[发明专利]一种图像采集设备的数据处理方法、系统及装置

说明书

本发明实施例公开一种图像采集设备的数据处理方法、系统及装置，该方法包括：基于第一图像中各特征点的图像位置信息，确定畸变参数的初始值；针对每一第二图像，利用该第二图像中各特征点的图像位置信息以及去畸变操作，确定第二图像中各特征点在该第二图像对应的图像物理坐标系下的去畸变位置信息；基于棋盘格图卡中各空间点在预设空间坐标系下的空间位置信息，确定各空间点在各第二图像对应的图像物理坐标系下的投影位置信息；利用各第二图像中各特征点的去畸变位置信息、各空间点的投影位置信息及畸变参数的初始值，确定待标定设备的标定参数的标定值，以实现得到精度较高的设备内外参数，以提高后续设备使用过程中的计算结果的精度。

技术领域

本发明涉及图像数据处理技术领域，具体而言，涉及一种图像采集设备的数据处理方法、系统及装置。

背景技术

摄像头以及相机等图像采集设备在使用之前，需要首先标定图像采集设备的内外参数，以便于后续使用，其中，图像采集设备的内外参数包括但不限于：图像采集设备的位姿信息、像主点位置信息、焦距以及畸变参数，畸变参数包括畸变中心点位置信息和畸变系数。

相关技术中，图像采集设备的内外参数的标定流程一般为：获得待标定的图像采集设备从不同角度针对棋盘格图卡拍摄图像；检测出各图像中棋盘格图卡角点对应的特征点的图像位置信息；获得棋盘格图卡角点的空间位置信息；基于图像采集设备模型以及棋盘格图卡角点的空间位置信息，将棋盘格图卡角点从世界坐标系转换至待标定的图像采集设备的设备坐标系下，进而转换至图像物理坐标系下，确定棋盘格图卡角点在图像物理坐标系下的投影位置信息，其中，图像位置坐标系下的投影位置信息为未畸变的位置信息。

考虑到图像采集设备所采集图像的畸变，需要基于棋盘格图卡角点在图像物理坐标系下的投影位置信息，将棋盘格图卡角点在图像物理坐标系的投影点转换至各图像对应的图像真实坐标系下，确定棋盘格图卡角点在各图像对应的图像真实坐标系下位置信息，进而，基于棋盘格图卡角点在各图像对应的图像真实坐标系下位置信息，以及各图像中棋盘格图卡角点对应的特征点的图像位置信息，构建距离误差方程，该距离误差方程中待求解的参数为图像采集设备的内外参数。迭代求解距离误差方程，在距离误差方程的值达到最小时，方程参数的解确定为图像采集设备的内外参数的标定值。

在上述内外参数的标定过程中，需要使用未畸变的图像畸变半经作为优化量，以得到包括畸变系数在内的内外参数的标定值，即利用棋盘格图卡角点的真实的空间位置信息转化至图像物理坐标系下所得的未畸变的投影位置信息，转换至图像真实坐标系下的位置信息，结合棋盘格图卡角点对应的特征点的图像位置信息，确定包括畸变参数在内的内外参数的标定值。而在图像采集设备的使用过程中，需要使用畸变后的图像畸变半经作为运算量。上述标定过程所得到的包括畸变参数在内的内外参数的标定值，对产生畸变情况较大的图像采集设备而言，会影响其相应使用过程中计算结果的精度。

因此，如何基于图像采集设备自身的特点对所采集的数据进行更优的处理，以提高参数标定的精度，成为亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供了一种图像采集设备的数据处理方法、系统及装置，以实现得到精度较高的设备内外参数，以提高后续设备使用过程中的计算结果的精度。具体的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种方法，所述方法包括：

基于第一图像中各特征点的图像位置信息，确定待标定设备的畸变参数的初始值，其中，所述第一图像为：所述待标定设备针对棋盘格图卡以第一采集角度采集的图像；

针对每一第二图像，利用该第二图像中各特征点的图像位置信息以及去畸变操作，确定该第二图像中各特征点在该第二图像对应的图像物理坐标系下的去畸变位置信息，其中，第二图像为所述待标定设备针对棋盘格图卡以第二采集角度采集的图像，不同第二图像对应不同第二采集角度；