申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2021-07-28

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN113610926B

主分类号：G06T7/80

分类号：G06T7/80

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2021.11.23#实质审查的生效;2021.11.05#公开

摘要：本发明公开了一种基于消失点正交性质的相机标定方法，包括：S1：输入k幅标定图像；所述标定图像为通过改变相机位姿拍摄一个含有两组正交平行直线的平面板获得；S2：计算每幅标定图像中对应的两组正交消失点；S3：根据k幅标定图像中的两组正交消失点计算主点；S4：根据距离阈值判断标定图像中的不良位置图像，并计算焦距；S5：根据焦距计算相机的外参数，并计算相机的畸变系数。本发明剔除了不良的图像数据，使得本发明更加直观和易于实现。同时，标定变焦相机，计算畸变系数提高相机的标定精度。本发明不需要特定的标定模板，不需要特征点匹配以及3D空间点的几何坐标，相较于传统基于单应的算法更具有通用性。

主权项：1.一种基于消失点正交性质的相机标定方法，其特征在于，包括：S1：输入k幅标定图像；所述标定图像为通过改变相机位姿拍摄一个含有两组正交平行直线的平面板获得；S2：计算每幅所述标定图像中对应的两组正交消失点；S3：根据所述k幅标定图像中的所述两组正交消失点计算主点；S4：根据距离阈值判断所述标定图像中的不良位置图像，并计算焦距；S5：根据所述焦距计算相机的外参数，并计算相机的畸变系数；所述步骤S2包括：利用Edge函数提取每幅所述标定图像中对应所述两组正交平行直线的像素坐标；使用最小二乘法拟合所述两组正交平行直线的像素坐标，得到对应的两组正交消失点；所述步骤S3包括：S31：相机的光心为Oc，设相机坐标系下相机内参数矩阵为其中fx，fy为相机的有效焦距；[m0n01]T为相机主点pp的齐次坐标矩阵形式；m0，n0分别为主点在图像坐标系下的像素坐标；根据第j幅所述标定图像中的一组所述正交消失点，确定第j条主线的方向；一组所述正交消失点的齐次表达式分别为pj1＝[mj1nj11]T和pj2＝[mj2nj21]T；第j条主线lj＝[ajbjcj]T，aj＝mj2-mj1，bj＝nj2-nj1；其中，j∈{1,2,···,k}；S32：根据所述第j幅所述标定图像中的另一组所述正交消失点，确定所述第j条主线的截距cj；所述截距cj的表达式为： 另一组所述正交消失点的齐次表达式分别为pj3＝[mj3nj31]T和pj4＝[mj4nj41]T；S33：相机不同位姿下的k条主线与所述主点的关系式为ajm0+bjn0+cj＝0；利用最小二乘法计算出所述主点；所述步骤S4包括：S41：根据距离阈值判断所述主点到每条所述主线的几何距离；若所述几何距离大于所述距离阈值，则所述主线对应的所述标定图像为所述不良位置图像；删除所述不良位置图像，得到合格标定图像；根据每个所述合格标定图像计算对应的焦距；S42：根据所述主点的齐次表达式，化简所述内参数矩阵，得到利用正交消失点和绝对二次曲线的代数关系，得到方程求解所述方程，得到所述合格标定图像对应的所述焦距。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种基于消失点正交性质的相机标定方法

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