一种棋盘格角点检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种棋盘格角点检测方法及装置，其中方法包括：获取标定场景的灰度图像，根据所述灰度图像确定候选角点；根据角点生长算法对所述候选角点进行角点生长，根据角点生长结果对所述候选角点进行筛选，确定棋盘格角点；根据所述棋盘格角点确定棋盘格角点的亚像素位置。本发明专利技术实施例解决了具有对称性的背景角点无法剔除的问题，可在复杂标定背景下进行精准的角点检测，提高了角点检测的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种棋盘格角点检测方法及装置
本专利技术实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种棋盘格角点检测方法及装置。
技术介绍
机器视觉在自动装配、三维建模、自动导航以及机器人领域发挥了越来越大的作用。摄像机通过获取空间内的视觉信息，对场景进行定量建模时，需要摄像机的物理参数和几何参数，一般通过摄像机标定的方式确定摄像机的物理参数和几何参数。目前，对摄像机的标定常采用棋盘格标定方式，该标定方式具有特征点精度易控制、简单易提取等优点。其中棋盘格角点的提取质量直接决定了摄像机的标定质量，目前常用的角点提取算法一般是基于角点的梯度特性筛选角点，但是目前的角点提取算法对摄像机所处的标定视场有严苛的要求，只能在背景单一的视场中进行，标定环境的适用性不强，标定环境的搭建成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种棋盘格角点检测方法及装置，以实现适用于任何视场背景的棋盘格角点检测。第一方面，本专利技术实施例提供了一种棋盘格角点检测方法，该方法包括：获取标定场景的灰度图像，根据所述灰度图像确定候选角点；根据角点生长算法对所述候选角点进行角点生长，根据角点生长结果对所述候选角点进行筛选，确定棋盘格角点；根据所述棋盘格角点确定棋盘格角点的亚像素位置。进一步的，在根据所述灰度图像确定候选角点之后，所述方法还包括：根据预设模板尺寸确定候选角点邻域；计算所述候选角点邻域与预设模板的相关性；当所述相关性满足预设条件时，保留所述候选角点，否则，丢弃所述候选角点。进一步的，根据角点生长算法对所述候选角点进行角点生长，包括：确定所述候选角点的亚像素边缘方向；根据所述亚像素边缘方向与棋盘格尺寸对所述角点进行角点生长，确定所述候选角点生长的初始框架；通过预测误差算法对所述初始框架进行角点生长。进一步的，通过预测误差算法对所述初始框架进行角点生长，包括：确定已知角点中具有公共边缘的所述已知角点之间的连线距离；根据所述连线距离在所述公共边缘方向上确定待生长角点；根据预测误差算法确定误差最小的待生长角点为新的生长角点。进一步的，在通过预测误差算法对所述初始框架进行角点生长之后，所述方法还包括：在根据所述已知角点完成一次角点生长之后，根据所述已知角点对新的生长角点进行判定；若位于同一行或者同一列的所述已知角点对应的新的生长角点数量与所述于同一行或者同一列的所述已知角点数量相同，则确定角点生长成功，并将所述新的生长角点作为已知角点进行下一次的角点生长；否则，则确定角点生长失败，丢弃所述同一行或者同一列的所述已知角点对应的新的生长角点，并停止所述同一行或者同一列的所述已知角点的角点生长。进一步的，根据角点生长结果对所述候选角点进行筛选，确定棋盘格角点，包括：逐一检测所述候选角点的生长结果中所述棋盘格角点的排布是否与棋盘格角点阵列一致；若是，则确定所述候选角点为棋盘格角点，若否，则丢弃所述候选角点。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种棋盘格角点检测装置，该装置包括：候选角点确定模块，用于获取标定场景的灰度图像，根据所述灰度图像确定候选角点；棋盘格角点确定模块，用于根据角点生长算法对所述候选角点进行角点生长，根据角点生长结果对所述候选角点进行筛选，确定棋盘格角点；亚像素位置确定模块，用于根据所述棋盘格角点确定棋盘格角点的亚像素位置。进一步的，所述装置还包括：角点邻域确定模块，用于在根据所述灰度图像确定候选角点之后，根据预设模板尺寸确定候选角点邻域；相关性计算模块，用于计算所述候选角点邻域与预设模板的相关性；候选角点处理模块，用于当所述相关性满足预设条件时，保留所述候选角点，否则，丢弃所述候选角点。进一步的，所述棋盘格角点确定模块包括：亚像素边缘方向确定单元，用于确定所述候选角点的亚像素边缘方向；初始框架确定单元，用于根据所述亚像素边缘方向与棋盘格尺寸对所述角点进行角点生长，确定所述候选角点生长的初始框架；角点生长单元，用于通过预测误差算法对所述初始框架进行角点生长。进一步的，所述角点生长单元包括：连线距离确定子单元，用于确定已知角点中具有公共边缘的所述已知角点之间的连线距离；待生长角点确定子单元，用于根据所述连线距离在所述公共边缘方向上确定待生长角点；角点生长子单元，用于根据预测误差算法确定误差最小的待生长角点为新的生长角点。