【技术实现步骤摘要】
一种基于两个半径相同的分离圆的性质标定摄像机内参数的方法
本专利技术涉及计算机视觉领域,尤其是一种基于两个半径相同的分离圆的性质标定摄像机内参数的方法。
技术介绍
计算机视觉的中心任务就是对图像进行理解,而它的最终目标是使计算机具有通过二维图像认知三维环境信息的能力。这种能力将不仅使机器能感知包括形状、姿态、运动等在内的三维环境中物体的几何信息,而且能对它们进行描述、存储、识别与理解。摄像机标定就是确定从三维空间点到它的二维图像点之间的映射关系,它是许多计算机视觉应用必不可少的步骤。为了确定这一映射过程,需要建立摄像机的几何成像模型,几何模型的参数称为摄像机参数,摄像机参数可分为内参数和外参数两类。内参数描述成像系统的成像几何特性,外参数描述成像系统关于世界坐标系的方向和位置。摄像机标定可分为传统标定、自标定和基于几何实体的标定。无论哪种标定方法,都旨在建立二维图像与摄像机内参数之间的约束关系,特别是线性约束关系,这是目前摄像机标定所追求的目标,也是目前计算机视觉领域研究的热点之一。针孔摄像机成像模型简单,几 ...
【技术保护点】
1.一种基于两个半径相同的分离圆的性质标定摄像机内参数的方法,其特征在于,包括:拟合靶标投影方程;根据方程估计消失线;根据消失线确定圆环点的像;根据圆环点的像计算出摄像机内参数。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于两个半径相同的分离圆的性质标定摄像机内参数的方法,其特征在于,包括:拟合靶标投影方程;根据方程估计消失线;根据消失线确定圆环点的像;根据圆环点的像计算出摄像机内参数。
2.如权利要求1所述的基于两个半径相同的分离圆的性质标定摄像机内参数的方法,其特征在于,所述拟合靶标投影方程是利用Matlab程序中的Edge函数提取靶标图像边缘点的像素坐标,并用最小二乘法拟合获得圆像的方程。
3.如权利要求1所述的基于两个半径相同的分离圆的性质标定摄像机内参数的方法,其特征在于,所述估计消失线方法为:以空间中的两个半径相同的分离圆C1和C2为标定物体;若令以Oc为光心的摄像机的内参数矩阵为其中rc是纵横比,fc是有效焦距,s是倾斜因子,[u0v01]T是摄像机主点p的齐次坐标矩阵形式,其中rc,fc,u0,v0,s为摄像机的5个内参数;则通过特征值分解计算出C1*和C2*的三个广义特征向量Lk,其中k=1,2,3,它们代表了圆C1和C2的公共自极三角形的三条边,且其中两条边L1和L2是平行的,垂直于另一条边L3;由圆的性质知,直线L1与圆C1有实交点M1和M2,与圆C2只有复交点;同理的,直线L2与圆C2有实交点N1和N2,与圆C1只有复交点;设直线L1与直线L3相交于E1,直线L2与直线L3相交于E2,则连接点E1和N1形成直线U1,连接E2和M2形成直线U1,连接E2和M1形成直线U2,连接点E1和N2形成直线V2;根据等腰三角形和半径相同的圆的几何性质,其另一组平行直线U1,V1或U2,V2也能够被获得;两组平行直线即确定该平面上的无穷远直线L∞;利用Matlab中的Edge函数提取图像靶标图像边缘点的像素坐标,通过最小二乘法拟合得到相应的二次曲线方程;用cni表示第n幅图像中的第i个圆像的系数矩阵,其中n=1,2,3,i=1,2;圆像方程cni可以通过单应矩阵Hn=K[rn1rn2Tn]与圆的方程Ci确定,即有关系式λcnic...
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