本申请提供相机标定方法及装置。本申请的技术方案中，通过获取目标标定图像，该目标标定图像为待标定相机对预设的一张平面标定板进行拍摄得到的一张照片，平面标定板中包括对位特征点和按照预设排列参数排放的多个预设特征点，且平面标定板的对位特征点位于待标定相机的主光轴上；获取目标标定图像中的多个目标特征点的亚像素坐标以及世界坐标；根据多个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定待标定相机的相机标定参数，该相机标定参数至少包括内部参数、外部参数以及畸变参数中的至少一种。本申请的相机标定方法中，仅通过对预设的一张平面标定板进行拍摄得到的一张照片即可实现待标定相机的相机标定参数的标定，采集图像时间短，标定效率高。标定效率高。标定效率高。
【技术实现步骤摘要】
相机标定方法及装置
[0001]本申请涉及计算机视觉领域，尤其涉及相机标定方法及装置。
技术介绍
[0002]相机标定是通过一定的技术手段获取相机的真实投影模型参数和畸变模型参数，进而对失真图像进行校正，获得高保真的视觉图像的技术，是计算机视觉领域中的一项重要研究课题，在图像全景拼接、三维重构、零部件三维测量、汽车自主导航、机器人智能避障等领域应用广泛。
[0003]在目前相关技术中，现有的相机标定方法可分为3类：相机自标定法、主动视觉相机标定法和基于标定物的相机标定法，其中，基于标定物的标定法因其具有鲁棒性较好、适用于任意投影模型、标定过程简单、成本低等优点，近年来得到了较好的发展。
[0004]然而，现有的基于标定物的标定方法存在标定效率不高的问题。
技术实现思路
[0005]本申请提供相机标定方法及装置，可以提高相机的标定效率。
[0006]第一方面，本申请提供一种相机标定方法，该方法包括：获取目标标定图像，所述目标标定图像为待标定相机对预设的一张平面标定板进行拍摄得到的一张照片，所述平面标定板中包括对位特征点和按照预设排列参数排放的多个预设特征点，所述平面标定板的对位特征点位于所述待标定相机的主光轴上；获取所述目标标定图像中的多个目标特征点的亚像素坐标以及世界坐标，所述多个目标特征点为所述多个预设特征点的部分或全部特征点；根据所述多个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定所述待标定相机的相机标定参数，所述相机标定参数至少包括内部参数、外部参数以及畸变参数中的至少一种。<br/>[0007]在本申请实施例中，通过对预设的一张包括按照预设排列参数排放的多个预设特征点的平面标定板进行拍摄得到的一张照片进行标定，可以确定待标定相机的相机标定参数，该标定方法采集图像时间短，标定效率高。
[0008]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述获取所述目标标定图像中的多个目标特征点的世界坐标，包括：基于所述多个目标特征点的亚像素坐标、所述多个目标特征点中相邻的两个目标特征点的斜率以及相邻的两个目标特征点之间的间距，对所述多个目标特征点进行拓扑排序；根据所述拓扑排序后的多个目标特征点，获取所述多个目标特征点中每个目标特征点在世界坐标系中对应的世界坐标。
[0009]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述每个目标特征点的世界坐标通过以下公式确定：
[0010]x＝(n
‑
1)δ
x
[0011]y＝(m
‑
1)δ
y
[0012]其中，x为所述目标特征点在世界坐标系中第一方向的取值，y为所述目标特征点在所述世界坐标系中第二方向的取值，n为所述目标特征点在所述拓扑排序后的多个目标
特征点中所在的列，m为所述目标特征点在所述拓扑排序后的多个目标特征点中所在的行，δ
x
为所述平面标定板中的所述预设特征点之间在所述第一方向的间距，δ
y
为所述平面标定板中的所述预设特征点之间在所述第二方向的间距，所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0013]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述多个预设特征点的部分特征点包括位于所述目标标定图像的中心区域的至少四个中心特征点，根据所述多个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定所述待标定相机的相机标定参数，包括：基于所述至少四个中心特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定所述待标定相机的内部参数和外部参数；根据所述多个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标、所述内部参数以及所述外部参数，确定所述待标定相机的畸变参数。
[0014]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，基于所述至少四个中心特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定所述待标定相机的内部参数和外部参数，包括：根据世界坐标系和相机坐标系之间的对应关系以及所述至少四个中心特征点的世界坐标，得到所述至少四个中心特征点的相机坐标；根据所述至少四个中心特征点的亚像素坐标、所述至少四个中心特征点的世界坐标、所述至少四个中心特征点的相机坐标以及第一对应关系，确定所述内部参数和所述外部参数，所述第一对应关系为所述世界坐标系、所述像素坐标系以及所述相机坐标系之间的对应关系。
[0015]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，根据所述多个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标、所述内部参数以及所述外部参数，确定所述待标定相机的畸变参数，包括：基于每个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标、所述待标定相机的内部参数和外部参数，获取所述每个目标特征点的畸变归一化坐标和无畸变归一化坐标，得到所述多个目标特征点的畸变归一化坐标集和无畸变归一化坐标集；根据所述畸变归一化坐标集、所述无畸变归一化坐标集以及第二对应关系，确定所述畸变参数，所述第二对应关系为畸变归一化坐标和无畸变归一化坐标之间的对应关系。
