一种自由视觉系统中摄像头标定方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种自由视觉系统中摄像头标定方法及系统，包括：获取摄像头的中心点位置，并以中心点为原点确定摄像头坐标系；获取摄像头摄像画面中标定板的XY轴原点；根据摄像头的中心点位置距离标定板原点的X轴距离以及Y轴距离，使摄像头的坐标系与标定板的XY轴重合，实现对摄像头的标定。只需要将标定板的坐标系与摄像头的坐标系进行对齐，即可完成摄像头的标定，操作方便。操作方便。操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种自由视觉系统中摄像头标定方法及系统


[0001]本专利技术属于摄像头标定领域，尤其涉及一种自由视觉系统中摄像头标定方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]随着5G技术以及短视频的发展和兴起，涌现出了很多直播电商和体育赛事直播的玩法，自由视角便是其中最具代表性的一种。自由视角可以实现用户在不同角度的视角下观看主播、商品以及赛场，增加用户粘性以及视频直播的趣味性。
[0004]自由视角系统由几十路摄像头以及相应的计算服务器组成，几十路摄像头的镜头中心需要对准到圆弧的中心位置，而且同时标定好摄像头的位姿。
[0005]传统的摄像头位置标定都是通过人的肉眼观察估计出摄像头的水平竖直，更为专业的标定方法则是通过造价较高的水平仪以及激光设备去校准，标定中心位置以及XY轴的方式是通过激光仪绑定到摄像头中心发射激光，并人工找平摄像头的水平竖直位置。这种方式不仅耗费大量的时间而且误差很大，除此之外，受摄像头形状的不同激光仪器的使用也会受限制。

