一种相机标定方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及无人飞行器技术领域，特别涉及一种相机标定方法、装置和电子设备，所述方法包括：获取相机在标定物上采集的标定图片，所述标定物包括至少两个基础单元，每个所述基础单元的图案不同；从所述标定图片的各基础单元中提取特征点，并获得所述特征点的像素坐标；获取所述特征点的世界坐标；根据各个特征点的所述像素坐标和所述世界坐标进行相机标定。本发明专利技术实施例由于标定物中各基础单元的图案不同，可以根据各特征点位于的基础单元确定该特征点的世界坐标，进而根据各特征点对应的像素坐标和世界坐标进行相机标定。相机采集的图像无需包括整个标定物，标定方法简单。

A Camera Calibration Method, Device and Electronic Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种相机标定方法、装置和电子设备
本专利技术实施例涉及无人飞行器
，特别涉及一种相机标定方法、装置和电子设备。
技术介绍
相机标定是机器视觉的一项基础问题，单个相机由于生产加工以及自身特性的原因会存在误差，双目相机及多目相机在装配过程中亦会产生误差。这些误差对视觉测量算法有不良影响，所以，在进行视觉测量时都需要首先进行相机标定，正确标定后，才能保证后续测量工作的正确性。通常相机标定的目的就是建立相机图像像素位置与物体空间位置之间的关系，即世界坐标系与图像坐标系之间的关系。其方法通常是根据相机模型，由已知特征点的像素坐标和世界坐标求解相机的模型参数。所要求解的参数例如内参数、畸变参数、外部参数旋转矩阵和平移向量。相机的标定方法包括基于标定物的标定方法和基于图像序列的自标定方法。基于标定物的标定方法是利用标定物上的特征点和其在图像上对应点之间的关系，求解相机参数，完成标定。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现相关技术中至少存在如下问题：基于标定物的标定方法通常使用精密加工的平面棋盘格作为标定物，由于平面棋盘格中各部分图案相同，相机基于标定物采集图像时须使采集的每张图像包含整个标定物，以确定图像中特征点位于的位置，进而确定该特征点的世界坐标，标定方法复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种标定方法简单的相机标定方法、装置和电子设备。第一方面，本专利技术实施例提供了一种相机标定方法，用于电子设备，所述方法包括：获取相机在标定物上采集的标定图片，所述标定物包括至少两个基础单元，每个所述基础单元的图案不同；从所述标定图片的各基础单元中提取特征点，并获得所述特征点的像素坐标；获取所述特征点的世界坐标；根据各个特征点的所述像素坐标和所述世界坐标进行相机标定。在一些实施例中，所述方法还包括：在所述电子设备的显示屏幕上显示所述标定物。在一些实施例中，所述方法还包括：在所述标定物上显示图片采集位置，其中，所述图片采集位置用于指引所述相机采集所述标定图片；则，所述获取相机在标定物上采集的标定图片，包括：获取所述相机根据所述图片采集位置采集的所述标定图片。在一些实施例中，所述获取所述相机根据所述图片采集位置采集的所述标定图片，包括：获取所述相机的光轴与所述显示屏幕所在平面的交点位置；获得所述交点位置匹配所述图片采集位置时所述相机采集的图片，作为该图片采集位置的标定图片。在一些实施例中，所述在所述标定物上显示图片采集位置，包括：在所述标定物上显示图片采集位置，当所述电子设备获得所述图片采集位置的标定图片后，顺次显示下一图片采集位置。在一些实施例中，所述获取相机在标定物上采集的标定图片，包括：获取所述相机在距离所述标定物第一距离处在所述标定物上采集的标定图片；获取所述相机在距离所述标定物第二距离处在所述标定物上采集的标定图片。在一些实施例中，所述获取所述相机的光轴与所述显示屏幕的交点位置，包括：获取所述相机在所述标定物上采集的初始标定图片；根据所述初始标定图片进行相机标定获得世界坐标系相对于相机坐标系的初始旋转矩阵R和初始平移向量t；根据所述初始旋转矩阵R和所述初始平移向量t获取所述相机光轴与所述显示屏幕所在平面的交点。在一些实施例中，所述在所述标定物上显示图片采集位置，当所述电子设备获得所述图片采集位置的标定图片后，顺次显示下一图片采集位置，包括：顺次在所述标定物的中心及周边显示各个图片采集位置。第二方面，本专利技术实施例提供了一种相机标定装置，用于电子设备，所述装置包括：标定图片获取模块，用于获取相机在标定物上采集的标定图片，所述标定物包括至少两个基础单元，每个所述基础单元的图案不同；特征点提取及像素坐标获取模块，用于从所述标定图片的各基础单元中提取特征点，并获得所述特征点的像素坐标；世界坐标获取模块，用于获取所述特征点的世界坐标；相机标定模块，用于根据各个特征点的所述像素坐标和所述世界坐标进行相机标定。在一些实施例中，所述装置还包括：显示模块，用于在所述电子设备的显示屏幕上显示所述标定物。在一些实施例中，所述显示模块还用于在所述标定物上显示图片采集位置，其中，所述图片采集位置用于指引所述相机采集所述标定图片；则，所述标定图片获取模块具体用于：获取所述相机根据所述图片采集位置采集的所述标定图片。在一些实施例中，所述标定图片获取模块具体用于：获取所述相机的光轴与所述显示屏幕所在平面的交点位置；获得所述交点位置匹配所述图片采集位置时所述相机采集的图片，作为该图片采集位置的标定图片。在一些实施例中，所述显示模块具体用于：在所述标定物上显示图片采集位置，当所述电子设备获得所述图片采集位置的标定图片后，顺次显示下一图片采集位置。在一些实施例中，所述标定图片获取模块具体用于：获取所述相机在距离所述标定物第一距离处在所述标定物上采集的标定图片；获取所述相机在距离所述标定物第二距离处在所述标定物上采集的标定图片。在一些实施例中，所述标定图片获取模块具体用于：获取所述相机在所述标定物上采集的初始标定图片；根据所述初始标定图片进行相机标定获得世界坐标系相对于相机坐标系的初始旋转矩阵R和初始平移向量t；根据所述初始旋转矩阵R和所述初始平移向量t获取所述相机光轴与所述显示屏幕所在平面的交点。在一些实施例中，所述显示模块具体用于：顺次在所述标定物的中心及周边显示各个图片采集位置。第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的方法。第四方面，本专利技术实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被电子设备执行时，使所述电子设备执行上述的方法。第五方面，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被电子设备执行时，使所述电子设备执行上述的方法。本专利技术实施例的相机标定方法、装置和电子设备，由于标定物中各基础单元的图案不同，可以根据各特征点位于的基础单元确定该特征点的世界坐标，进而根据各特征点对应的像素坐标和世界坐标进行相机标定。相机采集的图像无需包括整个标定物，标定方法简单。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是本专利技术实施例相机标定方法和装置的应用场景示意图；图2是本专利技术实施例中标定物示意图；图3是本专利技术相机标定方法的一个实施例的流程示意图；图4是本专利技术实施例中标定物及图片采集位置示意图；图5是本专利技术相机标定装置的一个实施例的结构示意图；图6是本专利技术相机标定装置的一个实施例的结构示意图；图7是本专利技术电子设备的一个实施例的硬件结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相机标定方法，用于电子设备，其特征在于，所述方法包括：获取相机在标定物上采集的标定图片，所述标定物包括至少两个基础单元，每个所述基础单元的图案不同；从所述标定图片的各基础单元中提取特征点，并获得所述特征点的像素坐标；获取所述特征点的世界坐标；根据各个特征点的所述像素坐标和所述世界坐标进行相机标定。