进一步的，所述角点生长单元还包括：角点判定子单元，用于在通过预测误差算法对所述初始框架进行角点生长之后，在根据所述已知角点完成一次角点生长之后，根据所述已知角点对新的生长角点进行判定；角点处理子单元，用于若位于同一行或者同一列的所述已知角点对应的新的生长角点数量与所述于同一行或者同一列的所述已知角点数量相同，则确定角点生长成功，并将所述新的生长角点作为已知角点进行下一次的角点生长；否则，则确定角点生长失败，丢弃所述同一行或者同一列的所述已知角点对应的新的生长角点，并停止所述同一行或者同一列的所述已知角点的角点生长。进一步的，所述棋盘格角点确定模块包括：生长结果检测单元，用于逐一检测所述候选角点的生长结果中所述棋盘格角点的排布是否与棋盘格角点阵列一致；若是，则确定所述候选角点为棋盘格角点，若否，则丢弃所述候选角点。本专利技术实施例通过标定场景的灰度图像获取候选角点，根据角点生长算法对候选角点进行生长，并根据角点生长结果确定棋盘格角点，替代了现有技术中通过角点对称性确定棋盘格角点的方法，解决了具有对称性的背景角点无法剔除的问题，可在复杂标定背景下进行精准的角点检测，提高了角点检测的鲁棒性，并根据棋盘格角点确定了棋盘格角点的亚像素位置，将角点检测的精度由像素级提高至亚像素级，提高了角点的检测精度，提高了摄像机的标定精度。附图说明图1A是本专利技术实施例一提供的棋盘格角点检测方法的流程图；图1B是本专利技术实施例一提供的水平掩膜板示意图；图1C是本专利技术实施例一提供的竖直掩膜板示意图；图1D是本专利技术实施例一提供的预设模块板示意图；图2A是本专利技术实施例二提供的棋盘格角点检测方法的流程图；图2B是本专利技术实施例二提供的角点生长初始框架的示意图；图3A是本专利技术实施例三提供的棋盘格角点检测方法的流程图；图3B是实施例三提供的角点初始框架的角点生长示意图；图4是本专利技术实施例四提供的棋盘格角点检测方法的流程图；图5是本专利技术实施例五提供的棋盘格角点检测装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1A为本专利技术实施例一提供的棋盘格角点检测方法的流程图，本实施例可适用于任何视场背景的棋盘格角点检测情况，该方法可以由本专利技术实施例提供的棋盘格角点检测装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该方法具体包括：S110、获取标定场景的灰度图像，根据灰度图像确定候选角点。其中，标定场景指的是棋盘格所在的背景，示例性的，标定场景可以是放置有棋盘格的桌子、放置有棋盘格的书本或者放置有棋盘格的包含其他背景物体的场景。对标定场景进行图像拍摄，若获取的图像是彩色图像，则需将彩色图像装换至灰度图像。灰度图像的像素点具有从黑到白的256个灰度等级，其中，角点指的是灰度等级变化剧烈的像素点，示例性的，角点可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棋盘格角点检测方法，其特征在于，包括：获取标定场景的灰度图像，根据所述灰度图像确定候选角点；根据角点生长算法对所述候选角点进行角点生长，根据角点生长结果对所述候选角点进行筛选，确定棋盘格角点；根据所述棋盘格角点确定棋盘格角点的亚像素位置。

【技术特征摘要】
1.一种棋盘格角点检测方法，其特征在于，包括：获取标定场景的灰度图像，根据所述灰度图像确定候选角点；根据角点生长算法对所述候选角点进行角点生长，根据角点生长结果对所述候选角点进行筛选，确定棋盘格角点；根据所述棋盘格角点确定棋盘格角点的亚像素位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述灰度图像确定候选角点之后，所述方法还包括：根据预设模板尺寸确定候选角点邻域；计算所述候选角点邻域与预设模板的相关性；当所述相关性满足预设条件时，保留所述候选角点，否则，丢弃所述候选角点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据角点生长算法对所述候选角点进行角点生长，包括：确定所述候选角点的亚像素边缘方向；根据所述亚像素边缘方向与棋盘格尺寸对所述角点进行角点生长，确定所述候选角点生长的初始框架；通过预测误差算法对所述初始框架进行角点生长。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过预测误差算法对所述初始框架进行角点生长，包括：确定已知角点中具有公共边缘的所述已知角点之间的连线距离；根据所述连线距离在所述公共边缘方向上确定待生长角点；根据预测误差算法确定误差最小的待生长角点为新的生长角点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在通过预测误差算法对所述初始框架进行角点生长之后，所述方法还包括：在根据所述已知角点完成一次角点生长之后，根据所述已知角点对新的生长角点进行判定；若位于同一行或者同一列的所述已知角点对应的新的生长角点数量与所述于同一行或者同一列的所述已知角点数量相同，则确定角点生长成功，并将所述新的生长角点作为已知角点进行下一次的角点生长；否则，则确定角点生长失败，丢弃所述同一行或者同一列的所述已知角点对应的新的生长角点，并停止所述同一行或者同一列的所述已...

【专利技术属性】
技术研发人员：童飞，
申请(专利权)人：上海兴芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31