一种立体标定方法、存储介质及终端技术

本发明专利技术公开了一种立体标定方法、存储介质及终端，属于相机标定技术领域，在畸变模型的径向畸变参数和/或切向畸变参数中引入新的误差因子，以此更新畸变参数。本发明专利技术在畸变模型的径向畸变参数和/或切向畸变参数中加入新的误差因子，能够对畸变参数(径向畸变参数以及切向畸变参数)进行校正，进而优化畸变参数，以此提供更精确的畸变模型，更好的拟合了相机畸变。变。变。

【技术实现步骤摘要】
一种立体标定方法、存储介质及终端


[0001]本专利技术涉及相机标定
，尤其涉及一种立体标定方法、存储介质及终端。

技术介绍

[0002]在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此，做好相机标定是做好后续工作的前提，提高标定精度是科研工作的重点所在。传统的立体标定方法一般是基于“张正友”标定法，其根据泰勒展开级数的前几项来模拟畸变模型，由于泰勒展开只是一个近似的解决方案，因此导致整个畸变模型存在一定误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种立体标定方法、存储介质及终端，以提供更加精准的畸变模型。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种立体标定方法，该方法包括畸变校正步骤：
[0005]在畸变模型的径向畸变参数和/或切向畸变参数中引入新的误差因子，以此更新畸变参数。
[0006]在一示例中，所述更新畸变参数包括：
[0007]基于畸变模型进行初步标定，求解径向畸变参数以及切向畸变参数；
[0008]在畸变模型的径向畸变参数和/或切向畸变参数中引入新的误差因子，再进行多次标定进而求解误差因子；
[0009]采用误差因子、与误差因子对应的径向畸变参数和/或切向畸变参数替换对应径向畸变参数和/或对应切向畸变参数，得到基于最终径向畸变参数和/或最终切向畸变参数形成的最终畸变模型。
[0010]在一示例中，所述基于畸变模型进行初步标定时，畸变模型为：
[0011][0012]其中，x,y分别为无畸变归一化像素平面下的像素点横坐标、纵坐标；x
′
,y
′
为发生畸变后像素点横坐标、纵坐标；r为曲率半径，且有r2＝x2+y2；k1,k2为径向畸变参数；p1,p2为切向畸变参数。
[0013]在一示例中，当在畸变模型的径向畸变参数、切向畸变参数中均引入新的误差因子时，此时畸变模型的表达式为：
[0014][0015]其中，x,y分别为无畸变归一化像素平面下的像素点横坐标、纵坐标；x
′
,y
′
为发生畸变后像素点横坐标、纵坐标；r为曲率半径，且有r2＝x2+y2；k1,k2为径向畸变参数；p1,p2为切向畸变参数；Δδ，Δγ，Δα，Δβ为误差因子。
[0016]在一示例中，所述标定方法包括：
[0017]建立相机成像模型，并根据四大坐标系之间的映射关系，建立空间点到二维平面的映射关系；
[0018]建立相机畸变模型；
[0019]在畸变模型的径向畸变参数和/或切向畸变参数中引入新的误差因子，以此更新畸变参数。
[0020]在一示例中，所述在畸变模型的径向畸变参数和/或切向畸变参数中引入新的误差因子，以此更新畸变参数具体包括：
[0021]建立世界坐标系；
[0022]调用OpenCV的角点检测函数获得角点的像素坐标；
[0023]调用标定函数；
[0024]进行畸变校正处理，得到最终畸变模型，进而获取最终畸变参数。
[0025]在一示例中，所述方法还包括：
[0026]将标定场景划分为多个区域，使每个区域都完全覆盖标定板；
[0027]在每一个区域内，各采集多张不同姿态的标定图片，并基于标定图片进行标定处理以获取最终畸变参数。
[0028]在一示例中，对标定场景进行划分时，将标定场景按九宫格划分九个区域。
[0029]需要进一步说明的是，上述各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
[0030]本专利技术还包括一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一示例或多个示例组成形成的所述的一种立体标定方法的步骤。
[0031]本专利技术还包括一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述任一示例或多个示例形成的所述的一种立体标定方法的步骤。
[0032]与现有技术相比，本专利技术有益效果是：
[0033]1.在一示例中，本专利技术在畸变模型的径向畸变参数和/或切向畸变参数中加入新的误差因子，能够对畸变参数(径向畸变参数以及切向畸变参数)进行校正，进而优化畸变参数，以此提供更精确的畸变模型，更好的拟合了相机畸变。
[0034]2.在一示例中，本专利技术引入的误差因子对畸变参数进行迭代计算，即在初步标定完成后，继续对初步标定得到的畸变参数进行迭代计算，以此达到参数优化的目的。
[0035]3.在一示例中，本专利技术将标定场景划分为多个区域，且每个区域均能完全覆盖标定板，在此基础上采集不同姿态的标定图片，能够充分对各方向进行标定，以此提升标定精度。
附图说明
[0036]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0037]图1为世界坐标系与相机坐标系之间的转换关系图；
[0038]图2为相机坐标系与图像坐标系之间的转换关系图；
[0039]图3为四大坐标系之间的转换关系图；
[0040]图4为归一化平面示意图；
[0041]图5为径向畸变中两种畸变示意图；
[0042]图6为切向畸变示意图；
[0043]图7为本专利技术一示例中畸变校正流程图；
[0044]图8为五次传统最大似然估计方法和加入误差因子畸变模型方法的标定实验图；
[0045]图9为“九宫格”标定法的标定区域划分图；
[0046]图10为九宫格法、5个位置标定法、随机标定法对应的姿态模拟图；
[0047]图11为九宫格法、5个位置标定法、随机标定法对应的标定误差图；
[0048]图12为九宫格法、5个位置标定法、随机标定法对应的标定结果图；
[0049]图13为分别利用传统方法与本专利技术误差因子加九宫格改进法对应的标定姿态模拟图；
[0050]图14为分别利用传统方法与本专利技术误差因子加九宫格改进法的对应的标定误差图。
具体实施方式
[0051]下面结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0052]在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立体标定方法，其特征在于：其包括畸变校正步骤：在畸变模型的径向畸变参数和/或切向畸变参数中引入新的误差因子，以此更新畸变参数。2.根据权利要求1所述的一种立体标定方法，其特征在于：所述更新畸变参数包括：基于畸变模型进行初步标定，求解径向畸变参数以及切向畸变参数；在畸变模型的径向畸变参数和/或切向畸变参数中引入新的误差因子，再进行多次标定进而求解误差因子；采用误差因子、与误差因子对应的径向畸变参数和/或切向畸变参数替换对应径向畸变参数和/或对应切向畸变参数，得到基于最终径向畸变参数和/或最终切向畸变参数形成的最终畸变模型。3.根据权利要求2所述的一种立体标定方法，其特征在于：所述基于畸变模型进行初步标定时，畸变模型为：其中，x,y分别为无畸变归一化像素平面下的像素点横坐标、纵坐标；x
′
,y
′
为发生畸变后像素点横坐标、纵坐标；r为曲率半径，且有r2＝x2+y2；k1,k2为径向畸变参数；p1,p2为切向畸变参数。4.根据权利要求2所述的一种立体标定方法，其特征在于：当在畸变模型的径向畸变参数、切向畸变参数中均引入新的误差因子时，此时畸变模型的表达式为：其中，x,y分别为无畸变归一化像素平面下的像素点横坐标、纵坐标；x
′
,y
′
为发生畸变后像素点横坐标、纵坐标；r为曲率半径，且有r2＝x2+y2；k1,k2为径向畸变参数；p1,p2为切向畸变参数；Δδ...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡平，王朝阳，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：