本申请公开了摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法、装置和存储介质，本申请的方法包括从图像中提取第一图像帧和第二图像帧的角点并匹配形成角点对；通过所述角点对计算得到摄像头的旋转轴；将第一图像帧和第二图像帧的陀螺仪数据进行积分，得到陀螺仪的旋转角；通过所述旋转角计算得到陀螺仪的旋转轴；根据所述摄像头旋转轴和所述陀螺仪的旋转轴计算得到摄像头到陀螺仪的旋转矩阵，根据所述旋转矩阵得到摄像头坐标系和陀螺仪坐标系的夹角。本申请通过数字图像来标定陀螺仪的安装偏差，标定完成后无需再行调整陀螺仪的安装位姿，能够消除陀螺仪的角加速度的安装偏差，达到更理想的稳像效果。稳像效果。稳像效果。
【技术实现步骤摘要】
摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法、装置和存储介质
[0001]本申请涉及电子稳像
，尤其是摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法、装置和存储介质。
技术介绍
[0002]近年来，随着摄像设备的普及，视频越来越多地出现在各类信息服务中，数字图像处理在实际中也得到了广泛的应用。由于拍摄者或拍摄设备的不规则运动，在自然条件下拍摄的视频存在不同形式的旋转和位移，称之为抖动。视频抖动导致图像信息不稳定、模糊，限制了图像信息的有效利用。相较于机械平台稳像和机身光学稳像技术要采用特殊的结构和专用的元件，电子稳像技术有成本低、精度高、速度快、方法灵活的特点。基于特征匹配的电子稳像方法计算量大一般无法满足实时需求。同时也无法解决平滑背景中没有显著特征的问题；另一方面其也无法区分视频内容的运动抑或是摄像设备的运动；这使得基于特征匹配的电子稳像方法在特定的场景遭遇失效甚至适得其反。陀螺仪稳像技术很好地克服了这些缺点，具有计算量小、实时性高、能直接反映摄像设备的运动姿态、不受视频内容干扰等优点，正日益受到重视。然而由于设备安装工艺的局限性，摄像头的三个坐标轴和陀螺仪的三个坐标轴很难做到一致。这就导致了要么需要使用精密仪器设备用于安装摄像头和陀螺仪，费工费时、成本高昂、不利于推广，要么从陀螺仪获取的三轴角加速度数据并不能完全刻画摄像头的姿态变换，使得稳像的效果大打折扣，更甚者非但达不到稳像的目的反而加剧了视频的抖动。
[0003]因此，相关技术存在的上述技术问题亟待解决。
技术实现思路
[0004]本申请旨在解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请实施例提供摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法、装置和存储介质，能够对电子稳像系统的摄像头和陀螺仪夹角进行在线标定。
[0005]根据本申请实施例一方面，提供摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法，所述方法包括：
[0006]从图像中提取第一图像帧和第二图像帧的角点并匹配形成角点对；
[0007]通过所述角点对计算得到摄像头的旋转轴；
[0008]将第一图像帧和第二图像帧的陀螺仪数据进行积分，得到陀螺仪的旋转角；
[0009]通过所述旋转角计算得到陀螺仪的旋转轴；
[0010]根据所述摄像头旋转轴和所述陀螺仪的旋转轴计算得到摄像头到陀螺仪的旋转矩阵，根据所述旋转矩阵得到摄像头坐标系和陀螺仪坐标系的夹角。
[0011]在其中一个实施例中，所述从图像中提取第一图像帧和第二图像帧的角点并匹配形成角点对，包括：
[0012]缓存视频序列的第一图像帧和第二图像帧，所述第一图像帧和第二图像帧为连续
的两帧；
[0013]对所述第一图像帧和第二图像帧进行角点检测得到所述第一图像帧和第二图像帧的角点坐标序列；
[0014]根据角点坐标序列对所述第一图像帧的角点和所述第二图像帧的角点进行特征匹配，得到角点对。
[0015]在其中一个实施例中，将第一图像帧和第二图像帧的陀螺仪数据进行积分，得到陀螺仪的旋转角，包括：
[0016]对所述第一图像帧和第二图像帧之间的陀螺仪数据积分得到陀螺仪在当前时段的旋转角；
[0017]通过陀螺仪的旋转角计算陀螺仪的旋转轴。
[0018]在其中一个实施例中，所述通过所述角点对计算得到摄像头的旋转轴，包括：
[0019]通过所述角点对计算摄像头的旋转矩阵；
[0020]通过所述摄像头的旋转矩阵计算所述摄像头的旋转轴。
[0021]在其中一个实施例中，所述根据所述摄像头旋转轴和所述陀螺仪的旋转轴计算得到摄像头到陀螺仪的旋转矩阵，包括：
[0022]计算所述摄像头的旋转轴和所述陀螺仪的旋转轴的协方差矩阵并累加到初始矩阵，所述初始矩阵为3
×
3的零矩阵；
[0023]通过累加后的初始矩阵计算所述的旋转矩阵。
[0024]在其中一个实施例中，所述通过累加后的初始矩阵计算所述的旋转矩阵，包括：
[0025]对累加后的初始矩阵进行SVD分解，得到所述的旋转矩阵。
[0026]在其中一个实施例中，所述根据所述旋转矩阵得到摄像头坐标系和陀螺仪坐标系的夹角，包括：
[0027]对所述旋转矩阵求解欧拉角；
