摄像机标定参数的校正方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种摄像机标定参数的校正方法，包括：在标定摄像机后，由标识物在拍摄图像中的坐标根据内参数和外参数计算得到标识物的理论坐标；如果标识物的理论坐标与标识物在标准图像中的坐标不匹配，则修改标识物的理论坐标，使其与标准图像中的坐标匹配；由修改后的标识物的理论坐标根据外参数计算得到调整坐标；计算调整坐标和标识物在拍摄图像中的坐标之间的坐标映射参数，以替换所述摄像机的内参数。相应地，本发明专利技术还公开一种摄像机标定参数的校正装置、设备和存储介质，本发明专利技术实现对摄像机标定参数的校正，降低标定的误差，使得通过摄像机标定参数还原真实物体图像的效果更好。

【技术实现步骤摘要】
摄像机标定参数的校正方法、装置、设备和存储介质
本专利技术实施例涉及摄像机标定技术，尤其涉及一种摄像机标定参数的校正方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
摄像机标定是为确定空间物体表面某点的几何位置与其在拍摄图像中对应点之间的相互关系而建立摄像机成像几何模型，求解几何模型参数(即摄像机参数)的过程。但是，摄像机标定并非任何情况上都能获得满意的标定结果，其受环境的影响会导致标定误差较大，影响后续还原真实物体图像的效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种摄像机标定参数的校正方法、装置、设备和存储介质，以实现对摄像机标定参数的校正，降低标定的误差，使得通过摄像机标定参数还原真实物体图像的效果更好。第一方面，本专利技术实施例提供了一种摄像机标定参数的校正方法，其特征在于，包括：根据预设的多个标识物在标准图像中的坐标及所述标识物在通过摄像机获取的包含标准图像的拍摄图像中的坐标，确定所述摄像机的内参数和外参数；由所述标识物在拍摄图像中的坐标根据所述内参数和外参数计算得到标识物的理论坐标；如果所述标识物的理论坐标与所述标识物在所述标准图像中的坐标不匹配，则修改所述标识物的理论坐标，使其与所述标准图像中的坐标匹配；由修改后的所述标识物的理论坐标根据所述外参数计算得到调整坐标；计算所述调整坐标和所述标识物在所述拍摄图像中的坐标之间的坐标映射参数，以替换所述摄像机的内参数。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种摄像机标定参数的校正装置，包括：标定模块，用于根据预设的多个标识物在标准图像中的坐标及所述标识物在通过摄像机获取的包含标准图像的拍摄图像中的坐标，确定所述摄像机的内参数和外参数；坐标计算模块，用于由所述标识物在拍摄图像中的坐标根据所述内参数和外参数计算得到标识物的理论坐标；修改模块，用于如果所述标识物的理论坐标与所述标识物在所述标准图像中的坐标不匹配，则修改所述标识物的理论坐标，使其与所述标准图像中的坐标匹配；调整计算模块，用于由修改后的所述标识物的理论坐标根据所述外参数计算得到调整坐标；参数计算模块，用于计算所述调整坐标和所述标识物在所述拍摄图像中的坐标之间的坐标映射参数，以替换所述摄像机的内参数。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；摄像机，用于拍摄图像；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述的摄像机标定参数的校正方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的摄像机标定参数的校正方法。本专利技术实施例通过在标定摄像机后，根据标定参数计算得到标识物的理论坐标，如果该理论坐标与标识物在标准图像中的坐标不匹配，则使用匹配的坐标根据外参数计算得到调整坐标，以根据调整坐标与拍摄图像中的坐标之间的映射关系重新获得降低误差的内参数。由于环境因素影响摄像机成像的畸变程度，造成对内参数的计算误差，因此本专利技术实施例根据初步计算获得的外参数获得调整坐标去校正内参数，解决现有技术摄像机标定受环境的影响会导致标定误差较大的问题，实现降低标定的误差的效果，使得通过摄像机标定参数还原真实物体图像的效果更好。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的摄像机标定参数的校正方法的流程图；图2是本专利技术实施例一中的摄像机拍摄的包含板书内容的图像；图3是本专利技术实施例一中的消除内参数畸变的图像；图4是本专利技术实施例一中的书写板显示的图像；图5是本专利技术实施例二提供的摄像机标定参数的校正方法的流程图；图6是本专利技术实施例三提供的摄像机标定参数的校正装置的结构示意图；图7是本专利技术实施例四提供的设备的结构示意图。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1为本专利技术实施例一提供的摄像机标定参数的校正方法的流程图，本实施例可适用于对摄像机标定后，校正摄像机的参数以减小标定误差的情况，该方法可以由摄像机标定参数的校正装置来执行，具体包括如下步骤：步骤110、根据预设的多个标识物在标准图像中的坐标及所述标识物在通过摄像机获取的包含标准图像的拍摄图像中的坐标，确定所述摄像机的内参数和外参数；其中，标准图像可由目标面板承载；在标定过程中，可通过张贴棋盘格图像或其它设有标识物的标准图像使目标面板上显示标准图像；摄像机的内参数包括相机主点、焦距和畸变参数等，可用θ表示；摄像机的外参数为标准图像与由拍摄图像消除内参数引起的畸变后得到的图像之间的单应性矩阵，可用M表示；设标准图像的某一坐标为PB(uB,vB,0)，则拍摄图像中对应的坐标PI(uI,vI,0)＝f(PB；θ,M)。