[发明专利]一种双远心镜头的简化成像模型及其标定方法

权利要求书

1.一种双远心镜头的简化成像模型及其标定方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一：建立Schiempflug双远心相机的成像模型的简化成像模型；

步骤二：求解单应性矩阵左上角2×2数值，根据外参单位正交性建立内参方程组，非线性优化求解内参方程组；

步骤三：结合单应性矩阵求解外参，排除外参歧义性。

2.根据权利要求1所述的双远心镜头的简化成像模型及其标定方法，其特征在于，步骤一中，Schiempflug双远心相机的成像模型为：

通过在理想双远心相机成像模型中添加一个旋转矩阵，可将倾斜的传感器成像坐标与理想的非倾斜成像坐标关联起来。最终在理想远心成像模型中，图像点q(u，v)与目标点P(x，y，z)的最终关系为：

H＝A_mR_t是新的单应矩阵，式(1)的A_m中存在一个偏移量(u₀，v₀)，直接把相机坐标系的原点O_C设置为像素坐标的原点(u，v)。

3.根据权利要求2所述的双远心镜头的简化成像模型及其标定方法，其特征在于，步骤一中，简化成像模型为：

在固有参数标定过程中不考虑镜头畸变，(u₀，v₀)可以设置为任意值，将传感器的第一个像素作为(u₀，v₀)，通过传感器平面П绕其第一个像素旋转两个角度α和β，得到垂直平面П_p，镜头的本征矩阵变成：

t_x和t_y改变以符合新O_C，成像模型变成：

4.根据权利要求1所述的双远心镜头的简化成像模型及其标定方法，其特征在于，步骤二具体为：

标定板以特定姿势放置，获取标定图案后，利用椭圆拟合函数提取N个圆标记点的中心坐标，提取的中心坐标记为p_c：p_c1(u_c1，v_c1)，p_c2(u_c2，v_c2)，…，p_cN(u_cN，v_cN)，相应地每次标定姿势的世界坐标系由其特征点确定，这些特征点的三维坐标分布为P_c：P_c1(x_c1，y_c1，0)，P_c2(x_c2，y_c2，0)，…，P_cN(x_cN，y_cN，0)，每个点的z_c为0，因此P_c被缩短为R_t被缩短为

将标定图案的成像模型进一步简化为：

其中，