[發(fā)明專利]一種相機(jī)標(biāo)定方法、裝置及設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010300244.7
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111445535A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉凱正;俞蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江科瀾信息技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春輝

1.一種相機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，包括：

根據(jù)標(biāo)定指令，基于當(dāng)前相機(jī)的朝向參數(shù)、上方向參數(shù)、位置參數(shù)以及焦距參數(shù)，根據(jù)目標(biāo)三維點在世界坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，確定所述目標(biāo)三維點在相機(jī)投影平面的位置坐標(biāo)；

根據(jù)所述目標(biāo)三維點在視頻中的位置坐標(biāo)，構(gòu)建所述在相機(jī)投影平面的位置坐標(biāo)與所述在視頻中的位置坐標(biāo)之間的誤差函數(shù)，所述誤差函數(shù)的實數(shù)參數(shù)包括所述朝向參數(shù)、所述上方向參數(shù)、所述位置參數(shù)和所述焦距參數(shù)；

根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的特征點對，對所述誤差函數(shù)的實數(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，直到所述特征點對對應(yīng)的誤差值最小，得到最優(yōu)的實數(shù)參數(shù)，以作為相機(jī)內(nèi)外參數(shù)，其中，所述特征點對包括三維場景中的三維點以及視頻中與所述三維點唯一對應(yīng)的二維點；

根據(jù)所述相機(jī)內(nèi)外參數(shù)，對所述當(dāng)前相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于當(dāng)前相機(jī)的朝向參數(shù)、上方向參數(shù)、位置參數(shù)以及焦距參數(shù)，根據(jù)目標(biāo)三維點在世界坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，確定所述目標(biāo)三維點在相機(jī)投影平面的位置坐標(biāo)，包括：

根據(jù)當(dāng)前相機(jī)的朝向參數(shù)和上方向參數(shù)，確定相機(jī)坐標(biāo)系，并確定世界坐標(biāo)系到所述相機(jī)坐標(biāo)系的變換矩陣；

根據(jù)所述當(dāng)前相機(jī)的位置參數(shù)、所述變換矩陣以及目標(biāo)三維點在世界坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，確定所述目標(biāo)三維點在相機(jī)坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)；

根據(jù)所述當(dāng)前相機(jī)的焦距參數(shù)，確定所述目標(biāo)三維點在相機(jī)投影平面的位置坐標(biāo)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的特征點對，對所述誤差函數(shù)的實數(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，直到所述特征點對對應(yīng)的誤差值最小，得到最優(yōu)的實數(shù)參數(shù)之前，還包括：

選取不在同一平面的預(yù)設(shè)數(shù)量的特征點對，所述預(yù)設(shè)數(shù)量大于等于4。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的特征點對，對所述誤差函數(shù)的實數(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，直到所述特征點對對應(yīng)的誤差值最小，得到最優(yōu)的實數(shù)參數(shù)之前，還包括：

確定所述預(yù)設(shè)數(shù)量的特征點對中三維點的中心點；

確定所述中心點與坐標(biāo)原點之間的差值向量；

根據(jù)所述差值向量，對所述預(yù)設(shè)數(shù)量的特征點對中的三維點進(jìn)行平移，直到平移后的中心點位于所述坐標(biāo)原點。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的特征點對，對所述誤差函數(shù)的實數(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，直到所述特征點對對應(yīng)的誤差值最小，得到最優(yōu)的實數(shù)參數(shù)，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的特征點對，利用高斯牛頓法對所述誤差函數(shù)的所述實數(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，直到所述特征點對對應(yīng)的誤差值最小，得到最優(yōu)的實數(shù)參數(shù)。

6.如權(quán)利要求1-5任意一項所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述相機(jī)內(nèi)外參數(shù)，對所述當(dāng)前相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定之后，還包括：

判斷三維場景的內(nèi)容與視頻的內(nèi)容是否一致；

若不一致，則生成參數(shù)錯誤的提示信息，并生成重新標(biāo)定的指令。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述相機(jī)內(nèi)外參數(shù)，對所述當(dāng)前相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定之后，還包括：

根據(jù)融合指令，對所述當(dāng)前相機(jī)的視錐體與三維場景進(jìn)行相交運算，得到目標(biāo)網(wǎng)格；

將視頻中的圖像幀設(shè)置于所述目標(biāo)網(wǎng)格；

展示所述目標(biāo)網(wǎng)格，以實現(xiàn)視頻與三維場景的融合。