基于图像边缘信息的红外相机自标定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像边缘信息的红外相机自标定方法和装置，其中，方法包括：通过获取红外相机采集的多帧图像，对多帧图像中的各帧图像进行预处理，以得到各帧图像的特征点和边缘信息，对各帧图像的特征点进行匹配，得到匹配结果，以根据匹配结果对红外相机参数进行粗标定；从多帧图像中得到关键帧图像，将各帧图像的边缘信息分别与关键帧图像的匹配，得到红外相机的标定参数。由于红外图像中的边缘特征比特征点更加稳定可靠，图像中边缘点的数量远多于特征点的数量，从而提高了对红外相机的标定的精度。的标定的精度。的标定的精度。

【技术实现步骤摘要】
基于图像边缘信息的红外相机自标定方法


[0001]本专利技术涉及相机标定
，尤其涉及一种基于图像边缘信息的红外相机自标定方法。

技术介绍

[0002]在相机标定领域，当前相机标定主要有两类方法。第一类方法使用相机对结构已知的场景拍摄多幅图像，通过算法计算得到相机几何参数。另一类方法不需要特定场景，只需要相机以一定模式运动，并拍摄若干张图像，通过算法计算出相机几何参数，即自标定。
[0003]虽然相机的自标定方法操作方便，不需要额外的设备，但是现有的自标定方法的精度普遍较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术提出一种基于图像边缘信息的红外相机自标定方法，以提高红外相机的标定精度。
[0006]本专利技术第一方面实施例提出了一种基于图像边缘信息的红外相机自标定方法，包括：
[0007]获取红外相机采集的多帧图像；
[0008]对所述多帧图像中的各帧图像进行预处理，以得到所述各帧图像的特征点和边缘信息；
[0009]对所述各帧图像的特征点进行匹配，得到匹配结果，以根据所述匹配结果对红外相机参数进行粗标定；
[0010]从所述多帧图像中得到关键帧图像；
[0011]将所述各帧图像的边缘信息分别与所述关键帧图像的匹配，得到所述红外相机的标定参数。
[0012]可选地，所述对所述多帧图像中的各帧图像进行预处理，以得到所述各帧图像的特征点和边缘信息，包括：
[0013]对所述多帧图像中的各帧图像进行图像预处理，得到经所述图像预处理后的所述各帧图像的图像边缘信息，其中，所述图像预处理包括：图像灰度化转换处理、去噪处理、锐化增强处理、提取轮廓处理；
[0014]依据图像边缘信息对所述各帧图像进行特征提取处理，以得到所述各帧图像的特征点。
[0015]可选地，所述对所述各帧图像的特征点进行匹配，包括：
[0016]采用随机抽样一致算法RANSAC对所述各帧图像的特征点进行匹配，以得到匹配结果。
[0017]可选地，所述从所述多帧图像中得到关键帧图像，包括：
[0018]将所述多帧图像中光心夹角最大的两帧图像作为第一关键帧图像和第二关键帧图像；
[0019]根据原点、第一关键帧图像和第二关键帧图像的光心构成一个平面，将所述多帧图像中距离所述平面最远的两帧图像作为第三关键帧图像和第四关键帧图像；
[0020]遍历剩余的所述多帧图像，将与第一关键帧图像、第二关键帧图像、第三关键帧图像和第四关键帧图像的光心角都大于视场角的一半的图像，确定为第五关键帧图像。
[0021]可选地，所述将所述各帧图像的边缘信息分别与所述关键帧图像的匹配，包括：
[0022]将所述各帧图像的边缘信息，按照预测的位置，搜索所述关键帧图像中最近的边缘点，作为匹配结果。
[0023]本专利技术第二方面实施例提出了一种基于图像边缘信息的红外相机自标定装置，其特征在于，包括：
[0024]第一获取模块，用于获取红外相机采集的多帧图像；
[0025]处理模块，用于对所述多帧图像中的各帧图像进行预处理，以得到所述各帧图像的特征点和边缘信息；
[0026]匹配模块，用于对所述各帧图像的特征点进行匹配，得到匹配结果，以根据所述匹配结果对红外相机参数进行粗标定；
[0027]第二获取模块，用于从所述多帧图像中得到关键帧图像；
[0028]标定模块，用于将所述各帧图像的边缘信息分别与所述关键帧图像的匹配，得到所述红外相机的标定参数。
[0029]本专利技术第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在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程序时，实现第一方面实施例所述的标定方法。
[0030]本专利技术第四方面实施例提出了一种非临时性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第一方面实施例所述的标定方法。
[0031]本专利技术的基于图像边缘信息的红外相机自标定方法，与现有的技术方案相比，具有以下优点：
