，降低了攝像頭徑向畸變修正參數的計算量，縮短計算時間。

技術領域

本發明涉及參數標定技術領域，具體涉及一種攝像頭徑向畸變修正參數標定方法、裝置及系統。

背景技術

由于鏡頭光學設計以及裝配誤差等原因，攝像頭拍攝的圖像會產生畸變。畸變包括兩種類型，一種為枕形畸變，如圖1所示，另一種為桶形畸變，如圖2所示。然而無論是哪種類型的畸變，當其實物是直線時，拍攝的圖像中會呈現曲線。

而為了對畸變進行修正，通常采用模型對攝像頭內參進行確定，其中，攝像頭內參包括畸變中心x_c,y_c以及畸變修正Taylor級數的系數k₁,k₂,k₃，x_u,y_u是未發生畸變的理想情況下的像點坐標，x_d,y_d是發生畸變的像點坐標。r_d是發生畸變的像點x_d,y_d到畸變中心x_c,y_c的距離，r_u是未發生畸變的像點x_u,y_u到畸變中心x_c,y_c的距離。

結合模型，不難發現，該修正模型包含x_c,y_c,k₁,k₂,k₃五個未知參數。利用包含已知像點坐標的靶點的標準圖卡，通過攝像頭拍攝圖片，獲取靶點發生畸變后的坐標，通過上述模型列出關于未知參數x_c,y_c,k₁,k₂,k₃的方程，然后采用最小二乘法解非線性方程組，求出以上內參。

然而，發生畸變的像點通常為多個，且方程個數往往會大于未知參數的個數，會出現最小二乘法求解超定非線性方程組時不收斂、計算時間較長等問題。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種攝像頭徑向畸變修正參數標定方法、裝置及系統，能夠降低攝像頭內參的計算量。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種攝像頭徑向畸變修正參數標定方法，基于設計圖卡，所述設計圖卡包括至少一條平行于行方向的第一直線段以及至少一條平行于列方向的第二直線段，所述行方向與所述列方向互相垂直，所述攝像頭徑向畸變修正參數標定方法包括：

獲取待標定攝像頭拍攝所述設計圖卡的拍攝圖像；

沿所述列方向，逐行獲取預設水平直線與所述拍攝圖像中同一條曲線段的至少一個第一交點組，所述第一交點組包括兩個第一目標交點；

沿所述行方向，逐列獲取預設豎直直線與所述拍攝圖像中同一條曲線段的至少一個第二交點組，所述第二交點組包括兩個第二目標交點；

以所述第一交點組中的兩個所述第一目標交點為端點，形成至少一條第一目標線段；

以所述第二交點組中的兩個所述第二目標交點為端點，形成至少一條第二目標線段；