(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911326709.X
(22)申请日 2019.12.20
(71)申请人 歌尔股份有限公司
地址 261031 山东省潍坊市潍坊高新技术
产业开发区东方路268号
(72)发明人 尚家乐
(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人 郭化雨
(51)Int.Cl.
G06T 7/80(2017.01)
G06T 5/00(2006.01)
(54)发明名称一种鱼眼相机标定方法、装置、鱼眼相机及可读存储介质(57)摘要本申请公开了一种鱼眼相机标定方法，相较于现有技术仅通过特征点来形成标定参数的方案，本申请首先从对立体标定板拍摄得到的标定图像上，分别提取得到的点特征和线特征，并根据点和线之间的固有构成关系通过彼此之间是否满足约束关系的筛选操作，能够筛选出更准确的、更适合作为标定参数的特征点和特征线，从而提升后续通过非线性优化计算出的内外参数的精准度，在更高精准度的内外参数的指导下带来更佳的逆畸变处理效果。本申请还同时公开了一种鱼眼相机标定装置、鱼眼相机及可读存储介质， 具有上述有益效果。权利要求书2页 说明书10页 附图5页CN 111145266 A 2020.05.12
C N 111145266
A
1.一种鱼眼相机标定方法，其特征在于，包括：
对立体标定板拍摄得到标定图像；
分别从所述标定图像中提取得到各角点的点特征和由各所述角点构成直线的线特征；
对所述点特征和所述线特征按由点构线定理进行约束筛选，得到筛选后的特征点和特征线；
将筛选后的特征点和特征线作为非线性优化的标定参数计算相机的内外参数。
2.根据权利要求1所述的鱼眼相机标定方法，其特征在于，分别从所述标定图像中提取得到各角点的点特征和由各所述角点构成直线的线特征，包括：
利用Kitchen-Rosenfeld、Harris、KLT以及SUSAN中的任意一种角点检测算法从所述标定图像中提取得到所述点特征；
利用Hough、LineSegementDetector、FastLineDetector以及EDlines中的任意一种直线提取算法从所述标定图像中提取得到所述线特征。
3.根据权利要求1所述的鱼眼相机标定方法，其特征在于，对所述点特征和所述线特征按由点构线定理进行约束筛选处理，包括：
将所述线特征作为第一基准特征对所述点特征进行约束筛选，以将未处于所述线特征对应直线上的特征点滤除；
将所述点特征作为第二基准特征对所述线特征进行约束筛选，以滤除所述线特征中与所述点特征中的各特征点构成的基准直线斜率不一致的直线。
4.根据权利要求1所述的鱼眼相机标定方法，其特征在于，将筛选后的特征点和特征线作为非线性优化操作的标定参数计算相机的内外参数，包括：
将筛选后的特征点和特征线作为所述标定参数输入图优化算法；
控制所述图优化算法将所述标定参数在图优化框架下生成优化图；
控制所述图优化算法通过所述优化图计算得到所述内外参数。
5.根据权利要求1所述的鱼眼相机标定方法，其特征在于，将筛选后的特征点和特征线作为非线性优化的标定参数计算相机的内外参数后，还包括：
利用Levenberg-Marquadt算法对所述内外参数进行优化，得到优化内外参数。
6.根据权利要求5所述的鱼眼相机标定方法，其特征在于，得到优化内外参数之后，还包括：
利用所述优化内外参数对所述相机拍摄到的实际图像进行逆畸变处理。
7.根据权利要求1至5任一项所述的鱼眼相机标定方法，其特征在于，对立体标定板拍摄得到标定图像，包括：
对由三个相互垂直的标定面组成的立体标定板拍摄得到所述标定图像。
8.一种鱼眼相机标定装置，其特征在于，包括：
标定图像获取单元，用于对立体标定板拍摄得到标定图像；
点/线特征提取单元，用于分别从所述标定图像中提取得到各角点的点特征和由各所述角点构成直线的线特征；
约束筛选单元，用于对所述点特征和所述线特征按由点构线定理进行约束筛选，得到筛选后的特征点和特征线；
内外参数计算单元，用于将筛选后的特征点和特征线作为非线性优化的标定参数计算
相机的内外参数。
9.一种鱼眼相机，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于在执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的鱼眼相机标定方法的各步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的鱼眼相机标定方法的各步骤。
一种鱼眼相机标定方法、装置、鱼眼相机及可读存储介质
技术领域
[0001]本申请涉及鱼眼镜头技术领域，特别涉及一种鱼眼相机标定方法、装置、鱼眼相机及可读存储介
质。
背景技术
