[发明专利]确定相机标定参数的方法、装置、处理器和图像采集系统

说明书

本发明公开了一种确定相机标定参数的方法、装置、处理器和图像采集系统，该方法包括：获取相机拍摄到的目标图像；从目标图像中的所有特征点中确定多个目标特征点，其中，目标特征点处于预定区域且多个目标特征点构成两条线段呈相互垂直关系，预定区域基于目标图像的图像中心区域确定；依据多个目标特征点的坐标信息确定相机标定参数。上述方法避免了计算单应性矩阵所引入的误差，利用靠近图像中心区域的特征点，由于中心区域畸变较小，从而可以更精确地计算内参初始值，有效地减少参数优化的迭代次数与运算时间，即该可以有效地减少求解时间并相对提高最后标定参数的精确度，解决了现有技术确定相机标定参数不准确的问题。

技术领域

本发明涉及相机标定技术领域，具体而言，涉及一种确定相机标定参数的方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和图像采集系统。

背景技术

相机标定是计算机视觉领域中的基本问题之一，在物体尺寸测量、物体识别、三维重建、机器人导航等领域有着重要应用。

常用的相机标定算法有Tsai的两步标定法和zhang的平板标定法。R.Y Tsai构建了比较经典的摄像机成像模型，应用一种非线性最优方法RAC既径向一致约束法。该方法因为只需要少量的迭代次数，具有较快的运行速度，使其在工业视觉系统中被较多地运用，但同时，该方法对标定所使用的参照物有很高的精度要求，因此不太适用于一般低成本的标定场景中。在这之后由J.Weng等学者，对Tsai提出的相机成像模型进行了有效改善，使之能够应用于更多的标定场景。张正友提出了一种介于传统标定法和自标定法两者之间的方法，利用在不同姿态下拍摄的平面标定板提供一种灵活、低成本的参数计算方法，在解参数初始值时应用了传统标定法的线性模型与非线性模型中的非线性形变因素相结合。但因为是采取整个图像的像点计算标定参数的初始值，所以无法在最初线性计算时得出一个较为准确的初值。

QiangJi等人提出了一种基于遗传算法的相机标定方法，此方法能够较为准确地得出近似优化的解。胡占义、吴朝福等又对遗传算法进行改进，并应用于相机标定中。孟晓桥又将摄影几何中的圆环点应用于相机标定中，提出了圆标定法来解出相机参数，此方法是利用圆环中心点进行精确定位，但是计算相对复杂。吴福朝依据计算复杂等缺点提出了一种改进相机自标定的方法，是以空间中两个非平行矩阵基础选取的像点，但是前期的处理效果对最后结论影响巨大。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种确定相机标定参数的方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和图像采集系统，以至少解决现有技术确定相机标定参数不准确的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种确定相机标定参数的方法，包括：获取相机拍摄到的目标图像；从所述目标图像中的所有特征点中确定多个目标特征点，其中，所述目标特征点处于预定区域且多个所述目标特征点构成两条线段呈相互垂直关系，所述预定区域基于所述目标图像的图像中心区域确定；依据所述多个目标特征点的坐标信息确定所述相机标定参数。

可选地，在获取相机拍摄到的目标图像之前，所述方法还包括：选取标定板，其中，所述标定板设置在与所述相机之间的距离为预设距离的预定位置；对设置在所述预定位置的所述标定板进行位姿变换，其中，所述位姿变换包括平移或旋转；控制所述相机采集所述标定板的初始图像。

可选地，在获取相机拍摄到的目标图像之前，所述方法还包括：对所述初始图像进行图像预处理，得到经所述图像预处理后的所述初始图像的图像边缘信息，其中，所述图像预处理包括：图像灰度化转换处理、去噪处理、锐化增强处理、提取轮廓处理；依据图像边缘信息对所述初始图像进行特征提取处理，其中，所述特征提取处理包括：圆度提取处理、偏心率提取处理、凸度条件限制提取处理；依据特征提取处理结果确定所述目标图像。