[發(fā)明專利]相機(jī)標(biāo)定方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011592296.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112562014A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆鴿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 縱目科技（上海）股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 鄔嫡波

1.一種相機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟：

基于相機(jī)標(biāo)定裝置獲取n張圖像，從所述n張圖像中分別提取m個(gè)特征點(diǎn)；

獲取所述n張圖像中各個(gè)特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)，對(duì)所述世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行投影變換、徑向畸變和相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加、傳感器切向畸變添加、離散化轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)系的坐標(biāo)；

基于所述世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)和像素坐標(biāo)系的坐標(biāo)建立目標(biāo)函數(shù)，最小化目標(biāo)函數(shù)，求解得到相機(jī)的內(nèi)參。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，所述獲取所述n張圖像中各個(gè)特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)，對(duì)所述世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行投影變換、徑向畸變和相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加、傳感器切向畸變添加、離散化轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)系的坐標(biāo)，包括以下步驟：

獲取特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)，對(duì)所述世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)基于第一旋轉(zhuǎn)矩陣和第一平移向量的轉(zhuǎn)換得到相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)；

對(duì)所述相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行第一投影得到第一歸一化的坐標(biāo)；

基于入射光線相對(duì)光軸的偏離程度對(duì)所述第一歸一化的坐標(biāo)進(jìn)行徑向畸變添加得到徑向畸變添加的坐標(biāo)；

對(duì)所述徑向畸變添加的坐標(biāo)進(jìn)行相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加，得到相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加的坐標(biāo)；

對(duì)所述相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加的坐標(biāo)進(jìn)行傳感器切向畸變添加得到經(jīng)過(guò)傳感器切向畸變添加的坐標(biāo)；

對(duì)所述經(jīng)過(guò)傳感器切向畸變添加的坐標(biāo)進(jìn)行離散化轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)系的坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，所述對(duì)所述相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加的坐標(biāo)進(jìn)行傳感器切向畸變添加得到經(jīng)過(guò)傳感器切向畸變添加的坐標(biāo)，包括以下步驟：

對(duì)所述相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加的坐標(biāo)基于第二旋轉(zhuǎn)矩陣的轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行第二投影得到第二歸一化的坐標(biāo)。

4.一種相機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括：獲取模塊、修正模塊和求解模塊；

所述獲取模塊用于基于相機(jī)標(biāo)定裝置獲取n張圖像，從所述n張圖像中分別提取m個(gè)特征點(diǎn)；

所述修正模塊用于獲取所述n張圖像中各個(gè)特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)，對(duì)所述世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行投影變換、徑向畸變和相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加、傳感器切向畸變添加、離散化轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)系的坐標(biāo)；

所述求解模塊用于基于所述世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)和像素坐標(biāo)系的坐標(biāo)建立目標(biāo)函數(shù)，最小化目標(biāo)函數(shù)，求解得到相機(jī)的內(nèi)參。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述修正模塊用于獲取所述n張圖像中各個(gè)特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)，對(duì)所述世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行投影變換、徑向畸變和相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加、傳感器切向畸變添加、離散化轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)系的坐標(biāo)包括：

獲取特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)，對(duì)所述世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)基于第一旋轉(zhuǎn)矩陣和第一平移向量的轉(zhuǎn)換得到相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)；

對(duì)所述相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行第一投影得到第一歸一化的坐標(biāo)；

基于入射光線相對(duì)光軸的偏離程度對(duì)所述第一歸一化的坐標(biāo)進(jìn)行徑向畸變添加得到徑向畸變添加的坐標(biāo)；

對(duì)所述徑向畸變添加的坐標(biāo)進(jìn)行相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加，得到相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加的坐標(biāo)；

對(duì)所述相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加的坐標(biāo)進(jìn)行傳感器切向畸變添加得到經(jīng)過(guò)傳感器切向畸變添加的坐標(biāo)；

對(duì)所述經(jīng)過(guò)傳感器切向畸變添加的坐標(biāo)進(jìn)行離散化轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)系的坐標(biāo)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的相機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì)所述相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加的坐標(biāo)進(jìn)行傳感器切向畸變添加得到經(jīng)過(guò)傳感器切向畸變添加的坐標(biāo)包括：對(duì)所述相機(jī)的鏡頭組切向畸變添加的坐標(biāo)基于第二旋轉(zhuǎn)矩陣的轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行第二投影得到第二歸一化的坐標(biāo)。

7.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述相機(jī)標(biāo)定方法。

8.一種相機(jī)標(biāo)定裝置，其特征在于，包括：處理器和存儲(chǔ)器；

所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

所述處理器與所述存儲(chǔ)器相連，用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，以使所述相機(jī)標(biāo)定裝置執(zhí)行權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的相機(jī)標(biāo)定方法。