System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 摄像机校准方法、装置、设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸_技高网

摄像机校准方法、装置、设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:41250037 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-09 23:58
本发明专利技术公开了一种摄像机校准方法、装置、设备及计算机可读存储介质,属于摄像机校准技术领域。本发明专利技术通过获取全景画面和特写画面之间的第一仿射变换矩阵,并将全景画面的中心点的坐标作为第一坐标;基于第一仿射变换矩阵,对特写画面进行线性变换,得到目标特写图;对全景画面和目标特写图进行特征匹配,得到全景画面和目标特写图之间的第二仿射变换矩阵;根据第二仿射变换矩阵和第一坐标,计算该中心点在目标特写图中对应的第二坐标;根据第一仿射变换矩阵和第二坐标,计算该中心点在特写画面中对应的第三坐标;根据第三坐标,确定特写镜头的偏移量,并根据偏移量对双目摄像机进行校准。本发明专利技术实现了双目相机更精确地自动校准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及相机校准,尤其涉及一种摄像机校准方法、装置、设备及计算机可读存储介质


技术介绍

1、为了确保拍摄到的图像能够准确地反映实际场景,在使用双目摄像机进行拍摄时,需要对摄像头的位姿进行调整。

2、目前,常见的摄像机校准方法通过图像处理技术获取双目摄像机两个镜头拍摄同一目标的一组图片的仿射矩阵,根据该仿射矩阵计算双目摄像机外参(如旋转矩阵、平移向量),从而完成校准。

3、由于错切的耦合影响,这种方法计算得到的外参不够准确,导致双目摄像机校准效果较差。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种摄像机校准方法、装置、设备及计算机可读存储介质,旨在解决错切的耦合影响导致双目摄像机校准效果差的技术问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供一种摄像机校准方法,所述方法包括:

3、获取全景画面和特写画面之间的第一仿射变换矩阵,并将所述全景画面的中心点的坐标作为第一坐标,其中,所述全景画面为双目摄像机的全景镜头当前拍摄的画面,所述特写画面为所述双目摄像机的特写镜头当前拍摄的画面;

4、基于所述第一仿射变换矩阵,对所述特写画面进行线性变换,得到目标特写图;

5、对所述全景画面和所述目标特写图进行特征匹配,得到所述全景画面和所述目标特写图之间的第二仿射变换矩阵;

6、根据所述第二仿射变换矩阵和所述第一坐标,计算所述全景画面的中心点在所述目标特写图中对应的第二坐标;

7、根据所述第一仿射变换矩阵和所述第二坐标,计算所述全景画面的中心点在所述特写画面中对应的第三坐标;

8、根据所述第三坐标,确定所述特写镜头的偏移量,并根据所述偏移量对所述双目摄像机进行校准。

9、可选地,所述获取全景画面和特写画面之间的第一仿射变换矩阵的步骤,包括:

10、获取双目摄像机全景镜头当前拍摄的全景画面和特写镜头当前拍摄的特写画面;

11、通过预设的图像处理算法分别对所述全景画面和所述特写画面进行特征提取,分别得到所述全景画面的图像特征和所述特写画面的图像特征;

12、根据所述全景画面的图像特征和所述特写画面的图像特征进行特征匹配,生成所述全景画面和所述特写画面之间的第一仿射变换矩阵。

13、可选地,所述基于所述第一仿射变换矩阵,对所述特写画面进行线性变换,得到目标特写图的步骤,包括:

14、基于所述第一仿射变换矩阵,确定线性变换矩阵,并根据所述线性变换矩阵,对所述特写画面进行错切和缩放,得到目标特写图。

15、可选地,所述对所述全景画面和所述目标特写图进行特征匹配,得到所述全景画面和所述目标特写图之间的第二仿射变换矩阵的步骤,包括:

16、通过所述图像处理算法对所述目标特写图进行特征提取,得到所述目标特写图的图像特征;

17、根据所述全景画面的图像特征和所述目标特写图的图像特征进行特征匹配,生成所述全景画面和所述目标特写图之间的二仿射变换矩阵。

18、可选地,所述根据所述第三坐标,确定所述特写镜头的偏移量,并根据所述偏移量对所述双目摄像机进行校准的步骤,包括:

19、根据预设的特写镜头的内参、所述第三坐标和所述特写画面的中心点的坐标,计算水平偏移角度和垂直偏移角度,并将所述水平偏移角度和所述垂直偏移角度作为所述特写镜头的偏移量;

20、根据所述偏移量,控制所述特写镜头在水平方向上按所述水平偏移角度进行旋转,并控制所述特写镜头在垂直方向上按所述垂直偏移角度进行旋转,以完成校准。

21、可选地,所述根据所述第三坐标,确定所述特写镜头的偏移量,并根据所述偏移量对所述双目摄像机进行校准的步骤之后,还包括:

22、获取最新的全景画面和最新的特写画面,并检测所述最新的全景画面的中心点与所述最新的特写画面的中心点是否重合;

