[发明专利]一种基于颜色恒常性的亚像素棋盘格角点检测方法

摘要

本发明属于图像增强与特征检测技术领域，具体涉及到三维测量领域中相机标定的相关技术。一种基于颜色恒常性的亚像素棋盘格角点检测方法，包括如下步骤：步骤a，提出一个具有颜色恒常性的Harris角点检测子，步骤b，提出一个具有光照与颜色偏移不变性的亚像素精度角点检测方法。由于采用上述技术特征，本发明相对于光照与颜色变化能够得到几乎完全相同的像素精度角点位置。

主权项

1.一种基于颜色恒常性的亚像素棋盘格角点检测方法，包括如下步骤：步骤a，提出一个具有颜色恒常性的Harris角点检测子：首先，采用下式对图像的颜色空间进行归一化，使得标定板图像相对于光照与颜色偏移具有不变性： R ‾ G ‾ B ‾ = R - μ R σ R G - μ G σ G B - μ B σ b , ]]>其中，(R,G,B)表示彩色图像的三个颜色通道，(μR,μG,μB)表示图像中三个颜色通道的均值，(σR,σG,σB)表示图像中三个颜色通道的方差；其次，采用基于Retinex的Harris角点检测子从具有光照与颜色偏移不变性的图像中提取Harris角点，用于提取Harris角点的结构张量矩阵的计算公式如下， Σ ( x , y ) w ( x , y ) [ c 0 ( a - b ) a 2 ] 2 I x 2 I x I y I x I y I y 2 , ]]>其中I(x,y)表示图像函数，a＝I(x,y)*G(x,y)表示图像函数的高斯卷积，b＝I(x,y)；步骤b，提出一个具有光照与颜色偏移不变性的亚像素精度角点检测方法：首先，在具有光照与颜色偏移不变性的标定板图像中，采用二次曲面拟合Harris角点的局部邻域，以求得下述二次曲面方程的系数a、b、c、d、e与f：f(x,y)＝ax2+bxy+cy2+dx+ey+f；其次，根据棋盘格标定板的先验知识构造下述最优化公式用于检测亚像素精度角点，其中，Np表示角点p的局部邻域，Cn表示Np中的点数，表示点p处的梯度方向，pn∈Np，“.”表示向量点积；然后，对角点p的局部邻域拟合的二次曲面关于x与y求偏导得到梯度方向公式并将其代入到最优化公式中求得x与y的极值，从而得到亚像素角点p与其邻域中的局部邻域点pn(xn,yn)之间的下述关系式： x = ( 2 a c - 0.5 b 2 ) x n - d c + 0.5 b e 4 a c - b y = ( 2 a c - 0.5 b 2 ) y n - a e + 0.5 b d 4 a c - b ; ]]>最后，将邻域点pn(xn,yn)代入上式得到若干候选亚像素角点，并在所有的亚像素角点中选择使得最优化公式取值最小的作为最终的亚像素角点。