[发明专利]摄像头校正方法、摄像头校正程序以及摄像头校正装置

说明书

本公开涉及摄像头校正方法、摄像头校正程序以及摄像头校正装置。摄像头校正方法使用多个校正点算出两个摄像头的摄像头参数，该方法包括：(a1)取得多个校正点的三维坐标和每个摄像头的摄像头图像中的多个校正点的图像坐标；(a2)取得各摄像头的多个摄像头参数；(a3)对于每个校正点，算出与观察校正点的两个摄像头的视角对应的视角对应长度；(a4)对于每个校正点，根据两个摄像头间的校正点的视差，算出与校正点的三维位置对应的测距点的三维位置；(a5)对于每个校正点，使用与校正点对应的视角对应长度，对校正点的三维坐标与对应于校正点的测距点的三维位置间的差异进行加权；(a6)基于加权后的差异，更新摄像头参数。

技术领域

本公开涉及摄像头(camera)校正方法、摄像头校正程序以及摄像头校正装置。

背景技术

为了进行摄像头参数的算出(计算)、即摄像头的校正，需要基于二维图像上的二维坐标或者三维空间中的三维坐标的摄像头参数的评价函数。二维图像上的二维坐标也被称为图像坐标，三维空间中的三维坐标也被称为世界坐标。上述评价函数表示算出的摄像头参数与成为正解的摄像头参数之间的差异，且在算出的摄像头参数与正解的摄像头参数一致的情况下成为0。在以往的使用评价函数的摄像头的校正中，首先，使用校正装置来准备三维空间中的对象点A_0i的世界坐标A_1i和与对象点A_0i对应的点的图像坐标A_2i的组，接着求取将对象点A_0i的世界坐标A_1i基于摄像头参数投影到图像上所成的点的图像坐标A_3i，然后，作为评价值，有时会使用图像坐标A_2i与图像坐标A_3i间的距离A_4i(也称为再投影误差)的总和ΣA_4i。另外，也存在使用将对象点用立体摄像头进行测距所得到的长度、与预先计测到的从立体摄像头到对象点的长度之差作为评价值的情况。例如，非专利文献1以及2公开了与使用世界坐标和图像坐标的组的前者有关的技术，专利文献1公开了与使用立体摄像头的后者有关的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-202694号公报

非专利文献

非专利文献1：Roger Y.Tsai,“A Versatile Camera Calibration Techniquefor High-Accuracy 3D Machine Vision Metrology Using Off-the-Shelf TV Camerasand Lenses”,Journal of Robotics and Automation,IEEE,1987年8月,Vol.RA-3,No.4,p.323-344

非专利文献2：Zhengyou Zhang,“A Flexible New Technique for CameraCalibration”,IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,IEEE,2000年,Vol.22(11),p.1330-1334

发明内容

在以往的摄像头校正中，使用基于图像上的距离或者窄角摄像头的立体测距的、摄像头参数的评价函数。另一方面，在广角摄像头的立体测距用途下的摄像头的校正中，存在无法在摄像头的视野整体准确地进行校准(calibration)、也就是说校正的情况。

本公开提供能够进行遍及摄像头的视野的广范围的高精度校正的摄像头校正方法、摄像头校正程序以及摄像头校正装置。