基于平面单应矩阵特征线的摄像机标定方法

摘要

本发明涉及一种基于平面单应矩阵特征线的摄像机标定方法，拍摄一个已知尺寸的平面方格图形相对于摄像机在不同姿态的多幅图像后，提取每幅图像中各方格角点的图像坐标，根据方格角点图像坐标与其世界坐标之间的对应关系，求出平面单应矩阵，再根据平面单应矩阵，得到一条表征摄像机主点轨迹的特征线；根据特征线斜率的正负将特征线分为两组，求两组特征线的交点，将交点的中心坐标作为摄像机主点的初值；根据平面单应矩阵与摄像机主点和主距之间的关系，求出摄像机主距的初值，完成摄像机的线性标定；以特征线交点的方差为目标函数，采用最优化方法对线性估计的初值进行优化并求出摄像机镜头畸变系数，完成摄像机的全标定。

主权项

1、一种基于平面单应矩阵特征线的摄像机标定方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)制作一个已知尺寸的平面方格图形，在平面方格图形上建立一个世界坐标系，用待标定的摄像机从不同的方位拍摄该平面方格图形，得到该平面方格图形相对于摄像机不同姿态的多幅图像；2)提取上述每幅图像中各方格的角点，求出所提取各方格角点在象素坐标系中的图像坐标；3)对每幅图像，根据所提取各方格角点的图像坐标与其世界坐标之间的对应关系，求出一个平面单应矩阵；4)根据每个平面单应矩阵，画出一条关于象素坐标变量的特征线，这条特征线是满足平面单应矩阵的摄像机主点的轨迹；5)根据特征线斜率的正负将特征线分为两组，斜率为正的一组和斜率为负的一组，求斜率为正一组中每条特征线与斜率为负一组中每条特征线的交点；6)求特征线交点的中心坐标，以该中心坐标作为摄像机主点的初值；根据平面单应矩阵与摄像机主点和主距之间的关系，求出摄像机的主距的初值；完成摄像机的线性标定。