【CN110033491A】一种相机标定方法【专利】

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一种相机标定方法、装置、智能车辆和存储介质[发明专利]

专利名称：一种相机标定方法、装置、智能车辆和存储介质专利类型：发明专利
发明人：汪丹,许全优,徐伟健,范国泽,闵锐,莫耀凯,王劲
申请号：CN202110000597.X
申请日：20210104
公开号：CN112330756A
公开日：
20210205
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明实施例公开了一种相机标定方法、装置、智能车辆和存储介质；可对获取的初始相机位姿变换序列和初始雷达位姿变换序列进行时间同步处理，得到相机位姿变换序列和雷达位姿变换序列，再根据第一关联关系，确定第一旋转外参，根据雷达位姿变换序列、相机位姿变换序列、目标相机的尺度因子、第二关联关系和第一旋转外参，确定第二旋转外参、尺度因子和平移参数，根据尺度因子修正相机位姿变换序列，得到修正后相机位姿变换序列，根据雷达位姿变换序列、修正后相机位姿变换序列、第一关联关系和第二关联关系重新计算，得到目标旋转参数和目标平移参数；由此，在相机标定时可以不使用标定板实现相机标定，提升了标定的准确率。

申请人：中智行科技有限公司
地址：210033 江苏省南京市南京经济技术开发区红枫科技园A3栋第2层
国籍：CN
代理机构：深圳紫藤知识产权代理有限公司
代理人：李新干
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一种相机标定方法

一种相机标定方法
相机标定是指根据摄影机的内部和外部参数，确定摄影机所拍摄物体的三维坐标与图像上的二维坐标之间的准确关系。

一种常见的相机标定方法是使用相机标定板。

相机标定板是一个具有已知尺寸和模式的平面板，通常是由方形或圆形的黑白格子组成。

标定板应该放置在静止的平面上，并且位于摄像机的整个视场中。

以下是一种相机标定的步骤：
1. 摄像机采集图像：在标定板上采集多张图像。

这些图像应该涵盖摄像机可能使用的不同位置和角度。

2. 提取标定板角点：利用图像处理技术，如角点检测算法，从图像中提取标定板的角点。

角点是标定板格子交叉点的位置。

3. 标定板角点的三维坐标：通过测量标定板的实际尺寸，可以确定标定板角点的三维坐标。

4. 相机参数估计：使用相机模型和标定板角点的二维-三维对应关系，通过最小化重投影误差的优化算法，估计出相机的内部参数（如焦距、主点位置）和外部参数（如旋转和平移矩阵）。

5. 校正和验证：根据估计出的相机参数，对标定板图像进行校正，使得图像中的物体位置和标定板上的物体位置能够精确对应。

通过检查校正结果的准确性和稳定性，可以验证相机标定的质量。

相机标定方法可以根据具体的应用和需求进行调整和改进，但以上步骤是一个基本的相机标定流程。

相机标定拍摄方法

相机标定拍摄方法相机标定是计算机视觉中的重要任务，它主要是通过确定相机的内部参数和外部参数来将图像中的物体从二维图像坐标变换到三维世界坐标，从而实现对物体的精确测量和三维重构。

