[發明專利]一種基于能量生長的單目相機全自動標定方法

在審

• 申請號: 201910498769.3
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110223356A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 于興虎;歐陽毅
• 申請（專利權）人: 于興虎
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/13
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吳偉文

1.一種基于能量生長的單目相機全自動標定方法，其特征在于，所述的標定方法包括了以下步驟：

S1、采集含有多個不同姿態的棋盤格的目標圖像；

S2、提取目標圖像中的特征點，定位棋盤格的位置，通過檢測圖像相似度與極大值抑制來對圖像角點進行篩選，得到干凈角點數據；

S3、針對S2所得到的干凈角點，通過最小化角點邊緣方向矢量的偏差與對應的梯度，對干凈角點的位置以及邊緣方向進行亞像素級精細化處理，得到精細化角點；

S4、針對S4得到的精細化角點定義棋盤格能量函數，沿著其邊緣方向搜索產生一個初始化的種子棋盤格，以此種子棋盤格為基礎，分別從最外沿的4個方向去生長棋盤格，生成4個新的棋盤格，判斷新生長的棋盤格能量值是否衰減，如果衰減則用新生長的棋盤格代替原有棋盤格直至4個方向的棋盤格能量不再減少；

S5、保留能量函數最小的棋盤格作為最終的結果，去掉其他的重疊部分；

S6、基于S5生長出的棋盤格，遍歷其所以角點，判斷找出棋盤格邊緣的角點，剪裁保留出該部分像素，其他部分像素以純黑色填充，以圖像格式另存到指定目錄下；

S7、對于S5中所生長出的多個棋盤格，分別進行S6操作，將每個棋盤格分割出來保存為單個圖像，得到了多個棋盤格的標定數據；

S8、基于S6與S7分割保存的不同姿態的棋盤格圖像，通過相機標定算法，讀取生成分割的棋盤格數據，完成標定。

2.如權利要求1所述的一種基于能量生長的單目相機全自動標定方法，其特征在于，所述的S2中篩選的角點具有兩種角點原型，一種用于和坐標軸平行的角點，一種用于旋轉45°的角點；

所述的原型由4個濾波核{A、B、C、D}組成，用于后面和圖像進行卷積操作，通過兩種角點原型來計算每個像素點與角點的相似程度，

其中相似度的的定義如下所示：

其中，和表示角點原型i的兩個可能分布情情況，max表示取最大值，具體的，和的定義如下所示：

其中，表示卷積核A和角點原型(i＝1、2)在像素點的卷積響應，其余參數如上示意，min表示取最小值；式中μ的定義為四個卷積的均值，具體如下所示：

3.如權利要求1所述的一種基于能量生長的單目相機全自動標定方法，其特征在于，所述的S3具體包括以下步驟：

S31：創建棋盤格模板；

S32：通過非極大值抑制后得到的候選角點位置；

S33：對于每個角點，以該像素點坐標為中心，取n×n窗口，對角點的梯度方向角和幅值進行重新賦值；

S34：對所得到的角點進行過濾；

S35：取出角點的radius×radius鄰域，根據當前角點的兩個主方向向量創建模板，對角點進行評分，去掉分數低的角點，得到干凈角點數據。