基于三线标定的摄像头外参标定方法及计算机装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于三线标定的摄像头外参标定方法及计算机装置。所述方法包括：在三线标定布的每一条线上设置起始点；获取所有起始点的世界坐标及图像像素坐标；从三线标定布的每一条线上的起始点开始每隔预设格数选择至少一个方格作为一个摄像头的标定点；根据所有起始点的世界坐标及图像像素坐标计算出三线标定布上每条线上的标定点的世界坐标及图像像素坐标；根据每一摄像头的标定点的世界坐标及图像像素坐标计算出每一所述摄像头的外参。本发明专利技术能够避免手动测量每个摄像头下方标定点的世界坐标产生的费时及引入误差的问题，从而提高多摄像头标定精度和标定效率。提高多摄像头标定精度和标定效率。提高多摄像头标定精度和标定效率。

【技术实现步骤摘要】
基于三线标定的摄像头外参标定方法及计算机装置


[0001]本专利技术涉及基于图像处理
，具体涉及一种基于三线标定的摄像头外参标定方法及计算机装置。

技术介绍

[0002]近年来目标跟踪、检测以及定位的市场需求和应用越来越多，这些应用均需要对图像中的内容进行分析、处理、检测。对图像处理的基础是需要知道图像本身或者获取图像的摄像头的参数，即相机参数。相机参数主要包含内部参数(内参)和外部参数(外参)两部分。内参是相机本身的固有参数，包含光心位置、焦距、畸变系数等。外参是相机在世界坐标系中的位置和方向，即世界坐标系与相机坐标系的转换关系，其中世界坐标系是用户定义的实际应用场景中的物理坐标系。
[0003]在实际应用中，多为基于多摄像头进行目标定位。在一个世界坐标系场景中，通过外参标定得到每个摄像头在世界坐标系中的位置，方向以及与世界坐标系的转换关系。如果外参标定不准确，就会导致目标定位精度的下降以及错误，无法完成定位跟踪等应用，因此简单精确的外参标定方法是现在市场的急需。

