圆形标志点在摄像机透视投影变换时圆心偏差的修正方法

摘要

圆形标志点在摄像机透视投影变换时圆心偏差的修正方法，其特征包括：圆形标志点的设置方法为：设置同心圆，该同心圆由一大圆和一小圆组成；圆形标志点在图像中的数据的获取方法为：获取图像，对图像进行滤波、阈值分割、边缘检测和轮廓提取，以及最小二乘法椭圆拟合，求得同心圆中大圆、小圆所对应的图像中的椭圆的圆心的连线，连线与同心圆中大圆、小圆所对应的图像中的椭圆的边缘的交点有四个，利用射影变换中的交比不变性质求取同心圆中大圆以及小圆的圆心点在图像中的真实的投影点的位置。

主权项

一种圆形标志点在摄像机透视投影变换时圆心偏差的修正方法，其特征在于：第一：圆形标志点的设置方法为：设置同心圆，该同心圆由一个大圆和一个小圆组成，测得同心圆中大圆的半径Rb以及小圆的半径Rs，设置同心圆中小圆以及大圆的颜色，使得同心圆中小圆的颜色异于同心圆中大圆的颜色，同心圆中大圆的颜色异于圆形标志点所处的背景的颜色，第二：圆形标志点在图像中的数据的获取方法为：摄像机拍摄圆形标志点，获取图像，对图像进行滤波，接着进行阈值分割，对阈值分割后图像进行边缘检测和轮廓提取，分别获得同心圆中大圆、小圆所对应的图像中的椭圆的边缘轮廓，对同心圆中大圆、小圆所对应的图像中的椭圆的边缘轮廓进行最小二乘法椭圆拟合，获得同心圆中大圆以及小圆对应的图像中的椭圆的圆心点以及椭圆的长轴和短轴的长度，如果二个圆心点之间的距离小于设定值，则图像中的这两个拟合出来的圆心点坐标的平均值为同心圆中大圆以及小圆的圆心点在图像中的真实的投影点的位置，如果二个圆心点之间的距离大于设定值，则两个圆心点组成一条连线，该连线与同心圆中小圆以及大圆所对应的图像中的椭圆的边缘的交点有四个，这四个点依次为：Aimage(uA，vA)、Bimage(uB，vB)、Cimage(uC，vC)、Dimage(uD，vD)，同心圆中大圆以及小圆的圆心点在图像中的真实的投影点为Oimage(uO，vO)，在图像中这五个点位于同一条直线上，根据射影变换中的交比不变性质，有： A image O image B image O image : A image C image B image C image = R b R s : R b + R s 2 × R s 以及 B image C image O image C image : B image D image O image D image = 2 × R s R s : R s + R b R b 用横、纵坐标形式表示为：方程一： u O - u A u O - u B : u C - u A u C - u B = R b R s : R b + R s 2 × R s 方程二： v O - v A v O - v B : v C - v A v C - v B = R b R s : R b + R s 2 × R s 方程三： u C - u B u C - u O : u D - u B u D - u O = 2 × R s R s : R s + R b R b 方程四： v C - v B v C - v O : v D - v B v D - v O = 2 × R s R s : R s + R b R b 求解方程一、二可以求出圆形标志点在图像中投影点的位置(uO1，vO1)，求解方程三、四可以求出圆形标志点在图像中投影点的位置(uO2，vO2)，求取(uO2，vO2)与(uO1，vO1)的平均值(uO，vO)，(uO，vO)为同心圆中大圆以及小圆的圆心点在图像中的真实的投影点的位置。