23、若不重合,则生成用于提示校准失败的提示信息,并输出显示所述提示信息。

24、可选地,所述输出显示所述提示信息的步骤之后,还包括:

25、检测是否存在基于所述提示信息的重校准信息,其中,所述重校准信息用于触发所述双目摄像机重新校准;

26、若存在,则返回执行:所述获取全景画面和特写画面之间的第一仿射变换矩阵的步骤。

27、此外,为实现上述目的,本专利技术还提供一种摄像机校准装置,所述装置包括:

28、矩阵获取模块,用于获取全景画面和特写画面之间的第一仿射变换矩阵,并将所述全景画面的中心点的坐标作为第一坐标,其中,所述全景画面为双目摄像机的全景镜头当前拍摄的画面,所述特写画面为所述双目摄像机的特写镜头当前拍摄的画面;基于所述第一仿射变换矩阵,对所述特写画面进行线性变换,得到目标特写图;对所述全景画面和所述目标特写图进行特征匹配,得到所述全景画面和所述目标特写图之间的第二仿射变换矩阵;

29、坐标计算模块,用于根据所述第二仿射变换矩阵和所述第一坐标,计算所述全景画面的中心点在所述目标特写图中对应的第二坐标;根据所述第一仿射变换矩阵和所述第二坐标,计算所述全景画面的中心点在所述特写画面中对应的第三坐标;

30、校准模块,用于根据所述第三坐标,确定所述特写镜头的偏移量,并根据所述偏移量对所述双目摄像机进行校准。

31、此外,为实现上述目的,本专利技术还提供一种摄像机校准设备,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的摄像机校准程序,所述摄像机校准程序配置为实现如上所述的摄像机校准方法的步骤。

32、此外,为实现上述目的,本专利技术还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摄像机校准程序,所述摄像机校准程序被处理器执行时实现如上所述的摄像机校准方法的步骤。

33、本专利技术通过获取全景画面和特写画面之间的第一仿射变换矩阵,并将全景画面的中心点的坐标作为第一坐标,其中,全景画面为双目摄像机的全景镜头当前拍摄的画面,特写画面为双目摄像机的特写镜头当前拍摄的画面;基于第一仿射变换矩阵,对特写画面进行线性变换,得到目标特写图;对全景画面和目标特写图进行特征匹配,得到全景画面和目标特写图之间的第二仿射变换矩阵;根据第二仿射变换矩阵和第一坐标,计算全景画面的中心点在目标特写图中对应的第二坐标;根据第一仿射变换矩阵和第二坐标,计算全景画面的中心点在特写画面中对应的第三坐标;根据第三坐标和特写画面的中心点的坐标,确定特写镜头的偏移量,并根据偏移量对双目摄像机进行校准。本专利技术在全景画面和特写画面之间的第一仿射变换矩阵的基础上,对特写画面进行线性变换,抵消错切的耦合影响,从而计算得到更精确的偏移量,并控制双目相机根据偏移量自动完成校准,大大提高了双目摄像机的校准效果。

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【技术保护点】

1.一种摄像机校准方法,其特征在于,所述摄像机校准方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述获取全景画面和特写画面之间的第一仿射变换矩阵的步骤,包括:

3.如权利要求1所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述基于所述第一仿射变换矩阵,对所述特写画面进行线性变换,得到目标特写图的步骤,包括:

4.如权利要求2所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述对所述全景画面和所述目标特写图进行特征匹配,得到所述全景画面和所述目标特写图之间的第二仿射变换矩阵的步骤,包括:

5.如权利要求1所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述根据所述第三坐标,确定所述特写镜头的偏移量,并根据所述偏移量对所述双目摄像机进行校准的步骤,包括:

6.如权利要求1所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述根据所述第三坐标,确定所述特写镜头的偏移量,并根据所述偏移量对所述双目摄像机进行校准的步骤之后,还包括:

7.如权利要求6所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述输出显示所述提示信息的步骤之后,还包括:

8.一种摄像机校准装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种摄像机校准设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的摄像机校准程序,所述摄像机校准程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的摄像机校准方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有摄像机校准程序,所述摄像机校准程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的摄像机校准方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种摄像机校准方法,其特征在于,所述摄像机校准方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述获取全景画面和特写画面之间的第一仿射变换矩阵的步骤,包括:

3.如权利要求1所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述基于所述第一仿射变换矩阵,对所述特写画面进行线性变换,得到目标特写图的步骤,包括:

4.如权利要求2所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述对所述全景画面和所述目标特写图进行特征匹配,得到所述全景画面和所述目标特写图之间的第二仿射变换矩阵的步骤,包括:

5.如权利要求1所述的摄像机校准方法,其特征在于,所述根据所述第三坐标,确定所述特写镜头的偏移量,并根据所述偏移量对所述双目摄像机进行校准的步骤,包括:

6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:柴亚伟李晶裴炜冬
申请(专利权)人:深圳市鹏创软件有限公司
类型:发明
国别省市:

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