[发明专利]基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法

权利要求书

1.一种基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）绘制彩色棋牌标定板，要求每个角点的四邻域均为不同的颜色组合；

（2）控制彩色棋牌标定板的运动，捕捉标定图像；

（3）根据步骤（2）获得的标定图像，进行角点检测；

（4）根据角点的“色标”是否在标定板的“色标”库内剔除伪角点；

（5）根据步骤（4）得到的真角点获得角点的空间坐标，再加上角点在图像中的像素坐标，得到相机标定所需的全部参数；

（6）获取相机参数，完成相机标定。

2.根据权利要求1所述的基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：在步骤（1）的彩色棋盘标定板中，每个角点均为不同圆的圆心。

3.根据权利要求1所述的基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：每个角点由4种颜色表示，且相邻象限的颜色不能相同。

4.根据权利要求1所述的基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：在步骤（2）中，获取标定图像时，设计好适当的光照强度，以提高拍摄图像上各种颜色间的辨识度。

5.根据权利要求1所述的基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：所述角点具有旋转和尺度不变特性。

6.根据权利要求1所述的基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：所述角点检测的方法为：首先将图像转为灰度图像，然后，计算各像素点的自相关矩阵Q值，再根据自相关矩阵Q值计算角点响应函数的值，最后，通过比较角点响应函数的值与给定阈值T的大小，得到角点集。

7.根据权利要求6所述的基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：所述各像素点的自相关矩阵Q值根据以下公式计算：

E_x,y=(x,y)Q(x,y)^T，

其中，E_x,y为像素点（x,y）的区域灰度变化值，λ₁，λ₂为自相关矩阵Q的两个特征值。

8.根据权利要求6所述的基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：所述角点响应函数的值根据以下公式计算：C(x,y)=det(Q)-k(trace(Q))²，其中，det(Q)=λ₁λ₂=AB-C²，trace(Q)=λ₁+λ₂=A+B，k为常量；A=X2⊗w,]]>B=Y2⊗w,]]>C=(XY)⊗w,]]>I(x,y)表示像素点（x,y）的灰度值，w表示高斯搜索窗口，用来对图像进行降噪。

9.根据权利要求6所述的基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：通过比较角点响应函数Q的值与给定阈值T的大小，得到角点集，其具体方法为：当角点响应函数为一个很小的值时，认为检测点在区域内部，即灰度相对无变化的区域，当C(x,y)大于给定阈值T时，认为此点正是角点，当C(x,y)为小于零的值时，认为此点属于边缘的某一点。

10.根据权利要求1所述的基于彩色标定板的全自动摄像机参数标定方法，其特征在于：真伪角点的判断方法为：令角点为M,其一、二、三、四象限的四邻域颜色分别为M₁，M₂，M₃，M₄，即可得到角点“色标”；若M的“色标”不在彩色标定板的“色标”库中，则该角点M为伪角点；若得到的角点“色标”在标定板的“色标”库中，则角点M为真角点。