一种全景相机几何标定处理方法技术

本发明专利技术公开了一种全景相机几何标定处理方法，包括以下步骤：首先选定需要拍摄的物体，在其所在平面及空间分别建立坐标系；根据建立的平面及空间坐标系，确定物象的平面坐标点及空间坐标点，继而选定全景相机的拍摄位置；用全景相机扫描拍摄物体的全景图像，并在拍摄物体所在平面上控制点，获得坐标；根据确定的平面坐标点、空间坐标点以及控制点坐标，利用全景相机获取成像模型；利用全景相机内含的分析系统，完成对全景相机成像模型的自动分析，根据分析结果求得外参。本发明专利技术提出的一种全景相机几何标定处理方法，充分考虑了畸变情况，所得外参精确度高，对被拍摄标定物及平面模板精度要求不高，在拍摄场景中无标定物的情况下同样适用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种全景相机几何标定处理方法。
技术介绍
近几年相机领域得到了进一步的开发与完善，已上升到了一个全新高度，进入了全景相机时代，由于更多的底层源的开放，涌现出很多全新的全景相机，其开发趋势已逐步成为国内外相机领域的焦点。全景相机的工作原理是对现有场景进行多角度环视拍摄，之后将数据传输至服务器对拍摄过的图像进行后期缝合，然后将缝合后的数据提供给播放程序进行三维场景的立体播放，使观看者有如身临其境的感觉，全景拍摄通常是指以某个点为中心进行水平360度和垂直180度拍摄，将所拍摄的多张图片拼接成一张全景图片的拍摄及图片拼接方法。为了确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在原始图片中对应点之间的相互关系，可以通过相机几何标定的方式，获得相机参数，以便后续可以利用所述相机参数进行像素点投影。通常，相机参数可包括相机的外参和相机的内参。传统的标定方法有：最优化算法标定方法、RAC方法以及平面标定法，传统的标定方法对被拍摄标定物及平面模板精度要求较高，且未考虑畸变情况，误差点较大，不仅如此，传统的标定方法在拍摄场景中无标定物的情况下完全不可用。基于上述问题，本专利技术提出了一种全景相机几何标定处理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种全景相机几何标定处理方法。一种全景相机几何标定处理方法，包括以下步骤：S1、首先选定需要拍摄的物体，在其所在平面及空间分别建立坐标系；S2、根据步骤S1中建立的平面及空间坐标系，确定物象的平面坐标点及空间坐标点，继而选定全景相机的拍摄位置；S3、用全景相机扫描拍摄物体的全景图像，并在拍摄物体所在平面上选取6个控制点，并根据建立的坐标系获得控制点的坐标；S4、根据步骤S2中确定的平面坐标点、空间坐标点以及步骤S3中获得的6个控制点坐标，利用全景相机获取成像模型；S5、利用全景相机内含的分析系统，完成对全景相机成像模型的自动分析，根据对全景相机成像模型的分析结果求得全景相机的外参。优选的，所述步骤S1中的物体所在平面建立的坐标系为二维坐标系x-z，物体所在空间建立的坐标系为三维坐标系x-y-z。优选的，所述步骤S2中全景相机的的拍摄位置平行于拍摄物体所在的平面。优选的，所述步骤S3中的6个控制点具有互不共线的特征。优选的，所述步骤S4中获取全景相机成像模型的方法为，将确定的平面坐标点及空间坐标点以及控制点坐标通过对旋转矩阵R和平移矩阵T相转换。优选的，所述通过对旋转矩阵R和平移矩阵T相转换的结果为，获得全景相机的镜头坐标系上的点和全景相机镜头的传感器坐标系上的点。优选的，所述步骤S5中求得全景相机外参的方法为线性最小二乘法，其公式为，其中m代表有m个等式，n代表有n个未知数，m>n；将其进行向量化后为：，，，。本专利技术提出的一种全景相机几何标定处理方法，通过选定需要拍摄的物体，在其所在平面及空间分别建立坐标系，从而获得平面坐标点及空间坐标点，确定全景相机的拍摄位置，利用全景相机进行全景扫描选取控制点，并根据建立的坐标系获取控制点的坐标，根据上述所得的所有坐标点，通过对旋转矩阵R和平移矩阵T相转换，获得全景相机的镜头坐标系上的点和全景相机镜头的传感器坐标系上的点，从而获得全景相机成像模型，进而通过线性最小二乘法求得全景相机的外参，本专利技术提出的几何标定处理方法，区别于传统的标定方法，充分考虑了可能出现的枕型畸变、桶形畸变及线性畸变情况，最大可能的提高了全景相机外参的精确度，本专利技术对被拍摄标定物及平面模板精度要求不高，在拍摄场景中无标定物的情况下同样适用，本专利技术提出的几何标定处理方法简单、精确度高，值得推广。