[0032]通过获取红外相机采集的多帧图像，对多帧图像中的各帧图像进行预处理，以得到各帧图像的特征点和边缘信息，对各帧图像的特征点进行匹配，得到匹配结果，以根据匹配结果对红外相机参数进行粗标定；从多帧图像中得到关键帧图像，将各帧图像的边缘信息分别与关键帧图像的匹配，得到红外相机的标定参数。由于红外图像中的边缘特征比特征点更加稳定可靠，图像中边缘点的数量远多于特征点的数量，从而提高了对红外相机的标定的精度。
[0033]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0034]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
[0035]图1为本专利技术实施例提供的一种基于图像边缘信息的红外相机自标定方法的流程
示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例提供的一种确定关键帧图像的示例图；
[0037]图3为本专利技术实施例提供的一种基于图像边缘信息的红外相机自标定装置的结构示意图。
具体实施方式
[0038]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0039]相关技术中，对红外相机的标定，与可见光一样，主要使用张正友提出的“基于平面模板的摄像机标定法”，该方法首先制造一个已知图像的二维标定板，然后在不同角度拍摄多幅图像，以根据图像中已知控制点的位置，恢复出相机的几何参数和外参数。
[0040]张正友提出的相机标定方法对可见光相机的标定精度很高，并且操作简便，仅使用一部打印机即可制作标定板。但是，普通打印机无法打印出不同红外辐射率的团，因此，红外标定板需要特别定制。然而，红外标定板不易制作、成本高、笨重、不便携带，给红外相机的标定带来了很大的麻烦。另外，考虑到红外相机由于对焦、开闭镜头盖以及运输中镜头等零件的震动，相机的参数在每次使用时可能发生变化，从而导致经常需要重新标定相机。
[0041]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于图像边缘信息的红外相机自标定方法。
[0042]下面参考附图描述本申请实施例的基于图像边缘信息的红外相机自标定方法、装置以及存储介质。
[0043]图1为本专利技术实施例提供的一种基于图像边缘信息的红外相机自标定方法的流程示意图。
[0044]如图1所示，该标定方法包括以下步骤：
[0045]步骤101，获取红外相机采集的多帧图像。
[0046]本专利技术实施例的红外相机已经经过了粗标定，各参数的出值比较准确。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像边缘信息的红外相机自标定方法，其特征在于，包括：获取红外相机采集的多帧图像；对所述多帧图像中的各帧图像进行预处理，以得到所述各帧图像的特征点和边缘信息；对所述各帧图像的特征点进行匹配，得到匹配结果，以根据所述匹配结果对红外相机参数进行粗标定；从所述多帧图像中得到关键帧图像；将所述各帧图像的边缘信息分别与所述关键帧图像的匹配，得到所述红外相机的标定参数。2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述对所述多帧图像中的各帧图像进行预处理，以得到所述各帧图像的特征点和边缘信息，包括：对所述多帧图像中的各帧图像进行图像预处理，得到所述图像预处理后的所述各帧图像的图像边缘信息，其中，所述图像预处理包括：图像灰度化转换处理、去噪处理、锐化增强处理、提取轮廓处理；依据图像边缘信息对所述各帧图像进行特征提取处理，以得到所述各帧图像的特征点。3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述对所述各帧图像的特征点进行匹配，包括：采用随机抽样一致算法RANSAC对所述各帧图像的特征点进行匹配，以得到匹配结果。4.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述从所述多帧图像中得到关键帧图像，包括：将所述多帧图像中光心夹角最大的两帧图像作为第一关键帧图像和第二关键帧图像；根据原点、第一关键帧图像和第二关键帧图像的光心构成一个平面，将所述多帧图像中距离所述平面最远的两帧图像作为第三关键帧图像和第四关键帧图像；遍历剩余的所述多帧图像，将与第一关键帧图像、第二关键帧图像、第三关键帧图像和第四关键帧图像的光心角都大于视场角的一半的图像，确定为第五关键帧图像。5.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述将所述各帧图像的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈骁，干哲，范梅梅，何其芳，王勇，
申请(专利权)人：中国人民解放军九三一一四部队，
类型：发明
国别省市：