相机标定的关键是通过拍摄特定的标定板或者标定物体来获取一组已知的图像特征点，并利用这些特征点进行参数估计。

以下是一种常见的相机标定拍摄方法，包括准备工作、标定板的选择、图像采集、特征提取和参数估计等步骤。

准备工作：1.确保相机处于稳定的状态，并解除相机上的自动设置，如自动对焦、自动曝光和自动白平衡等。

2.准备一个标定板或者标定物体，要求表面上具有明显的特征，如棋盘格、圆点阵列或灰度平面等。

3. 安装相机标定软件或库，如OpenCV，以便进行后续图像处理和参数估计。

标定板的选择：1.标定板的尺寸应该足够大，以填满相机视野中的大部分区域。

2.标定板的形状和特征应该容易检测和提取。

3.标定板的材质和颜色应该与实际应用场景保持一致，以确保标定结果在实际应用中的准确性。

图像采集：1.将标定板放置在相机视野内，确保标定板平面与相机成像平面平行。

2.对相机进行适当的调整，以使标定板的特征点在图像中呈现出良好的分辨率和对比度。

3.拍摄一系列包含标定板的图像，尽量覆盖不同的角度、距离和姿态。

特征提取：1.对于棋盘格标定板，利用图像处理算法提取棋盘格角点，得到图像中的特征点坐标。

2.对于其他类型的标定板，如圆点阵列或灰度平面，同样利用图像处理算法提取特征点坐标。

参数估计：1.利用提取到的图像特征点坐标和已知的标定板或物体的实际尺寸，进行相机内部参数的估计，如焦距、畸变系数和主点偏移等。

2.利用估计的相机内部参数和图像特征点坐标，进行相机的外部参数估计，如相机位置和姿态。

相机标定的最终目标是得到精确的相机内外参数，以便在应用中实现准确的物体测量和三维重构。

标定结果可以用于矫正图像畸变、进行物体测量和姿态估计等任务。

需要注意的是，相机标定过程中的数据采集和图像处理需要一定的专业知识和经验。

【CN110060303A】一种光场相机的两步标定方法【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 201910204317.X(22)申请日 2019.03.18(71)申请人英特科利（江苏）医用内窥影像技术有限公司地址 215163 江苏省苏州市高新区锦峰路8号1号楼308(72)发明人周平　蔡维嘉　于云雷　(74)专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司 32112代理人汤志武(51)Int.Cl.G06T 7/80(2017.01)(54)发明名称一种光场相机的两步标定方法(57)摘要一种光场相机的两步标定方法，以光场相机成像模型为基础，第一步通过提取中心子孔径图像中的特征点坐标，利用等效相机投影模型实现主透镜参数的标定；第二步结合光场视差与物体深度的约束关系，拟合求解微透镜参数，经过两步标定得到光场相机的物理参数。

本发明基于光场相机的成像原理，建立了一种可退化到传统相机的投影模型，尤其是针对非聚焦型光场相机提出了一种更为通用的两步标定方法。

通过对光场相机成像模型的推导，将中心子孔径图像等效为传统相机图像，从而将经典张正友平面标定法应用到光场相机标定中，通过推导光场视差与深度的约束关系，实现直线拟合求解微透镜参数的方法。

权利要求书2页说明书8页附图4页CN 110060303 A 2019.07.26C N 110060303A1.一种光场相机的两步标定方法，其特征是针对非聚焦型光场相机，以光场相机投影模型为基础，把每个微透镜视为一个等效像元，将传统相机投影模型等效为光场相机投影模型的一种退化表达，再利用传统标定算法进行标定，包括两步：第一步，提取光场相机的子孔径图像，定义主镜头光心位置的子孔径图像为中心子孔径图像，通过提取中心子孔径图像中的点的坐标，将中心子孔径图像等效视为传统相机图像，由中心子孔径图像根据张正友平面标定法标定主透镜的内外参数，实现主透镜参数的标定；第二步，由空间中一点的三维坐标，及该点入射到光场相机时通过主镜头平面的位置坐标，可确定该点在微透镜平面上的坐标，结合光场视差与物体深度的约束关系，拟合求解得到微透镜参数，所述光场视差指物点P在任意两幅相邻子孔径图像的视差；经过两步标定得到光场相机的物理参数。

相机标定方法、装置、平台和应用于标定平台的相机标定方法[发明专利]

专利名称：相机标定方法、装置、平台和应用于标定平台的相机标定方法
专利类型：发明专利
发明人：杨治国,韩彬,彭军,楼天城
申请号：CN201910189826.X
申请日：20190313
公开号：CN110009686B
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种相机标定方法、装置、平台和应用于标定平台的相机标定方法。

其中，标定平台包括至少一部相机和驱动机构，该方法包括：控制驱动机构驱动相机移动到至少一个目标位置，其中，驱动机构具有至少一个平移自由度和至少一个旋转自由度；在相机移动到目标位置的情况下，控制相机采集图像；基于图像获得相机标定的结果。

本发明解决了现有技术采用人工方式进行相机标定，导致标定结果不准确的的技术问题。

申请人：北京小马智行科技有限公司,北京小马慧行科技有限公司
地址：100094 北京市海淀区北清路68号院1号楼B座2层
国籍：CN
代理机构：北京康信知识产权代理有限责任公司
代理人：肖璐
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(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。

2。