[發明專利]幾何相機校正系統及方法

在審

• 申請號: 201911228040.0
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN112907455A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 謝明得;陳俊維;廖登峰;陳郁承
• 申請（專利權）人: 財團法人成大研究發展基金會;奇景光電股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張琳

一種幾何相機校正系統，包含外部疊代最近點裝置，其根據相機坐標的第一三維點，借以調整初始外部矩陣，因而產生估算外部矩陣；及內部疊代最近點裝置，其接收棋盤坐標的三維點，據以產生棋盤坐標的三維點與預設第二參考三維點之間的誤差量。外部疊代最近點裝置執行疊代最近點法，用以將相機坐標的三維點與預設第一參考三維點之間差值予以最小化。如果目前誤差量不大于先前誤差量，則輸出目前內部矩陣作為更新內部矩陣。

技術領域

本發明是有關一種機器視覺，特別是關于一種幾何相機校正。

背景技術

幾何相機校正(geometric camera calibration或resectioning)是一種估算相機模型(例如針孔相機模型)的參數的方法，用以近似相機或攝影機。此參數通常以相機矩陣(例如4x3矩陣)來表示，其包含代表相機于三維場景的位置的外部矩陣，以及代表相機的光學中心與焦距的內部矩陣。估算參數可適用于機器視覺，以提供基于影像的自動檢測與分析，可應用于自動檢測、程序控制及機器人引導。

傳統相機校正方法通常遭受到相當的誤差。因此，亟需提出一種新穎且減少誤差的相機校正機制。

發明內容

鑒于上述，本發明實施例的目的之一在于提出一種估算相機模型參數的幾何相機校正系統與方法，用以有效降低誤差。

根據本發明實施例，幾何相機校正系統包含外部疊代最近點裝置及內部疊代最近點裝置。外部疊代最近點裝置根據相機坐標的第一三維點，借以調整初始外部矩陣，因而產生估算外部矩陣。內部疊代最近點裝置接收棋盤坐標的三維點，據以產生棋盤坐標的三維點與預設第二參考三維點之間的誤差量。外部疊代最近點裝置執行疊代最近點法，用以將相機坐標的三維點與預設第一參考三維點之間差值予以最小化。如果目前誤差量不大于先前誤差量，則輸出目前內部矩陣作為更新內部矩陣。

附圖說明

圖1顯示本發明實施例的幾何相機校正系統的方框圖。

圖2顯示本發明實施例的幾何相機校正方法的流程圖。

【主要元件符號說明】

100：幾何相機校正系統 100A：外部估算裝置

100B：內部最佳化裝置 10A：棋盤

10B：物件 11：三維相機

12：初始校正器 13：背景去除器

14：(第一)重投射器 15：外部疊代最近點裝置

16：(第二)重投射器 17：映射裝置

18：內部疊代最近點裝置 19：決定裝置

200：幾何相機校正方法 21：提供三維相機

22：產生初始外部矩陣 23：產生前景影像

24：將三維點重投射至相機坐標

25：執行疊代最近點法以產生估算外部矩陣

26：將三維點重投射至相機坐標

27：產生棋盤坐標的三維點

28：執行疊代最近點法以產生誤差量

29：決定目前誤差量是否大于先前誤差量

I1：第一影像

I2：第二影像

具體實施方式