[发明专利]监控摄像机的标定方法和系统

权利要求书

1.一种监控摄像机的标定方法，其特征在于，包括：

利用采集设备在所述待标定监控摄像机的监控场景中采集多幅图像，以及利用待标定监控摄像机采集图像；

对所述采集设备采集的多幅图像进行特征匹配以获取所述多幅图像之间的匹配关系；

根据所述多幅图像之间的匹配关系重构所述待标定监控摄像机的监控场景的三维点集；

根据所述重构出的三维点集和所述待标定监控摄像机采集的图像计算所述待标定监控摄像机的参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用采集设备在所述待标定监控摄像机的监控场景中采集多幅图像包括：

标定所述采集设备的内参；

利用已经标定好内参的所述采集设备在所述待标定监控摄像机的监控场景中主动采集多幅图像，其中所述多幅图像中的至少一些与所述待标定监控摄像机的视场的重叠部分超过预设值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述采集设备采集的多幅图像进行特征匹配以获取所述多幅图像之间的匹配关系包括：

当所述采集设备具有GPS传感器时，利用所述采集设备采集图像时获取的GPS位置信息获取每幅图像的相邻图像，并对相邻的图像进行两两匹配；以及

当所述采集设备不具有GPS传感器时，对所述多幅图像进行两两匹配。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多幅图像之间的匹配关系重构所述待标定监控摄像机的监控场景的三维点集包括：

从所述多幅图像中选择满足预设条件的两幅图像作为初始图像，其中所述预设条件为两幅图像上匹配点的数目多，且图像间退化不严重；

根据所述初始图像上的匹配点对计算所述初始图像的摄像机矩阵；

利用所述初始图像间的匹配关系和所述初始图像的摄像机矩阵重构所述监控场景的三维点；

利用所述三维点和除所述初始图像外的其他图像扩充所述监控场景的三维点集。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述三维点和所述初始图像外的其他图像扩充所述监控场景的三维点集包括：

判断是否所述采集设备采集的多幅图像均已经参与计算所述重构监控场景的三维点集；

如果否，则从未参与计算所述重构的图像中找到与已经重构出的三维点最匹配的图像，并计算所述与已经重构出的三维点最匹配的图像对应的摄像机矩阵；

利用所述与已经重构出的三维点最匹配的图像和已经计算出摄像机矩阵的其他图像的匹配点扩充所述监控场景的三维点集；

对所述获得的摄像机矩阵和三维点进行优化。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多幅图像之间的匹配关系重构所述待标定监控摄像机的监控场景的三维点集包括：

获取所述多幅图像对应的采集设备的GPS位置和姿态信息，并根据所述GPS位置和姿态信息计算出每幅图像对应的摄像机矩阵；

对于每两幅图像，利用所述摄像机矩阵和所述多幅图像之间的匹配关系通过三角法获得所述两幅图像上的匹配点对的三维坐标；

利用光束平差法对所述摄像机矩阵和所述匹配点对的三维坐标进行优化。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述重构出的三维点集和所述待标定监控摄像机采集的图像计算所述待标定监控摄像机的参数包括：

将所述待标定监控摄像机采集的图像与参与所述重构的图像进行特征匹配以获取相匹配的第一特征点集，并计算出所述第一特征点集与所述三维点集在参与重构的图像中的对应特征点集的交集；

判断所述交集中的特征点的数目是否大于预设阈值；

如果否，则主动采集新的图像，并根据所述新的图像扩充所述三维点集以更新所述交集；

重复上述步骤直至所述交集中的特征点的数目大于所述预设阈值；

根据所述交集对应的三维点集合以及所述交集计算所述待标定监控摄像机的参数。