技术实现思路

[0004]鉴于以上内容，有必要提出一种基于三线标定的摄像头外参标定方法及计算机装置，利用三线标定布进行多摄像头的外参自动标定，避免手动测量每个摄像头下方标定点的世界坐标产生的费时及引入误差的问题，从而提高多摄像头标定精度和标定效率。
[0005]本申请的第一方面提供一种基于三线标定的摄像头外参标定方法，所述方法包括：
[0006]在三线标定布的三条线的每一条线上设置一个点为起始点，其中所述三线标定布的每一条线由两条平行的线条格并列构成，每一线条格由多个方格连接构成；
[0007]获取所有所述起始点的世界坐标及图像像素坐标；
[0008]从所述三线标定布的三条线的每一条线上的起始点开始沿着所述三线标定布的方向每隔预设格数选择至少一个方格作为一个摄像头的标定点；
[0009]根据所有起始点的世界坐标计算出所述三线标定布上每条线上的标定点的世界坐标，及根据所有起始点的图像像素坐标计算出所述三线标定布上每条线上的标定点的图像像素坐标；
[0010]根据每一所述摄像头的标定点的世界坐标及图像像素坐标计算出每一所述摄像头的外参。
[0011]优选地，所述在三线标定布的三条线的每一条线上设置一个点为起始点包括：
[0012]在所述三线标定布的第一条线的线条格上设置第一起始点，在所述三线标定布的第二条线的线条格上设置第二起始点，在所述三线标定布的第三条线的线条格上设置第三起始点，所述第一起始点、第二起始点、第三起始点、组成等腰三角形。
[0013]优选地，所述获取所有所述起始点的世界坐标及图像像素坐标包括：
[0014]以所述三线标定布的宽度方向为y轴，以所述三线标定布的长度方向为x轴，以垂直于所述三线标定布所在的平面的轴线为z轴，以所述三线标定布中的一个起始点为原点建立世界坐标系；
[0015]获取所有所述起始点在所述世界坐标系的坐标；
[0016]以所述三线标定布中的一个起始点作为摄像头的位置标定点，获取所述位置标定点的摄像头采集的包括三个起始点的图像；及
[0017]获取所述图像中位于所述起始点处的图像像素坐标。
[0018]优选地，所述从所述三线标定布的三条线的每一条线上的起始点开始沿着所述三线标定布的方向每隔预设格数选择至少一个方格作为标定点包括：
[0019]根据所述第一起始点、第二起始点、第三起始点在所述世界坐标系的世界坐标计算出所述等腰三角形底边的中点的世界坐标；
[0020]将所述中点与所述第三起始点的方向确定为所述三线标定布的方向；及
[0021]分别从所述三线标定布的第一起始点、第二起始点、第三起始点开始沿着所述三线标定布的方向每隔预设格数选择至少一个方格作为标定点，其中预设格数为大于1的偶数。
[0022]优选地，所述根据所有起始点的世界坐标计算出所述三线标定布上每条线上的标定点的世界坐标包括：
[0023]根据公式计算出所述三线标定布中的第一线条线上的标定点的世界坐标，其中(x
an
,y
an
,z
an
)为所述三线标定布中的第一线条线上相对于所述第一起始点的第n个标定点的世界坐标，(x
a
,y
a
,z
a
)为所述第一起始点的世界坐标，(x
c
,y
c
,z
c
)为所述第三起始点的世界坐标，(x
d
,y
d
,z
d
)为所述中点的世界坐标，m为预设格数，h为所述等腰三角形的高；
[0024]根据公式计算出所述三线标定布中的第二线条线上的标定点的世界坐标，其中(x
bn
,y
bn
,z
bn
)为所述三线标定布中的第二线条线上相对于所述第二起始点的第n个标定点的世界坐标，(x
b
,y
b
,z
b
)为所述第二起始点的世界坐标；
[0025]根据公式计算出所述三线标定布中的第三线条线上的标定点的世界坐标，其中(x
cn
,y
cn
,z
cn
)为所述三线标定布中的第三线条线上相对于所述第三起始点的第n个标定点的世界坐标。
[0026]优选地，所述根据所有起始点的图像像素坐标计算出所述三线标定布上每条线上的标定点的图像像素坐标包括：
[0027]根据公式计算出所述三线标定布中的第一线条线上的标定点的图像像素坐标，其中(p_x
an
,p_y
an
)为所述三线标定布中的第一线条线上相对于所述第一起始点的第n个标定点的图像像素坐标，(p_x
a
,p_y
a
)为所述第一起始点的图像像素坐标，(p_x
c
,p_y
c
)为所述第三起始点的图像像素坐标，(p_x
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,p_y
d
)为所述中点的图像像素坐标，m为预设格数，h为所述等腰三角形的高；
[0028]根据公式计算出所述三线标定布中的第二线条线上的标定点的图像像素坐标，其中(p_x
bn
,p_y
bn
)为所述三线标定布中的第二线条线上相对于所述第二起始点的第n个标定点的图像像素坐标，(p_x
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b
)为所述第二起始点的图像像素坐标；及
[0029]根据公式计算出所述三线标定布中的第三线条线上的标定点的图像像素坐标，其中(p_x
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,p_y
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)为所述三线标定布中的第三线条线上相对于所述第三起始点的第n个标定点的图像像素坐标，(p_x
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)为所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三线标定的摄像头外参标定方法，其特征在于，所述方法包括：在三线标定布的三条线的每一条线上设置一个点为起始点，其中所述三线标定布的每一条线由两条平行的线条格并列构成，每一线条格由多个方格连接构成；获取所有所述起始点的世界坐标及图像像素坐标；从所述三线标定布的三条线的每一条线上的起始点开始沿着所述三线标定布的方向每隔预设格数选择至少一个方格作为一个摄像头的标定点；根据所有起始点的世界坐标计算出所述三线标定布上每条线上的标定点的世界坐标，及根据所有起始点的图像像素坐标计算出所述三线标定布上每条线上的标定点的图像像素坐标；根据每一所述摄像头的标定点的世界坐标及图像像素坐标计算出每一所述摄像头的外参。2.如权利要求1所述的基于三线标定的摄像头外参标定方法，其特征在于，所述在三线标定布的三条线的每一条线上设置一个点为起始点包括：在所述三线标定布的第一条线的线条格上设置第一起始点，在所述三线标定布的第二条线的线条格上设置第二起始点，在所述三线标定布的第三条线的线条格上设置第三起始点，所述第一起始点、第二起始点、第三起始点、组成等腰三角形。3.如权利要求2所述的基于三线标定的摄像头外参标定方法，其特征在于，所述获取所有所述起始点的世界坐标及图像像素坐标包括：以所述三线标定布的宽度方向为y轴，以所述三线标定布的长度方向为x轴，以垂直于所述三线标定布所在的平面的轴线为z轴，以所述三线标定布中的一个起始点为原点建立世界坐标系；获取所有所述起始点在所述世界坐标系的坐标；以所述三线标定布中的一个起始点作为摄像头的位置标定点，获取所述位置标定点的摄像头采集的包括三个起始点的图像；及获取所述图像中位于所述起始点处的图像像素坐标。4.如权利要求3所述的基于三线标定的摄像头外参标定方法，其特征在于，所述从所述三线标定布的三条线的每一条线上的起始点开始沿着所述三线标定布的方向每隔预设格数选择至少一个方格作为标定点包括：根据所述第一起始点、第二起始点、第三起始点在所述世界坐标系的世界坐标计算出所述等腰三角形底边的中点的世界坐标；将所述中点与所述第三起始点的方向确定为所述三线标定布的方向；及分别从所述三线标定布的第一起始点、第二起始点、第三起始点开始沿着所述三线标定布的方向每隔预设格数选择至少一个方格作为标定点，其中预设格数为大于1的偶数。5.如权利要求4所述的基于三线标定的摄像头外参标定方法，其特征在于，所述根据所有起始点的世界坐标计算出所述三线标定布上每条线上的标定点的世界坐标包括：
根据公式计算出所述三线标定布中的第一线条线上的标定点的世界坐标，其中(x
an
,y
an
,z
an
)为所述三线标定布中的第一线条线上相对于所述第一起始点的第n个标定点的世界坐标，(x
a
,y
a
,z
a
)为所述第一起始点的世界坐标，(x
c
,y
c
,z
c
)为所述第三起始点的世界坐标，(x
d
,y
d
,z
d
)为所述中点的世界坐标，m为预设格数，h为所述等腰三角形的高；根据公式计算出所述三线标定布中的第二线条线上的标定点的世界坐标，其中(x
bn
,y
bn
,z
bn
)为所述三线标定布中的第二线条线上相对于所述第二起始点的第n个标定点的世界坐标，(x
b
,y
b
,z
b
)为所述第二起始点的世界坐标；根据公式计算出所述三...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹鹏蕊，尤琳，占兆武，谢恺，罗为，
申请(专利权)人：深圳市龙华区新一代通信与智能计算研究院，
类型：发明
国别省市：