[发明专利]一种相机镜头畸变参数估计装置及方法

说明书

本发明提出了一种相机镜头畸变参数估计装置及方法，包括棋盘格、光源、图像采集模块、畸变校正模块和参数估计模块；所述光源发出光照射所述棋盘格，经过棋盘格后的光传递至大批量生产的相机镜头中随机选择的样本镜头，使用图像采集模块获取棋盘格的近距离成像；畸变校正模块将采集到的像进行角点提取，计算并记录镜头的内部参数和畸变参数；参数估计模块将计算得到的镜头的内部参数和畸变参数进行最优化估计，进而得到批量镜头的估计参数。本发明能够降低生产成本，提高生产效率，提高检测精度，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及视觉及图像处理技术领域，尤其涉及一种相机镜头畸变参数估计装置及方法。

背景技术

相机在安防、机器人、自动驾驶以及日常生活中等诸多行业中得以应用。相机的镜头是相机结构中最为重要的部件，它直接影响到相机实际成像效果。而由于透镜的固有特性——凸透镜汇聚光线、凹透镜发散光线，往往相机在成像时都有透视失真，这种失真对于成像质量是十分不利的。抑制由于透镜四周所产生的畸变失真直接影响到相机最终成像效果，改善视觉效果，更加真实的还原场景物体。

高档的相机镜头通常通过光学设计和特殊晶片材料来抑制镜头畸变，但仍然无法完全消除畸变，而普通的体积较小相机由于设计的空间有限无法从光路上进行改善，并且随着镜头的视场角（Field Of View, FOV）增加成像四周的畸变和失真会愈加严重。因此针对数字相机中，小体积镜头的畸变失真相抑制显得尤为重要。工业中批次量产镜头的数量多，并且各个镜头间具有差异，其个体间的镜头参数无法做到全部通用。已有的量产镜头畸变参数计算包括：首先需要采购专门的标定光箱，然后通过专业的数字采集工具，对光箱内棋盘格进行符合一定要求的成像，根据采集到的畸变图像计算出棋盘格X型角点（Cornerof X Type，CXT）。在提取到的角点基础上，采用相应的畸变失真模型计算出透镜畸变失真参数，即镜头内部参数。

但在工业大批量的量产要求下，逐个标定镜头参数需要巨大的人力与物力，延长了产品的量产周期和交货时间，极大的提高了工厂生产成本，因此较为准确地估计出批次镜头近似参数，在提高出货率的同时，保证镜头最终的成像质量，抑制镜头四周的畸变失真是一项非常重要的工作。

发明内容

本发明提出的一种相机镜头畸变参数估计方法及处理装置，以降低生产成本，提高生产效率，提高检测精度。

根据本发明的第一方面，提出一种相机镜头畸变参数估计装置，包括：

棋盘格、光源、图像采集模块、畸变校正模块和参数估计模块；

所述光源发出光照射所述棋盘格，经过棋盘格后的光传递至大批量生产的相机镜头中随机选择的样本镜头，使用图像采集模块获取棋盘格的近距离成像；畸变校正模块将采集到的像进行角点提取，利用自身设定公式

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