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：获取摄像机的图像信息；根据所述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消失点的图像坐标；根据所述主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；分别获取三个已知点的图像坐标以及对应的UTM坐标；根据所述三个已知点的图像坐标、对应的UTM坐标和摄像机矩阵计算得到第一变换矩阵；根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵。本发明专利技术可以实现图像坐标与UTM坐标之间的自动转换，且可实现多台摄像机联动定位。

【技术实现步骤摘要】
摄像机标定方法及终端
本专利技术涉及图像处理
，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。在采用多台摄像机进行数据采集时，存在以下问题：不同摄像机标定建立世界坐标系原点选择不方便，并且得到的世界坐标系不唯一，导致世界坐标系的使用意义不大；采用多台摄像机根据世界坐标联动定位物体时，需考虑多视角投影几何学，模型复杂。
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，可实现多台摄像机联动定位。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：获取摄像机的图像信息；根据所述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消失点的图像坐标；根据所述主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；分别获取三个已知点的图像坐标以及对应的UTM坐标；根据所述三个已知点的图像坐标、对应的UTM坐标和摄像机矩阵计算得到第一变换矩阵；根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵。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上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：获取摄像机的图像信息；根据所述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消失点的图像坐标；根据所述主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；分别获取三个已知点的图像坐标以及对应的UTM坐标；根据所述三个已知点的图像坐标、对应的UTM坐标和摄像机矩阵计算得到第一变换矩阵；根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵。本专利技术的有益效果在于：通过第二变换矩阵可自动进行图像坐标系和UTM坐标系之间的坐标转换；即便同一个物体在不同摄像机图像中的坐标不同，由于UTM坐标系的唯一性，可实现多台摄像机对同一物体进行联动定位，且无需考虑多视角投影几何学。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：计算出图像坐标系和UTM坐标系之间的变换矩阵，可实现多台摄像机对同一物体进行联动定位。请参照图1，一种摄像机标定方法，包括：获取摄像机的图像信息；根据所述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消失点的图像坐标；根据所述主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；分别获取三个已知点的图像坐标以及对应的UTM坐标；根据所述三个已知点的图像坐标、对应的UTM坐标和摄像机矩阵计算得到第一变换矩阵；根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：通过第二变换矩阵可自动进行图像坐标系和UTM坐标系之间的坐标转换；即便同一个物体在不同摄像机图像中的坐标不同，由于UTM坐标系的唯一性，可实现多台摄像机对同一物体进行联动定位，且无需考虑多视角投影几何学。进一步的，所述在所述图像坐标系中分别获取主点和三个消失点的图像坐标之前还包括：根据所述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消失点。进一步的，所述根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵具体为：将摄像机矩阵右乘第一变换矩阵得到第二变换矩阵。如图2所示，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上并可在处理器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：获取摄像机的图像信息；根据所述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消失点的图像坐标；根据所述主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；分别获取三个已知点的图像坐标以及对应的UTM坐标；根据所述三个已知点的图像坐标、对应的UTM坐标和摄像机矩阵计算得到第一变换矩阵；根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵。进一步的，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以下步骤：所述在所述图像坐标系中分别获取主点和三个消失点的图像坐标之前还包括：根据所述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消失点。进一步的，所述根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵具体为：将摄像机矩阵右乘第一变换矩阵得到第二变换矩阵。实施例一请参照图1，本专利技术的实施例一为一种摄像机标定方法，包括如下步骤：S1、获取摄像机的图像信息。本实施例中，假设摄像机拍摄的图像是没有径向扭曲的，且摄像机是往正前下方看的。S2、根据所述图像信息建立图像坐标系。图像坐标系的坐标原点可以设置在图片的左上角，可以是左手直角坐标系，也可是右手直角坐标系。S3、在所述图像坐标系中分别获取主点和三个消失点的图像坐标。主点可以自由选择，可选择在马路中心的点，也可以选择不在马路中心的点作为主点。本实施例中，步骤S3之前还包括：S301、根据所述图像信息分别获取三对消失点方向；S302、根据三对的所述消失点方向计算得到三个消失点。三对的所述消失点方向分别对应图像信息中马路的横向、纵向以及重力方向，消失点即每一对消失点方向的交点，由于重力方向的两个消失点方向是平行的，那么重力方向的消失点为无穷大。假设主点为c，三个消失点分别为x1、x2、x3，S4、根据所述主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵。摄像机矩阵T＝(KR)-1＝R-1K-1。S5、分别获取三个已知点的图像坐标以及对应的UTM坐标。所述三个已知点不共线，其对应的UTM坐标可人工计算得到。S6、根据所述三个已知点的图像坐标、对应的UTM坐标和摄像机矩阵计算得到第一变换矩阵。具体的，根据公式计算得到第一变换矩阵B中的各个参数，(E,N)表示已知点的UTM坐标，(x,y)表示已知点的图像坐标经过摄像机矩阵T变换后的坐标。由于有三个已知点，所以可以得到六个方程，求出第一变换矩阵B中的六个参数B11、B12、B13、B21、B22和B23。S7、根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像机标定方法，其特征在于，包括：/n获取摄像机的图像信息；/n根据所述图像信息建立图像坐标系；/n在所述图像坐标系中分别获取主点和三个消失点的图像坐标；/n根据所述主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；/n分别获取三个已知点的图像坐标以及对应的UTM坐标；/n根据所述三个已知点的图像坐标、对应的UTM坐标和摄像机矩阵计算得到第一变换矩阵；/n根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵。/n

【技术特征摘要】
1.一种摄像机标定方法，其特征在于，包括：
获取摄像机的图像信息；
根据所述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消失点的图像坐标；
根据所述主点和三个消失点的图像坐标计算得到摄像机矩阵；
分别获取三个已知点的图像坐标以及对应的UTM坐标；
根据所述三个已知点的图像坐标、对应的UTM坐标和摄像机矩阵计算得到第一变换矩阵；
根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵。


2.根据权利要求1所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述在所述图像坐标系中分别获取主点和三个消失点的图像坐标之前还包括：
根据所述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消失点。


3.根据权利要求1所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述根据所述摄像机矩阵和第一变换矩阵得到第二变换矩阵具体为：将摄像机矩阵右乘第一变换矩阵得到第二变换矩阵。


4.一种摄像机标定终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可...

【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