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例本专利技术提出的一种全景相机几何标定处理方法，包括以下步骤：S1、首先选定需要拍摄的物体，在其所在平面及空间分别建立坐标系，其中在物体所在平面建立的坐标系为二维坐标系x-z，在物体所在空间建立的坐标系为三维坐标系x-y-z；S2、根据步骤S1中建立的平面二维坐标系x-z及空间三维坐标系x-y-z，确定物象的平面坐标点及空间坐标点，继而选定全景相机的拍摄位置，保证全景相机平行放置于拍摄物体所在的平面；S3、用放置好的全景相机扫描拍摄物体的全景图像，并在拍摄物体所在平面上选取6个控制点，保证6个控制点在平面上互不共线，根据建立的坐标系分别获得控制点的坐标；S4、根据步骤S2中确定的平面坐标点、空间坐标点以及步骤S3中获得的6个控制点坐标，通过对旋转矩阵R和平移矩阵T相转换，从而获得全景相机的镜头坐标系上的点和全景相机镜头的传感器坐标系上的点，利用全景相机获取成像模型；S5、利用全景相机内含的分析系统，完成对全景相机成像模型的自动分析，根据对全景相机成像模型的分析结果利用线性最小二乘法，根据公式，其中m代表有m个等式，n代表有n个未知数，m>n；将其进行向量化后为：，，.，buzi，求得全景相机的外参。本专利技术提出的一种全景相机几何标定处理方法，通过选定需要拍摄的物体，在其所在平面及空间分别建立坐标系，从而获得平面坐标点及空间坐标点，确定全景相机的拍摄位置，利用全景相机进行全景扫描选取控制点，并根据建立的坐标系获取控制点的坐标，根据上述所得的所有坐标点，通过对旋转矩阵R和平移矩阵T相转换，获得全景相机的镜头坐标系上的点和全景相机镜头的传感器坐标系上的点，从而获得全景相机成像模型，进而通过线性最小二乘法求得全景相机的外参，本专利技术提出的几何标定处理方法，区别于传统的标定方法，充分考虑了可能出现的枕型畸变、桶形畸变及线性畸变情况，最大可能的提高了全景相机外参的精确度，本专利技术对被拍摄标定物及平面模板精度要求不高，在拍摄场景中无标定物的情况下同样适用，本专利技术提出的几何标定处理方法简单、精确度高，值得推广。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全景相机几何标定处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、首先选定需要拍摄的物体，在其所在平面及空间分别建立坐标系；S2、根据步骤S1中建立的平面及空间坐标系，确定物象的平面坐标点及空间坐标点，继而选定全景相机的拍摄位置；S3、用全景相机扫描拍摄物体的全景图像，并在拍摄物体所在平面上选取6个控制点，并根据建立的坐标系获得控制点的坐标；S4、根据步骤S2中确定的平面坐标点、空间坐标点以及步骤S3中获得的6个控制点坐标，利用全景相机获取成像模型；S5、利用全景相机内含的分析系统，完成对全景相机成像模型的自动分析，根据对全景相机成像模型的分析结果求得全景相机的外参。

【技术特征摘要】
1.一种全景相机几何标定处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、首先选定需要拍摄的物体，在其所在平面及空间分别建立坐标系；S2、根据步骤S1中建立的平面及空间坐标系，确定物象的平面坐标点及空间坐标点，继而选定全景相机的拍摄位置；S3、用全景相机扫描拍摄物体的全景图像，并在拍摄物体所在平面上选取6个控制点，并根据建立的坐标系获得控制点的坐标；S4、根据步骤S2中确定的平面坐标点、空间坐标点以及步骤S3中获得的6个控制点坐标，利用全景相机获取成像模型；S5、利用全景相机内含的分析系统，完成对全景相机成像模型的自动分析，根据对全景相机成像模型的分析结果求得全景相机的外参。2.根据权利要求1所述的一种全景相机几何标定处理方法，其特征在于，所述步骤S1中的物体所在平面建立的坐标系为二维坐标系x-z，物体所在空间建立的坐标系为三维坐标系x-y-z。3.根据权利要求1所述的一种全景相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成，张超超，刘成，
申请(专利权)人：安徽协创物联网技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34