[發明專利]一種基于機器視覺比對的攝像機機械誤差校準方法及系統

有效

• 申請號: 202210497583.8
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114979469B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 鄭龍;杜叢晉;張雅婷
• 申請（專利權）人: 江蘇泰坦智慧科技有限公司
• 主分類號: H04N23/695
• 分類號: H04N23/695;H04N23/61
• 代理公司: 無錫市觀知成專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 32591
• 代理人: 任月娜

1.一種基于機器視覺比對的攝像機機械誤差校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）使待校正攝像機執行定位到校正位置的命令，獲取該狀態下攝像機捕捉到的畫面，作為當前幀；

（2）檢測步驟（1）中獲得的當前幀中的所有可能的標志物，并根據預先設置校正位置的基準幀的多個標志物在其中進行匹配，對于成功匹配的標志物確定其為當前幀中標志物并獲取其在當前幀中的坐標；

（3）比較步驟（2）獲得的多個標志物在當前幀中的坐標與相應標志物在預置的基準幀中的坐標的差異，根據多個標志物在當前幀畫面和基準幀中的坐標差異確定攝像頭偏移向量；當所述攝像頭偏移向量小于預設的閾值或判斷出現校準震蕩并完成校準，結束誤差校準；否則，進入步驟（4）；

（4）根據步驟（3）中獲得的攝像頭偏移向量確定運動補償步數，按照運動補償步數校正所述攝像機的機械位置，并重復步驟（1）至（3）；

所述步驟（3）中所述判斷出現校準震蕩并完成校準具體為：

判斷本次攝像頭偏移向量與上一次判斷的攝像頭偏移向量的方向的夾角是否超過預設閾值，當所述本次攝像頭偏移向量與上一次判斷的攝像頭偏移向量的方向的夾角超過預設閾值時，判斷出現校準震蕩，則選擇本次攝像頭偏移向量與上一次判斷的攝像頭偏移向量中較小的作為結果，當上一次判斷的攝像頭偏移向量較小時，直接結束誤差校準；否則本次攝像頭偏移向量較小時，根據本次攝像頭偏移向量確定運動補償步數，按照運動補償步數校正所述攝像機的機械位置，結束誤差校準。

2.如權利要求1所述的基于機器視覺比對的攝像機機械誤差校準方法，其特征在于，所述標志物的數量至少為3個，小于等于6個。

3.如權利要求1所述的基于機器視覺比對的攝像機機械誤差校準方法，其特征在于，所述標志物按照如下方法確定：

S1、獲取攝像機運動到指定位置時拍攝的畫面作為基準幀；

S2、對于步驟S1中的基準幀采用目標檢測算法，進行目標檢測，將所有檢測出的目標作為備選標志物；

S3、從步驟S2中獲取的備選標志物中選擇預設數量的備選標志物作為基準幀的標志物。

4.如權利要求1所述的基于機器視覺比對的攝像機機械誤差校準方法，其特征在于，所述標志物面積占基準幀畫面面積的1/16到1/48，所述標志物的形狀和/或顏色具有唯一性。

5.如權利要求1所述的基于機器視覺比對的攝像機機械誤差校準方法，其特征在于，所述步驟（2）具體包括：

（2-1）按照基準幀的標志物的特征對當前幀畫面進行掃描，獲得所有可能的標志物；

基準幀的標志物為采用特定的目標檢測算法檢測出的目標對象，所述按照基準幀的標志物的特征對當前幀畫面進行掃描具體為采用所述目標檢測算法對當前幀畫面進行掃描；

（2-2）對于基準幀的多個標志物中的每一個，分別在步驟（2-1）中獲得的可能的標志物中進行圖像相似性比對，從而匹配得到基準幀中標志物在當前幀中的圖像；

（2-3）按照與基準幀中標志物坐標的確定方法相同的方法分別確定步驟（2-2）中獲得的當前幀中所述多個標志物的坐標。

6.如權利要求1所述的基于機器視覺比對的攝像機機械誤差校準方法，其特征在于，所述攝像頭偏移向量為所有當前幀中標志物的偏移向量的平均值；所述當前幀中標志物的偏移向量為以基準幀中該標志物的坐標為起點且以當前幀中該標志物的坐標為終點的矢量。

7.如權利要求1所述的基于機器視覺比對的攝像機機械誤差校準方法，其特征在于，步驟（4）按照如下方法校正所述攝像機的機械位置：

（4-1）攝像頭偏移向量按照攝像機支持的運動方向進行矢量分解，獲得攝像機各運動方向上的偏移量；

（4-2）根據步驟（4-1）獲得的攝像機各運動方向上的偏移量和相應運動方向上的攝像機運動步長，以各運動方向上偏移量與攝像機運動步長的比值取整數部分作為運動方向上的運動補償步數；

（4-3）調整攝像機在各運動方向上按照偏移量相反的方向運動相應運動補償步數，從而校正所述攝像機的機械位置。