步骤120、由所述标识物在拍摄图像中的坐标根据所述内参数和外参数计算得到标识物的理论坐标；其中，理论坐标即为PI根据PI(uI,vI,0)＝f(PB；θ,M)计算得到的坐标值PB。步骤130、如果所述标识物的理论坐标与所述标识物在所述标准图像中的坐标不匹配，则修改所述标识物的理论坐标，使其与所述标准图像中的坐标匹配；其中，修改后的所述标识物的理论坐标为在无误差的情况下由PI根据内参数θ和外参数M计算应得的准确的坐标值。步骤140、由修改后的所述标识物的理论坐标根据所述外参数计算得到调整坐标；其中，若内参数和外参数准确，则理论坐标应与标准图像中的坐标匹配；若不匹配则需要校正参数，由于外参数是消除内参数畸变后得到的图像与拍摄图像之间的单应性矩阵，其不受标定环境影响，因此可利用修改后的理论坐标和外参数M，求出调整坐标PC＝MPB。步骤150、计算所述调整坐标和所述标识物在所述摄像机拍摄的图像中的坐标之间的坐标映射参数，以替换所述摄像机的内参数。其中，设坐标映射参数为θ’，显然，PI(uI,vI,0)＝f(PC；θ’)；将内参数θ校正为θ’则可获得准确的标定结果。摄像机标定可广泛应用于图像测量或机器视觉应用等
例如，应用于教学领域，可以拍摄包含教学板书内容的图像，然后利用摄像机标定的参数还原书写板上呈现的图像。如图2所示，是通过摄像机拍摄的包含板书内容的图像。在经摄像机标定得到摄像机的内参数后，可获得如图3所示的消除内参数畸变的图像。如图4所示，是书写板显示的图像，相当于标准图像。下面结合图2至图4，以摄像机标定在拍摄板书图像中的应用来说明本实施例的工作原理：在摄像机标定过程，将棋盘格图像张贴在书写板上，从多个角度对棋盘格图像拍摄；利用棋盘格图像中格子的顶点在棋盘格图像和拍摄的图像中的坐标关系，使用张氏标定法或其他更复杂的标定方法，可以获得摄像机的内参数θ和外参数M。若所获参数无误差，则在拍摄了图2所示的图像后，可以根据PI(uI,vI,0)＝f(PB；θ,M)得到图2和图4之间的坐标映射关系，将图2中坐标位置的色彩特征值(如RGB值或灰度值等表征该坐标上的色彩的特征值)插值到图4中对应的坐标，可以得到图4所示的图像。但如果标定过程有误差，则得到的图像中一些图案的位置会与图4所示的图像不一致，特别地，棋盘格图像中作为标识物的格子的顶点位置会偏移，即根据所述内参数和外参数计算得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像机标定参数的校正方法，其特征在于，包括：根据预设的多个标识物在标准图像中的坐标及所述标识物在通过摄像机获取的包含标准图像的拍摄图像中的坐标，确定所述摄像机的内参数和外参数；由所述标识物在拍摄图像中的坐标根据所述内参数和外参数计算得到标识物的理论坐标；如果所述标识物的理论坐标与所述标识物在所述标准图像中的坐标不匹配，则修改所述标识物的理论坐标，使其与所述标准图像中的坐标匹配；由修改后的所述标识物的理论坐标根据所述外参数计算得到调整坐标；计算所述调整坐标和所述标识物在所述拍摄图像中的坐标之间的坐标映射参数，以替换所述摄像机的内参数。

【技术特征摘要】
1.一种摄像机标定参数的校正方法，其特征在于，包括：根据预设的多个标识物在标准图像中的坐标及所述标识物在通过摄像机获取的包含标准图像的拍摄图像中的坐标，确定所述摄像机的内参数和外参数；由所述标识物在拍摄图像中的坐标根据所述内参数和外参数计算得到标识物的理论坐标；如果所述标识物的理论坐标与所述标识物在所述标准图像中的坐标不匹配，则修改所述标识物的理论坐标，使其与所述标准图像中的坐标匹配；由修改后的所述标识物的理论坐标根据所述外参数计算得到调整坐标；计算所述调整坐标和所述标识物在所述拍摄图像中的坐标之间的坐标映射参数，以替换所述摄像机的内参数。2.如权利要求1所述的摄像机标定参数的校正方法，其特征在于，所述由所述标识物在拍摄图像中的坐标根据所述内参数和外参数计算得到标识物的理论坐标，具体包括：根据所述内参数和外参数，获取待构建的目标图像中的每一坐标所对应的拍摄图像中的坐标；提取所述标识物在所述目标图像中的坐标，作为所述标识物的理论坐标；所述如果所述标识物的理论坐标与所述标识物在所述标准图像中的坐标不匹配，则修改所述标识物的理论坐标，使其与所述标准图像中的坐标匹配，具体包括：读取所述拍摄图像中的坐标的特征值，作为所述目标图像中对应坐标的特征值，构建每一坐标都有特征值的目标图像；通过显示终端显示所述目标图像；根据用户的操作指令判断所述标识物的理论坐标与所述标识物在所述标准图像中的坐标是否匹配；如果不匹配，则根据用户的操作指令修改所述标识物的理论坐标，使其与所述标准图像中的坐标匹配。3.如权利要求2所述的摄像机标定参数的校正方法，其特征在于，所述根据用户的操作指令判断所述标识物的理论坐标与所述标识物在所述标准图像中的坐标是否匹配，具体包括：在显示的目标图像上所述标识物的理论坐标所对应的位置提供拖拽控点；检测所述拖拽控点是否被用户拖拽至其他坐标所对应的位置；若是，则判定所述标识物的理论坐标与所述标识物在标准图像中的坐标不匹配；若否，则判定所述标识物的理论坐标与所述标识物在标准图像中的坐标匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨铭，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44