求解攝像機內參數的正四稜台標定塊的製作方法

2023-05-15 05:46:41

專利名稱：求解攝像機內參數的正四稜台標定塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於求解攝像機內參數的正四稜台標定塊。
背景技術：
計算機視覺的基本任務之一，就是從攝像機獲得的二維圖像信息出發恢復物體在 三維空間中的幾何信息，從而識別和重建三維空間中物體的幾何形狀。在此過程中必須確 定空間物體點的三維幾何位置與其圖像中的對應點之間的相互關係，而這種關係又由攝像 機成像的幾何模型決定的，這些幾何模型的參數就是攝像機參數。在大多數條件下，這些參 數都是通過實驗得到的，這就是攝像機標定。它一般分為傳統標定和自標定兩種方法，無論 哪種標定方法，標定物體都是採用一些特殊的幾何模型，例如平面正方形、三角形，圓，空 間立方體、圓柱等等。如何建立這些幾何模型與攝像機參數之間的關係尤其是某種線性的 關係，是目前攝像機標定所追求的目標，也是目前計算機視覺領域研究的熱點之一。
發明內容本實用新型提供了一種製作簡單，適用廣泛，穩定性好的攝像機自標定的標定塊。本實用新型採用如下技術方案一種用於求解攝像機內參數的正四稜台標定塊，其特徵是側稜相等，側面是全等 的四個等腰梯形。檢測梯形的4條邊，計算梯形平行邊方向上的消影點和4個角點，得到無 窮遠直線的方程，確定梯形2條平行邊的中點，得到兩點連線和無窮遠直線的交點。利用正 交方向上的消影點對絕對二次曲線的約束，建立關於絕對二次曲線的方程。對得到的絕對 二次曲線的方程進行Cholesky分解，從而獲得攝像機內參數。本實用新型優點(1)該標定塊製作簡單，有直尺和圓規作出四個全等的等腰梯形，以等腰梯形的上 下底為邊長做兩個正方形，將它們組合即可。(2)對該標定塊的物理尺度沒有要求，無需知道各點的世界坐標。(3)該方法不涉及圖像匹配，無需等腰梯形的大小和位置等幾何信息，原理簡單。

圖1是標定塊的絕對二次曲線求解原理圖。圖2是標定塊的結構示意圖。
具體實施方式
一種用於求解攝像機內參數的正四稜台標定塊，其特徵是側稜相等，側面是全等 的四個等腰梯形。檢測梯形的4條邊，計算梯形平行邊方向上的消影點和4個角點，得到無 窮遠直線的方程，確定梯形2條平行邊的中點，得到兩點連線和無窮遠直線的交點。利用正 交方向上的消影點對絕對二次曲線的約束，建立關於絕對二次曲線的方程。對得到的絕對二次曲線的方程進行Cholesky分解，從而獲得攝像機內參數。 求解絕對二次曲線原理如圖1，1 是無窮遠直線，ρ是Cd和be的交點，ρ在1 ^0 上。m為cd的中點，η為be的中點，q是mn與I0J^交點。正交方向上的消影點關於絕對 二次曲線共軛，進而得到關於絕對二次曲線的方程。標定塊結構示意圖如圖2所示，側面 ⑶EB，DD' E' Ε,D' C' B' E' ,C' CBB'是四個全等的梯形，便於求解絕對二次曲線的 方程。
權利要求1. 一種用於求解攝像機內參數的正四稜台標定塊，其特徵是側稜相等，側面是全等的 四個等腰梯形。
專利摘要本實用新型公開了一種用於求解攝像機5個內參數的正四稜台標定塊。其特徵是側稜相等，側面是全等的四個等腰梯形。本實用新型具有製作簡單，適用廣泛、穩定性好、簡化操作等特點。
文檔編號G06T7/00GK201886522SQ20102051879
公開日2011年6月29日 申請日期2010年9月7日 優先權日2010年9月7日
發明者王慧, 趙越, 邵德坡 申請人:雲南大學