摄像机标定方法及终端技术

本发明专利技术公开了一种摄像机标定方法及终端，方法包括：获取摄像机的历史图像信息；根据历史图像信息建立图像坐标系；在图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐标；根据摄像机的焦距和主点的图像坐标计算得到摄像机的内部参数矩阵；根据内部参数矩阵和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；根据历史图像信息选择两条不平行的参考线段；分别获取两条的参考线段的端点图像坐标和真实长度信息；根据端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子；根据摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵。通过双缩放因子的计算使得标定矩阵更加准确，可以准确计算得到摄像机画面中的真实信息。

Camera Calibration Method and Terminal

【技术实现步骤摘要】
摄像机标定方法及终端
本专利技术涉及电子信息
，尤其涉及一种摄像机标定方法及终端。
技术介绍
随着相机和处理器的成本不断下降，基于视觉的感测正在成为传统传感器用于采集交通数据的替代方案。许多研究和商业系统都通过对视频的分析得到了一系列我们所感兴趣的信息，比如道路占有率、车速、车型和事件检测等。为了基于视觉系统来测量车辆的速度等信息，必须有一个从图像中的像素到世界坐标的映射。图像坐标系与世界坐标系的映射关系是通过一系列的摄像机内外参数来定义的，因此，必须对摄像机进行标定，其标定的准确性将直接影响最终的测量结果。现有技术中，在进行摄像机标定时通常将主点默认选在视频图片的中心，但是对应到真实世界中时主点不一定会落在马路中心，对于主点不在马路中心的监控场景不适用。且现有技术中有的采用Hough变换来检测直线，并利用投票法得到消失点方向，可能会出现消失点计算错误的情况，这将会严重影响最终计算结果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种摄像机标定方法及终端，可以准确计算得到摄像机画面中的真实信息。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种摄像机标定方法，包括：获取摄像机的历史图像信息；根据所述历史图像信息建立图像坐标系；在所述图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐标；根据摄像机的焦距和所述主点的图像坐标计算得到摄像机的内部参数矩阵；根据所述内部参数矩阵和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；根据所述历史图像信息选择两条不平行的参考线段；分别获取两条的所述参考线段的端点图像坐标和真实长度信息；根据所述端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子；根据所述摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵。本专利技术采用的另一技术方案为：一种摄像机标定终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取摄像机的历史图像信息；根据所述历史图像信息建立图像坐标系；在所述图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐标；根据摄像机的焦距和所述主点的图像坐标计算得到摄像机的内部参数矩阵；根据所述内部参数矩阵和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；根据所述历史图像信息选择两条不平行的参考线段；分别获取两条的所述参考线段的端点图像坐标和真实长度信息；根据所述端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子；根据所述摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵。本专利技术的有益效果在于：首先根据主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵，然后根据已知实际长度的两条不平行线段计算得到两个缩放因子，根据摄像机矩阵和两个缩放因子就可以计算得到摄像机的标定矩阵，本专利技术通过双缩放因子的计算使得标定矩阵更加准确，可以准确计算得到摄像机画面中的真实信息；且主点可以自由标定，对于主点不在马路中心的场景也同样适用。附图说明图1为本专利技术实施例一的摄像机标定方法的流程图；图2为本专利技术实施例二的摄像机标定终端的示意图。标号说明：100、摄像机标定终端；1、存储器；2、处理器。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本专利技术最关键的构思在于：根据已知真实长度的两条线段计算双缩放因子，使得标定矩阵更加准确，可以准确计算得到摄像机画面中的真实信息。请参照图1，一种摄像机标定方法，包括：获取摄像机的历史图像信息；根据所述历史图像信息建立图像坐标系；在所述图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐标；根据摄像机的焦距和所述主点的图像坐标计算得到摄像机的内部参数矩阵；根据所述内部参数矩阵和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；根据所述历史图像信息选择两条不平行的参考线段；分别获取两条的所述参考线段的端点图像坐标和真实长度信息；根据所述端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子；根据所述摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：首先根据主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵，然后根据已知实际长度的两条不平行线段计算得到两个缩放因子，根据摄像机矩阵和两个缩放因子就可以计算得到摄像机的标定矩阵，本专利技术通过双缩放因子的计算使得标定矩阵更加准确，可以准确计算得到摄像机画面中的真实信息；且主点可以自由标定，对于主点不在马路中心的场景也同样适用。进一步的，所述根据所述摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵之后还包括：获取摄像机的当前图像信息；获取所述当前图像信息中一线段在图像坐标系中的端点坐标信息；根据所述端点坐标信息和摄像机的标定矩阵计算得到所述一线段对应的真实长度。