[发明专利]一种变焦距摄像机的高精度在线标定方法有效
申请号: | 201811620092.8 | 申请日: | 2018-12-28 |
公开(公告)号: | CN109727291B | 公开(公告)日: | 2020-10-23 |
发明(设计)人: | 刘震;李若铭;阎峰;任一鸣;胡杨 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G06T7/80 | 分类号: | G06T7/80;H04N5/232 |
代理公司: | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人: | 安丽;成金玉 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本发明涉及一种变焦距摄像机的高精度在线标定方法,包括:设计一套与使用变焦或液体镜头的工业摄像机相配合的旋转式靶标装置,使得调整视场后的变焦或液体镜头采集到每次装置内圆点靶标旋转到镜头前方的图像,获得近距采集到失焦图像的亚像素级图像特征点;基于图像特征点的位置计算摄像机的内参初值和已标定好的特定电压下的摄像机内参值作为优化初值,基于图像特征点的不确定度和考虑图像误差的透视投影模型,以反投影误差和靶标平面的投影点误差为优化目标,对摄像机内参值和图像特征点的位置进行非线性优化。以上方法的各步骤均可在线由服务器远程控制。本发明适用于变焦或液体镜头常用的视场需频繁变动的环境,尤其针对于大视场下不方便频繁的标定的情况。 | ||
搜索关键词: | 一种 焦距 摄像机 高精度 在线 标定 方法 | ||
【主权项】:
1.一种变焦距摄像机的高精度在线标定方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤a、将变焦或液体镜头装载在摄像机上,利用配合摄像机的旋转式靶标装置,通过远程服务器在线完成变焦或液体镜头定焦范围的调节,所述旋转式靶标装置在变焦或液体镜头调焦后自动旋转一周,使旋转式靶标装置内的多个圆点靶标依次通过摄像机前方,使得摄像机能够在线采集到贴近镜头的不同姿态的圆点靶标的失焦图像,通过所述靶标图像完成后续步骤摄像机内参值的标定,以上操作通过远程手段调焦从而实现在线标定图像采集;步骤b、对步骤a中采集到的圆点靶标的失焦图像,建立圆点靶标在摄像机的失焦位置处的图像特征点的灰度分布模型,根据所述灰度分布模型,计算提取采集到的靶标在失焦位置的亚像素级图像特征点,即圆点图像中心定位点,作为标定的输入参数;步骤c、基于透视投影变换和图像噪声,建立有图像噪声的靶标点和图像特征点的对应方程,根据步骤b中提取到的图像特征点,求解出图像特征点在图像噪声影响下的可能分布区域,定义为图像特征点的不确定度;步骤d、根据图像特征点的位置计算摄像机的内参初值,结合在离线情况下提前对摄像机搭载的变焦或液体镜头对应不同电压下的摄像机内参值的标定结果,基于步骤c中获得的图像特征点的不确定度,对摄像机内参值和图像特征点的位置进行优化,求得优化后的优化结果,所述优化结果包括摄像机内参值以及图像特征点优化后的坐标;由于考虑到了图像噪声的影响,将优化后的图像特征点的位置通过张方法进行标定,得到高精度的标定结果。
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