[发明专利]棋盘格图像角点亚像素的检测方法

权利要求书

1.一种棋盘格图像角点亚像素的检测方法，其特征在于，包括以下三个步骤：

步骤一：采用摄像机拍摄棋盘格标定模板，获得该棋盘格标定模板的模板图像，对该模板图像进行二值化，得到二值化图像；

步骤二：采用圆形模板遍历所述二值化图像，分别对所述二值化图像的所有被测像素点进行筛选，当所述圆形模板内相邻像素点的灰度跳变次数为四次且跳变点之间所对应的弧长和弦长两两相等，则被测像素点作为候选角点，反之，则被测像素点不作为候选角点，从筛选出的所有候选角点中找出隶属于同一真角点的候选角点，组成隶属于同一真角点的候选角点集S_k，

所述圆形模板的构造方法为：

1）、将所述二值化图像的每个像素点均用正方形表示，每个像素点对应一个正方形，

2）、以所述二值化图像的某个被测像素点所对应正方形的中心为圆心，以所述模板图像中的一个棋盘格边长的一半为半径作圆，

3）、当所述圆的圆弧线所穿过的正方形位于所述圆内的面积大于等于该正方形面积的一半时，该正方形所对应的像素点用于组成所述圆形模板，反之，则该正方形所对应的像素点被去除不用于组成所述圆形模板，若去除该正方形所对应的像素点后组成所述圆形模板的像素点之间不连续时，则采用与被除去像素点最接近的且位于所述圆内的像素点予以弥补；

步骤三：根据所述S_k内的候选角点对称分布在该角点集所确定的真角点附近的特性，计算所述候选角点集S_k内的所有候选角点的像素位置的横坐标平均值和纵坐标平均值，并将该横、纵坐标平均值作为真角点的亚像素坐标p_k(x₀,y₀)。

2.根据权利要求1所述的棋盘格图像角点亚像素的检测方法，其特征在于：

在所述步骤二中，所述被测像素点进行筛选的方法为：

a）、以被测像素点为圆形模板的圆心，如果圆形模板内所有相邻的像素点的灰度跳变次数总和不等于4，则该被测像素点不是角点，结束对该被测像素点的检测，开始对下一个被测像素点进行检测；如果圆形模板内所有相邻的像素点的灰度跳变次数总和为4次，则将该被测像素点定为可疑角点，转入步骤b)；

b）、将所述可疑角点所对应的跳变点依次标记为A、B、C、D，如果该四个跳变点能够满足式（1）和式（2），则将所述可疑角点作为候选角点，并储存在候选角点集S中；否则，不作为候选角点，转入步骤a）对下一个被测像素点进行检测，

lAB=lCDlBC=lDA--(1)]]>

式中，l_AB，l_CD，l_BC，l_DA为圆形模板内跳变点之间所对应的弧长，

|AB|=|CD||BC|=|DA|---(2)]]>

式中，|AB|，|CD|，|BC|，|DA|为圆形模板内跳变点之间所对应的弦长，

所述候选角点集S为：

S=∪k=1nSk---(3)]]>

式中，n为被测图像中真角点的个数，S_k为隶属于同一真角点的候选角点组成的集合，所述S_k内任意两点的欧氏距离满足式（4）：

d(p_i(x_i,y_i),p_j(x_j,y_j))≤ε     （4）

式中，1≤i≠j≤m，m为候选角点集S_k中元素的数目，ε为常数，所述ε与曝光程度和畸变程度有关。

3.根据权利要求1所述的棋盘格图像角点亚像素的检测方法，其特征在于：

其中，所述亚像素坐标p_k(x₀,y₀)的计算方法为：

设所述S_k中包含m个候选角点，即S_k＝{p₁(x₁,y₁),p₂(x₂,y₂),…,p_m(x_m,y_m)}，根据所述S_k，得到如式（5）所示的真角点的亚像素坐标p_k(x₀,y₀)：

x0=x1+x2+···+xmmy0=y1+y2+···+ymm---(5)]]>

根据式（5）计算得到真角点的亚像素坐标p_k(x₀,y₀)。