本实用新型专利技术公开了一种用于线性求解摄像机5个内参数的标定块。其特征是由12个全等的正五边形构成的正十二面体。为方便特征点提取，在每个正五边形平面上，连接顶点与对边中点的连线。实际应用中不需要知道标定块上的几何信息和点的物理坐标。本实用新型专利技术具有制作简单，适用广泛、稳定性好、简化操作等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于计算机视觉领域，涉及一种用于求解摄像机内参数的正十二面体标定块。
技术介绍
计算机视觉的基本任务之一，就是从摄像机获得的二维图像信息出发恢复物体在三维空间中的几何信息,从而识别和重建三维空间中物体的几何形状。在此过程中必须确定空间物体点的三维几何位置与其图像中的对应点之间的相互关系，而这种关系又是由摄像机成像的几何模型决定的，这些几何模型的参数就是摄像机参数。在大多数情况下，这些参数都是通过实验得到的，这就是摄像机标定。它一般分为传统标定和自标定两种方法，无 论哪种标定方法，标定物体都是采用一些特殊的几何模型，例如平面正方形、三角形、圆，空间立方体、圆柱等等。如何建立这些几何模型与摄像机参数之间的关系尤其是某种线性的关系，是目前摄像机标定所追求的目标，也是目前计算机视觉领域研究的热点之一。
技术实现思路
本技术提供了一种制作简单，适用广泛，稳定性好的用于求解摄像机内参数的标定块。该标定块是由12个全等的正五边形构成的正十二面体，为方便特征点提取，在每个正五边形平面上，连接顶点及其对边中点的连线。本技术采用如下技术方案本技术是由12个全等的正五边形构成的正十二面体，用于摄像机自标定的标定块。求解摄像机内参数的过程中，在任意角度均可拍摄到标定块中包含正五边形的3个不同的表面，一幅图像即可线性解出摄像机5个内参数。本技术优点(I)从任意角度拍摄的正十二面体都可至少获得3个以上的正五边形平面，一幅图像即可线性解出摄像机五个内参数；(2)正五边形边的中点为内切圆的切点，容易提取。(3)对该标定块的物理尺度没有要求，无需知道各点的世界坐标。(4)稳定性好，使用广泛，只要标定块位于摄像机视场，任意角度都至少能拍摄到可用于标定的3个正五边形平面。附图说明图I是标定块的结构示意图。图2是标定块的一个表面上正交消影点求解原理图。具体实施方式一种用于摄像机自标定的标定块，它是由12个全等的正五边形构成的正十二面体，在每个正五边形平面内，内切圆的切点与边上的中点重合，且每个顶点和对边中点的连线与对边垂直。检测得到图像上正五边形的各顶点坐标和各边中点坐标，计算得到正五边形内切圆与外接圆的公共圆心坐标和半径比值。由摄影几何调和共轭原理，求出正五边行边上的消影点坐标，根据顶点、对边中点、圆心与它们连线方向上的消影点的交比为正五边形内切圆和外接圆的半径比值，即可求得正五边形边上消影点正交方向上的消影点。选取I个正五边形平面上两组正交方向上的消影点可得到2个绝对二次曲线的约束方程，那么，在相邻的3个正五边形平面上各选取两组正交方向上的影消点，可得到6个绝对二次曲线的约束方程，联立即可计算出摄像机5个内参数。标定块结构示意图如图I所示，正十二面体上每个面均为全等的正五边形，為、為、為、為、I力正五边形為為為為為的顶点，O是乓為和乓4连线的交点，也是正五边形外接圆与内切圆的公共圆心，By、B2分别为边4為、為為的中点，且是正五边形内切圆在边4為、為為上的切点。根据正五边形的性质，44丄巧為，為4丄爲為，由I个正五边形平面上两组正交方向上的消影点，即可得到绝对二次曲线的约束方程。同样，在平面為為C1Ci2C3和平面為為岛只^上也可得到绝对二次曲线的约束方程，联立即可计算出摄像 机5个内参数。求解平面上正交消影点坐标原理如图2，平面图形为正五边形平面4444Λ的图像，0、h、h分别为点O、爲、马的图像，由射影几何调和共轭原理可分别求得边、￥3方向上的消影点&、& ,根据直线上的消影点/X与A、O、々的交比为正五边形為為為為為外接圆与内切圆的半径比值，求得方向上的消影点化，同样也可求得^5方向上的消影点/ ，即A、Pil，Pa1、Vh1为平面￡3 % ! 上两组正交消影点。同样，在平面4為C1C3C3和平面為AD2D1C1上也可各求得两组正交消影点。3个正五边形平面正交方向上的影消点，可得到6个绝对二次曲线的约束方程，联立即可计算出摄像机5个内参数。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于求解摄像机内参数的正十二面体标定块，其特征在于标定块是由12个全等的正五边形构成，在每个正五边形平面上，连接顶点与对边中点的连线。
【技术特征摘要】
1.一种用于求解摄像机内参数的正十二面体标定块，其特征在于标定块是由1...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵越，雷建冲，周炳，和耀彩，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：实用新型
国别省市：
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