[0016]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述多个目标特征点还包括位于所述目标标定图像的边缘区域的多个边缘特征点，以确定所述待标定相机的畸变参数。
[0017]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述多个目标特征点的亚像素坐标是根据目标区域的灰度重心确定的，所述目标区域为所述多个目标特征点所处区域中灰度值大于预设阈值的区域。
[0018]第二方面，本申请提供一种相机标定装置，该装置包括：获取模块，用于获取目标标定图像，所述目标标定图像为待标定相机对预设的一张平面标定板进行拍摄得到的一张照片，所述平面标定板中包括对位特征点和按照预设排列参数排放的多个预设特征点，所述平面标定板的对位特征点位于所述待标定相机的主光轴上；所述获取模块还用于获取所述目标标定图像中的多个目标特征点的亚像素坐标以及世界坐标，所述多个目标特征点为所述多个预设特征点的部分或全部特征点；确定模块，用于根据所述多个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定所述待标定相机的相机标定参数，所述相机标定参数至少包括内部参数、外部参数以及畸变参数中的至少一种。
[0019]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述获取模块具体用于：基于所述多个目标特征点的亚像素坐标、所述多个目标特征点中相邻的两个目标特征点的斜率以及相邻的两个目标特征点之间的间距，对所述多个目标特征点进行拓扑排序；根据所述拓扑排序
后的多个目标特征点，获取所述多个目标特征点中每个目标特征点在世界坐标系中对应的世界坐标。
[0020]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述每个目标特征点的世界坐标通过以下公式确定：
[0021]x＝(n
‑
1)δ
x
[0022]y＝(m
‑
1)δ
y
[0023]其中，x为所述目标特征点在世界坐标系中第一方向的取值，y为所述目标特征点在所述世界坐标系中第二方向的取值，n为所述目标特征点在所述拓扑排序后的多个目标特征点中所在的列，m为所述目标特征点在所述拓扑排序后的多个目标特征点中所在的行，δ
x
为所述平面标定板中的所述预设特征点之间在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相机标定方法，其特征在于，包括：获取目标标定图像，所述目标标定图像为待标定相机对预设的一张平面标定板进行拍摄得到的一张照片，所述平面标定板中包括对位特征点和按照预设排列参数排放的多个预设特征点，所述平面标定板的对位特征点位于所述待标定相机的主光轴上；获取所述目标标定图像中的多个目标特征点的亚像素坐标以及世界坐标，所述多个目标特征点为所述多个预设特征点的部分或全部特征点；根据所述多个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定所述待标定相机的相机标定参数，所述相机标定参数至少包括内部参数、外部参数以及畸变参数中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标标定图像中的多个目标特征点的世界坐标，包括：基于所述多个目标特征点的亚像素坐标、所述多个目标特征点中相邻的两个目标特征点的斜率以及相邻的两个目标特征点之间的间距，对所述多个目标特征点进行拓扑排序；根据所述拓扑排序后的多个目标特征点，获取所述多个目标特征点中每个目标特征点在世界坐标系中对应的世界坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个目标特征点的世界坐标通过以下公式确定：x＝(n
‑
1)δ
x
y＝(m
‑
1)δ
y
其中，x为所述目标特征点在世界坐标系中第一方向的取值，y为所述目标特征点在所述世界坐标系中第二方向的取值，n为所述目标特征点在所述拓扑排序后的多个目标特征点中所在的列，m为所述目标特征点在所述拓扑排序后的多个目标特征点中所在的行，δ
x
为所述平面标定板中的所述预设特征点之间在所述第一方向的间距，δ
y
为所述平面标定板中的所述预设特征点之间在所述第二方向的间距，所述第一方向与所述第二方向垂直。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个预设特征点的部分特征点包括位于所述目标标定图像的中心区域的至少四个中心特征点，所述根据所述多个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定所述待标定相机的相机标定参数，包括：基于所述至少四个中心特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定所述待标定相机的内部参数和外部参数；根据所述多个目标特征点的亚像素坐标和世界坐标、所述内部参数以及所述外部参数，确定所述待标定相机的畸变参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少四个中心特征点的亚像素坐标和世界坐标，确定所述待标定相机的内...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨远才，黄涛，
申请(专利权)人：江西欧迈斯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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