【技术特征摘要】
1.一种相机标定方法，用于电子设备，其特征在于，所述方法包括：获取相机在标定物上采集的标定图片，所述标定物包括至少两个基础单元，每个所述基础单元的图案不同；从所述标定图片的各基础单元中提取特征点，并获得所述特征点的像素坐标；获取所述特征点的世界坐标；根据各个特征点的所述像素坐标和所述世界坐标进行相机标定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述电子设备的显示屏幕上显示所述标定物。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述标定物上显示图片采集位置，其中，所述图片采集位置用于指引所述相机采集所述标定图片；则，所述获取相机在标定物上采集的标定图片，包括：获取所述相机根据所述图片采集位置采集的所述标定图片。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述相机根据所述图片采集位置采集的所述标定图片，包括：获取所述相机的光轴与所述显示屏幕所在平面的交点位置；获得所述交点位置匹配所述图片采集位置时所述相机采集的图片，作为该图片采集位置的标定图片。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述标定物上显示图片采集位置，包括：在所述标定物上显示图片采集位置，当所述电子设备获得所述图片采集位置的标定图片后，顺次显示下一图片采集位置。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取相机在标定物上采集的标定图片，包括：获取所述相机在距离所述标定物第一距离处在所述标定物上采集的标定图片；获取所述相机在距离所述标定物第二距离处在所述标定物上采集的标定图片。7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述获取所述相机的光轴与所述显示屏幕所在平面的交点位置，包括：获取所述相机在所述标定物上采集的初始标定图片；根据所述初始标定图片进行相机标定获得世界坐标系相对于相机坐标系的初始旋转矩阵R和初始平移向量t；根据所述初始旋转矩阵R和所述初始平移向量t获取所述相机光轴与所述显示屏幕所在平面的交点位置。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述标定物上显示图片采集位置，当所述电子设备获得所述图片采集位置的标定图片后，顺次显示下一图片采集位置，包括：顺次在所述标定物的中心及周边显示各个图片采集位置。9.一种相机标定装置，用于电子设备，其特征在于，所述装置包括：标定图片获取模块，用于获取相机在标定物上采集的标定图片，所述标定物包括至少两个基础单元，每个所述基础单元的图案不同；特征点提取及像...

【专利技术属性】
技术研发人员：代真佑，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44