[0028]将所述欧拉角确定为摄像头坐标系和陀螺仪坐标系的夹角。
[0029]根据本申请实施例一方面，提供摄像头和陀螺仪夹角的在线标定装置，所述装置包括：
[0030]第一模块，用于从图像中提取第一图像帧和第二图像帧的角点并匹配形成角点对；
[0031]第二模块，用于通过所述角点对计算得到摄像头的旋转轴；
[0032]第三模块，用于将第一图像帧和第二图像帧的陀螺仪数据进行积分，得到陀螺仪的旋转角；
[0033]第四模块，用于通过所述旋转角计算得到陀螺仪的旋转轴；
[0034]第五模块，用于根据所述摄像头旋转轴和所述陀螺仪的旋转轴计算得到摄像头到陀螺仪的旋转矩阵，根据所述旋转矩阵得到摄像头坐标系和陀螺仪坐标系的夹角。
[0035]根据本申请实施例一方面，提供摄像头和陀螺仪夹角的在线标定装置，所述装置包括：
[0036]至少一个处理器；
[0037]至少一个存储器，所述存储器用于存储至少一个程序；
[0038]当至少一个所述程序被至少一个所述处理器执行时实现如前面实施例所述的摄
像头和陀螺仪夹角的在线标定方法。
[0039]根据本申请实施例一方面，提供存储介质，所述存储介质存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序被处理器执行时实现如前面实施例所述的摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法。
[0040]本申请实施例提供的摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法、装置和存储介质的有益效果为：本申请从图像中提取第一图像帧和第二图像帧的角点并匹配形成角点对；通过所述角点对计算得到摄像头的旋转轴；将第一图像帧和第二图像帧的陀螺仪数据进行积分，得到陀螺仪的旋转角；通过所述旋转角计算得到陀螺仪的旋转轴；根据所述摄像头旋转轴和所述陀螺仪的旋转轴计算得到摄像头到陀螺仪的旋转矩阵，根据所述旋转矩阵得到摄像头坐标系和陀螺仪坐标系的夹角。本申请通过数字图像来标定陀螺仪的安装偏差，标定完成后无需再行调整陀螺仪的安装位姿，能够消除陀螺仪的角加速度的安装偏差，达到更理想的稳像效果。
[0041]本申请的附加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，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]图1为本申请实施例提供的一种摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法的流程图；
[0044]图2为本申请实施例提供的设备结构示意图；
[0045本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法，其特征在于，所述方法包括：从图像中提取第一图像帧和第二图像帧的角点并匹配形成角点对；通过所述角点对计算得到摄像头的旋转轴；将第一图像帧和第二图像帧的陀螺仪数据进行积分，得到陀螺仪的旋转角；通过所述旋转角计算得到陀螺仪的旋转轴；根据所述摄像头旋转轴和所述陀螺仪的旋转轴计算得到摄像头到陀螺仪的旋转矩阵，根据所述旋转矩阵得到摄像头坐标系和陀螺仪坐标系的夹角。2.根据权利要求1所述的摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法，其特征在于，所述从图像中提取第一图像帧和第二图像帧的角点并匹配形成角点对，包括：缓存视频序列的第一图像帧和第二图像帧，所述第一图像帧和所述第二图像帧为连续的两帧；对所述第一图像帧和所述第二图像帧进行角点检测得到所述第一图像帧和所述第二图像帧的角点坐标序列；根据角点坐标序列对所述第一图像帧的角点和所述第二图像帧的角点进行特征匹配，得到角点对。3.根据权利要求2所述的摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法，其特征在于，将第一图像帧和第二图像帧的陀螺仪数据进行积分，得到陀螺仪的旋转角，包括：对所述第一图像帧和第二图像帧之间的陀螺仪数据积分得到陀螺仪在当前时段的旋转角；通过陀螺仪的旋转角计算陀螺仪的旋转轴。4.根据权利要求1所述的摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法，其特征在于，所述通过所述角点对计算得到摄像头的旋转轴，包括：通过所述角点对计算摄像头的旋转矩阵；通过所述摄像头的旋转矩阵计算所述摄像头的旋转轴。5.根据权利要求1所述的摄像头和陀螺仪夹角的在线标定方法，其特征在于，所述根据所述摄像头旋转轴和所述陀螺仪的旋转轴计算得到所述摄像头到陀螺仪的旋转矩阵，包括：计算所述摄像头的旋转轴和所述陀螺仪的旋转轴的协方差矩阵...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：珠海亿智电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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