[发明专利]一种摄像头径向畸变修正参数标定方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种摄像头径向畸变修正参数标定方法、装置及系统，该方法基于包括第一直线段以及第二直线段的设计图卡。首先获取待标定摄像头拍摄设计图卡的拍摄图像，然后逐行获取预设水平直线与拍摄图像中同一条曲线段的第一交点组。逐列获取预设竖直直线与拍摄图像中同一条曲线段的第二交点组。并基于第一交点组以及第二交点组，形成至少一条第一目标线段以及第二目标线段。基于第一目标线段的中垂线与第二目标线段的中垂线的交点确定出畸变中心。本方案能够确定出畸变中心，使得模型中的未知参数减少为三个，此时利用最小二乘法解线性方程组，易于收敛，降低了摄像头径向畸变修正参数的计算量，缩短计算时间。

技术领域

本发明涉及参数标定技术领域，具体涉及一种摄像头径向畸变修正参数标定方法、装置及系统。

背景技术

由于镜头光学设计以及装配误差等原因，摄像头拍摄的图像会产生畸变。畸变包括两种类型，一种为枕形畸变，如图1所示，另一种为桶形畸变，如图2所示。然而无论是哪种类型的畸变，当其实物是直线时，拍摄的图像中会呈现曲线。

而为了对畸变进行修正，通常采用模型对摄像头内参进行确定，其中，摄像头内参包括畸变中心x_c,y_c以及畸变修正Taylor级数的系数k₁,k₂,k₃，x_u,y_u是未发生畸变的理想情况下的像点坐标，x_d,y_d是发生畸变的像点坐标。r_d是发生畸变的像点x_d,y_d到畸变中心x_c,y_c的距离，r_u是未发生畸变的像点x_u,y_u到畸变中心x_c,y_c的距离。

结合模型，不难发现，该修正模型包含x_c,y_c,k₁,k₂,k₃五个未知参数。利用包含已知像点坐标的靶点的标准图卡，通过摄像头拍摄图片，获取靶点发生畸变后的坐标，通过上述模型列出关于未知参数x_c,y_c,k₁,k₂,k₃的方程，然后采用最小二乘法解非线性方程组，求出以上内参。

然而，发生畸变的像点通常为多个，且方程个数往往会大于未知参数的个数，会出现最小二乘法求解超定非线性方程组时不收敛、计算时间较长等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种摄像头径向畸变修正参数标定方法、装置及系统，能够降低摄像头内参的计算量。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种摄像头径向畸变修正参数标定方法，基于设计图卡，所述设计图卡包括至少一条平行于行方向的第一直线段以及至少一条平行于列方向的第二直线段，所述行方向与所述列方向互相垂直，所述摄像头径向畸变修正参数标定方法包括：

获取待标定摄像头拍摄所述设计图卡的拍摄图像；

沿所述列方向，逐行获取预设水平直线与所述拍摄图像中同一条曲线段的至少一个第一交点组，所述第一交点组包括两个第一目标交点；

沿所述行方向，逐列获取预设竖直直线与所述拍摄图像中同一条曲线段的至少一个第二交点组，所述第二交点组包括两个第二目标交点；

以所述第一交点组中的两个所述第一目标交点为端点，形成至少一条第一目标线段；

以所述第二交点组中的两个所述第二目标交点为端点，形成至少一条第二目标线段；