[发明专利]一种基于多矩形图像距离转换模型的坐标标定方法

说明书

技术领域

本发明属于摄像机标定、计算机视觉和交通视频检测领域，涉及一种基于多矩形图像距离转换模型的坐标标定方法。

背景技术

摄像机标定作为计算机视觉中的重要的一个环节，目前已经有较广泛的研究。八十年代，随着计算机视觉学科的发展，现场标定的概念被提出来，一般是将标定控制点混合布置在工作区域或其周围，从而能在现场做出标定调整。而在有些工作场合，摄像机参数可能有变化，却又没有标定物时，就需要摄像机能直接面对环境景物做出标定，于是在20世纪90年代初，Faugeras、Hartley等人提出了摄像机自标定的概念，使得在场景位置和摄像机任意运动的一般情形下成为可能。随着桌面视觉系统进入大众消费领域，对方便、灵活、简单、精度较好的摄像机标定程序需求增加，以满足计算机视觉方面的应用，微软研究院的张正友在1999年前后对此做了大量研究工作，提出了基于移动平面模板的方便灵活的摄像机标定方法，较好地解决了这一问题。

发明内容

技术问题：本发明提供一种减少误差、准确度高、提高了标定精度的基于多矩形图像距离转换模型的坐标标定方法。

技术方案：本发明的基于多矩形图像距离转换模型的坐标标定方法，包括以下步骤：

步骤1：建立世界坐标系O-XYZ和图像坐标系O'UV；

步骤2：获取摄像机的视频图像信息，在世界坐标系中，以摄像机拍摄范围内的道路平面中的车道横向为矩形一边方向，车道纵向为矩形另一边方向，车道宽为矩形横向边长，白色车道线的底端与纵向上相邻的一段白色车道线底端的间距作为矩形纵向一边的边长，构造一个矩形块，按此方法，从图像底部开始连续构造多个矩形块，多个矩形块一侧纵向边上的顶点在世界坐标系中的坐标依次用A₁,A₂，...，A_i，...,A_n表示，另一侧纵向边上的顶点在世界坐标系中的坐标依次用B₁,B₂，...，B_i，...,B_n表示，其中A₁和B₁为图像最底端顶点，B_n和A_n为图像最顶端顶点，n-1为矩形个数，i为矩形顶点的编号，坐标A₁,A₂，...，A_i，...,A_n在图像坐标系中对应的坐标为A′₁,A′₂，...，A′_i，...,A′_n，坐标B₁,B₂，...，B_i，...,B_n在图像坐标系中对应的坐标为B′₁,B′₂，...，B′_i，...,B′_n；

步骤3：求世界坐标系O-XYZ的X方向在图像坐标系O'UV中的消失点Q′₁，具体流程为：

3.1）在图像坐标系O'UV中求出直线A′_iB′_i和A′_jB′_j的交点P′_ij，1≤i≠j≤n；

3.2）根据下式计算交点P′_ij的准确度D_ij：

Dij=Σm=1ndij_m,i≠j]]>

其中，1≤i≠j≤n，d_{ij_m}表示点P′_ij与直线A′_mB′_m的距离，1≤m≤n；