【CN110033491A】一种相机标定方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910299209.5

(22)申请日 2019.04.15

(71)申请人 南京工程学院

地址 211167 江苏省南京市江宁科学园弘

景大道1号

(72)发明人 郝飞　王宗荣　史晶晶　王帆　

陈德林　胡运涛　汪海洋　张汝祥　

(74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限

公司 32224

代理人 董建林　范青青

(51)Int.Cl.

G06T 7/80(2017.01)

(54)发明名称一种相机标定方法(57)摘要本发明公开了相机标定技术领域的一种相机标定方法。旨在解决现有技术中基于一维标定杆标定精度较低，基于三维标定模板标定存在自遮挡问题，基于棋盘格形二维标定模板标定需进行角点检测而无法获取更高的标定精度，基于单个圆形图案作为特征的二维标定模板标定存在“原理性误差”。所述方法包括如下步骤：根据预制的标定模板采集标定模板图像；提取标定模板图像中的特征点，求解相机内参数及镜头畸变参数；根据相机内参数和镜头畸变参数构建多维向量；利用镜头畸变参数对所述标定模板图像进行去畸变处理并构建新的多维变量，直至相邻两次多维变量的欧式距离小于设定值，输出最后一次

相机内参数及畸变参数。权利要求书1页 说明书6页 附图5页CN 110033491 A 2019.07.19

C N 110033491

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110033491 A

1.一种相机标定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将预制的标定模板置于待标定相机的视场内，采集标定模板图像；所述标定模板为二维标定模板，标定模板上分布有多个圆形，多个圆形以标定模板的中心点为环心围成多个直径不同的环形阵列；

提取标定模板图像中圆形的特征点，求解相机内参数及镜头畸变参数；所述特征点为圆形的圆心；

根据相机内参数和镜头畸变参数构建多维向量；

利用镜头畸变参数对所述标定模板图像进行去畸变处理，重复相机内参数及畸变参数的求解过程，并构建新的多维变量，直至相邻两次多维变量的欧式距离小于设定值，输出最后一次相机内参数及畸变参数。

2.根据权利要求1所述的相机标定方法，其特征在于，所述特征点的提取方法包括：

对标定模板图像中的圆形进行边缘检测，利用最小二乘法拟合圆环透视投影后产生的两个椭圆；

连接两个椭圆圆心的直线与每个椭圆形成两个交点，采用交比不变原理求解特征点像点的像素坐标。

3.根据权利要求2所述的相机标定方法，其特征在于，所述特征点的提取方法还包括：对标定模板图像进行预处理，所述预处理包括灰度化处理和或滤波处理。

4.根据权利要求1所述的相机标定方法，其特征在于，所述相机内参数包括：主点坐标的两个分量、横向和纵向缩放因子；

所述相机内参数的求解方法包括：

在标定模板图像上标定四个圆形的特征点，利用四个特征点之间的几何约束和定量关系建立关于相机内参数的四元方程组，所述方程组为无约束非线性方程组；

求解无约束非线性方程组，得到相机内参数。

5.根据权利要求1所述的相机标定方法，其特征在于，所述求解镜头两个畸变参数包括如下步骤：

标定一组特征，所述特征包括标定模板图像中满足调和共轭的三个特征点和一个无穷远点；

根据调和比建立关于两个畸变参数的超定方程组；

运用最小二乘法求解超定方程组，得到镜头两个畸变参数。

6.根据权利要求1至中5任一项所述的相机标定方法，其特征在于，所述设定值≤10-5。

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