由上述描述可知，对图像坐标系中线段的端点坐标分别通过标定矩阵进行变换，得到变换后的坐标，通过变换后的坐标即可得到线段的真实长度。进一步的，所述根据所述端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子具体为：根据摄像机矩阵对所述端点图像坐标进行转化，得到转化坐标；根据所述转化坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子。进一步的，所述在所述图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐标之前还包括：根据所述历史图像信息分别获取三对消失点方向；根据三对的所述消失点方向计算得到三个的消失点。进一步的，三对的所述消失点方向分别对应历史图像信息中马路的横向、纵向以及重力方向。由上述描述可知，消失点即一对消失点方向的交点，当摄像机是往前下方看时，重力方向的一对消失点方向是没有交点的，为无穷大。请参照图2，本专利技术涉及的另一技术方案为：一种摄像机标定终端100，包括存储器1、处理器2以及存储在所述存储器1中并可在处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取摄像机的历史图像信息；根据所述历史图像信息建立图像坐标系；在所述图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐标；根据摄像机的焦距和所述主点的图像坐标计算得到摄像机的内部参数矩阵；根据所述内部参数矩阵和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；根据所述历史图像信息选择两条不平行的参考线段；分别获取两条的所述参考线段的端点图像坐标和真实长度信息；根据所述端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子；根据所述摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵。进一步的，所述处理器2执行所述计算机程序时还实现以下步骤：所述根据所述摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵之后还包括：获取摄像机的当前图像信息；获取所述当前图像信息中一线段在图像坐标系中的端点坐标信息；根据所述端点坐标信息和摄像机的标定矩阵计算得到所述一线段对应的真实长度。进一步的，所述根据所述端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子具体为：根据摄像机矩阵对所述端点图像坐标进行转化，得到转化坐标；根据所述转化坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子。进一步的，所述处理器2执行所述计算机程序时还实现以下步骤：所述在所述图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像机标定方法，其特征在于，包括：获取摄像机的历史图像信息；根据所述历史图像信息建立图像坐标系；在所述图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐标；根据摄像机的焦距和所述主点的图像坐标计算得到摄像机的内部参数矩阵；根据所述内部参数矩阵和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；根据所述历史图像信息选择两条不平行的参考线段；分别获取两条的所述参考线段的端点图像坐标和真实长度信息；根据所述端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子；根据所述摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种摄像机标定方法，其特征在于，包括：获取摄像机的历史图像信息；根据所述历史图像信息建立图像坐标系；在所述图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐标；根据摄像机的焦距和所述主点的图像坐标计算得到摄像机的内部参数矩阵；根据所述内部参数矩阵和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；根据所述历史图像信息选择两条不平行的参考线段；分别获取两条的所述参考线段的端点图像坐标和真实长度信息；根据所述端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子；根据所述摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵。2.根据权利要求1所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述根据所述摄像机矩阵、第一缩放因子和第二缩放因子计算得到摄像机的标定矩阵之后还包括：获取摄像机的当前图像信息；获取所述当前图像信息中一线段在图像坐标系中的端点坐标信息；根据所述端点坐标信息和摄像机的标定矩阵计算得到所述一线段对应的真实长度。3.根据权利要求1所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述根据所述端点图像坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子具体为：根据摄像机矩阵对所述端点图像坐标进行转化，得到转化坐标；根据所述转化坐标和真实长度信息计算得到第一缩放因子和第二缩放因子。4.根据权利要求1所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述在所述图像坐标系中分别获取主点和三个的消失点的图像坐标之前还包括：根据所述历史图像信息分别获取三对消失点方向；根据三对的所述消失点方向计算得到三个的消失点。5.根据权利要求4所述的摄像机标定方法，其特征在于，三对的所述消失点方向分别对应历史图像信息中马路的横向、纵向以及重力方向。6.一种摄像机标定终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：亢晓斌，张宇，刘东剑，
申请(专利权)人：深圳金三立视频科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44