技术实现思路

[0006]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种自由视觉系统中摄像头标定方法及系统，只需要将标定板的坐标系与摄像头的坐标系进行对齐，即可完成摄像头的标定，操作方便。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：一种自由视觉系统中摄像头标定方法，包括：
[0008]获取摄像头的中心点位置，并以中心点为原点确定摄像头坐标系；
[0009]获取摄像头摄像画面中标定板的XY轴原点；
[0010]根据摄像头的中心点位置与标定板XY轴原点，使摄像头的坐标系与标定板的XY轴重合，实现对摄像头的标定。
[0011]第二个方面，本专利技术实施例提供一种自由视觉系统中摄像头标定系统，包括：摄像头、标定板和标定装置，所述标定板上具有坐标轴；
[0012]标定装置用于根据摄像头的中心点位置与标定板XY轴原点的距离关系，使摄像头的坐标系与标定板的XY轴重合，实现对摄像头的标定。
[0013]第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述一种自由视觉系统中摄像头标定方法的步骤。
[0014]第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述一种自由视觉系统中摄像头标定方法的步骤。
[0015]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0016]在本专利技术中，只需要将标定板的坐标系与摄像头的坐标系进行对齐，即可完成摄像头的标定，操作方便。
[0017]在本专利技术中，对摄像头的要求低，而激光标定方法对于摄像头硬件要求更高，若单纯依靠附加的激光设备，本身激光设备价格比较昂贵。若是要求摄像头本身自带激光设备属于定制产品，价格远高于本专利技术摄像头设备价格。
[0018]本专利技术附加方面的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
[0019]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0020]图1为本专利技术实施例二中标定装置的流程示意图；
[0021]图2是本专利技术实施例二中标定装置标定流程示意图；
[0022]图3是本专利技术实施例二中标定流程示意图。
具体实施方式
[0023]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0024]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。
[0025]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]实施例一
[0027]本实施例公开了一种自由视觉系统中摄像头标定方法，包括：
[0028]获取摄像头捕获的图像画面的中心点位置，并以摄像头捕获的图像画面的中心点为原点确定摄像头图像画面坐标系原点，同时沿着原点设置XY轴线；
[0029]获取摄像头捕获的画面中的标定板的XY轴原点；
[0030]根据摄像头捕获的画面的中心点位置与捕获画面中的标定板的原点的X轴距离以及Y轴之间的距离，通过手动对齐的方式使摄像头的坐标系与标定板的XY轴重合，即通过操作摄像头改变位置的同时观察软件界面确认摄像头捕获画面的中心点是否与捕获的画面中的标定板的原点重合，实现对摄像头的标定。
[0031]在本实施例中，采用画好坐标轴的标定板，其中标定板与摄像头之间的距离范围为：2
‑
20m、安装好三脚架的摄像头以及标定软件。
[0032]在本实施例中，摄像头捕获画面的中心点位置以及以捕获画面的中心点为原点确定摄像头的坐标系，具体为：
[0033]摄像头捕获图像的中心点位置的计算和坐标轴的绘制主要是通过求摄像头捕获图像的分辨率中心点以及在中心点绘制平行于摄像头捕获画面的宽、高两边的垂直两线段。
[0034]以下公式为摄像头捕获画面的中心点位置的计算公式：
[0035]W_center＝W_real/2
[0036]H_center＝H_real/2
[0037]上式中，W_center和H_center分别为摄像头捕获画面的分辨率的中心点的宽和高的像素值，W_real和H_real分别为摄像头捕获画面的分辨率的宽高值，捕获画面的宽、高值一般为1920*1080，通过人工预设的方式设置。在软件中以代码的形式实现上述计算公式，输入预设好的捕获画面的宽、高值可计算得到摄像头捕获画面的中心点的像素值，以摄像头捕获画面的中心点的像素值为原点，通过对摄像头捕获画面添加横线和纵线的方式来实现XY轴的添加，并把画面输入GPU显卡绘制到显示器。
[0038]在本实施例中，依据摄像头画面的坐标线和捕获图中纸板上的坐标线进行对齐标定，只要让两坐标系重合即可标定出精确的自由视角位姿。
[0039]实施例二
[0040]本实施例公开一种自由视觉系统中摄像头标定系统，包括：摄像头、标定板和标定装置，所述标定板上具有坐标轴；
[0041]标定装置用于根据摄像头的中心点位置与标定板XY轴原点的距离关系，使摄像头的坐标系与标定板的XY轴重合，实现对摄像头的标定。
[0042]如图1
‑
图3所示，，在本实施例中，对于标定装置采用标定软件，包括摄像头SDK的初始化配置、H264\H265视频流的获取以及解码、视频流缓冲b本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自由视觉系统中摄像头标定方法，其特征在于，包括：获取摄像头的中心点位置，并以中心点为原点确定摄像头坐标系；获取摄像头摄像画面中标定板的XY轴原点；根据摄像头的中心点位置与标定板XY轴原点，使摄像头的坐标系与标定板的XY轴重合，实现对摄像头的标定。2.如权利要求1所述的一种自由视觉系统中摄像头标定方法，其特征在于，获取摄像头的中心点位置，并以中心点为原点确定摄像头坐标系，具体为：通过摄像头捕获图像的分辨率中心点以及在中心点绘制平行于摄像头捕获画面的宽、高两边的垂直两线段，确定摄像头坐标系。3.如权利要求1所述的一种自由视觉系统中摄像头标定方法，其特征在于，通过操作摄像头使摄像头捕获画面的中心点位置与捕获画面中的标定板的原点重合，使摄像头坐标系与标定板的XY轴原点重合，实现摄像头的标定。4.如权利要求1所述的一种自由视觉系统中摄像头标定方法，其特征在于，所述摄像头与所述标定板的距离为2
‑
20m。5.一种自由视觉系统中摄像头标定系统，其特征在于，包括：摄像头、标定板和标定装置，所述标定板上具有坐标轴；标定装置用于根据摄像头的中心点位置与标定板XY轴原点的距离关系，使摄像头...

【专利技术属性】
技术研发人员：李田法，王苫社，李嘉頔，潘景山，马思伟，
申请(专利权)人：济南超级计算技术研究院，
类型：发明
国别省市：