[0002]相较于普通镜头，鱼眼镜头拥有更大的视场角，因而在安防监控、全景摄像和机器人行进导航方面被广泛应用。在通过鱼眼镜头获得更大视场角对应的宽广视野的同时，鱼眼镜头所带来的图像畸变也是一个不容忽视的问题。
[0003]由于畸变后的图像不适合人眼直接观察，因此还需要对拍摄得到的图像进行逆畸变处理，指导如何进行逆畸变处理的过程被称为标定。
[0004]鱼眼相机在标定过程中，主要采用传统标定方法，传统标定方法是一种基于正确特征点与标准特征点之间映射关系的标定方法，但发现通过此方式处理后的图像仍存在一定的畸变。
[0005]因此，如何更好的去除鱼眼相机成像的畸变，给用户带来更好的显示效果，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
[0006]本申请的目的是提供一种鱼眼相机标定方法、装置、鱼眼相机及可读存储介质，旨在更好的去除鱼眼相机成像的畸变、给用户带来更好的显示效果。
[0007]为实现上述目的，本申请首先提供了一种鱼眼相机标定方法，包括：
[0008]对立体标定板拍摄得到标定图像；
[0009]分别从所述标定图像中提取得到各角点的点特征和由各所述角点构成直线的线特征；
[0010]对所述点特征和所述线特征按由点构线定理进行约束筛选，得到筛选后的特征点和特征线；
[0011]将筛选后的特征点和特征线作为非线性优化的标定参数计算相机的内外参数。[0012]可选的，分别从所述标定图像中提取得到各角点的点特征和由各所述角点构成直线的线特征，包括：
[0013]利用Kitchen-Rosenfeld、Harris、KLT以及SUSAN中的任意一种角点检测算法从所述标定图像中提取得到所述点特征；
[0014]利用Hough、LineSegementDetector、FastLineDetector以及EDlines中的任意一种直线提取算法从所述标定图像中提取得到所述线特征。
[0015]可选的，对所述点特征和所述线特征按由点构线定理进行约束筛选处理，包括：[0016]将所述线特征作为第一基准特征对所述点特征进行约束筛选，以将未处于所述线特征对应直线上的特征点滤除；
[0017]将所述点特征作为第二基准特征对所述线特征进行约束筛选，以滤除所述线特征
中与所述点特征中的各特征点构成的基准直线斜率不一致的直线。
[0018]可选的，将筛选后的特征点和特征线作为非线性优化操作的标定参数计算相机的内外参数，包括：
[0019]将筛选后的特征点和特征线作为所述标定参数输入图优化算法；
[0020]控制所述图优化算法将所述标定参数在图优化框架下生成优化图；
[0021]控制所述图优化算法通过所述优化图计算得到所述内外参数。
[0022]可选的，将筛选后的特征点和特征线作为非线性优化的标定参数计算相机的内外参数后，还包括：
[0023]利用Levenberg-Marquadt算法对所述内外参数进行优化，得到优化内外参数。[0024]可选的，得到优化内外参数之后，还包括：
[0025]利用所述优化内外参数对所述相机拍摄到的实际图像进行逆畸变处理。[0026]可选的，对立体标定板拍摄得到标定图像，包括：
[0027]对由三个相互垂直的标定面组成的立体标定板拍摄得到所述标定图像。[0028]为实现上述目的，本申请还提供了一种鱼眼相机标定装置，包括：
[0029]标定图像获取单元，用于对立体标定板拍摄得到标定图像；
[0030]点/线特征提取单元，用于分别从所述标定图像中提取得到各角点的点特征和由各所述角点构成直线的线特征；
[0031]约束筛选单元，用于对所述点特征和所述线特征按由点构线定理进行约束筛选，得到筛选后的特征点和特征线；
[0032]内外参数计算单元，用于将筛选后的特征点和特征线作为非线性优化的标定参数计算相机的内外参数。
[0033]可选的，所述点/线特征提取单元包括：
[0034]点特征提取子单元，用于利用Kitchen-Rosenfeld、Harris、KLT以及SUSAN中的任意一种角点检测算法从所述标定图像中提取得到所述点特征；
[0035]线特征提取子单元，用于利用Hough、LineSegementDetector、FastLineDetector 以及EDlines中
的任意一种直线提取算法从所述标定图像中提取得到所述线特征。[0036]可选的，所述约束筛选单元包括：
[0037]线滤除错误点子单元，用于将所述线特征作为第一基准特征对所述点特征进行约束筛选，以将未处于所述线特征对应直线上的特征点滤除；
[0038]点滤除错误线子单元，用于将所述点特征作为第二基准特征对所述线特征进行约束筛选，以滤除所述线特征中与所述点特征中的各特征点构成的基准直线斜率不一致的直线。
[0039]可选的，所述内外参数计算单元包括：
[0040]标定参数输入子单元，用于将筛选后的特征点和特征线作为所述标定参数输入图优化算法；
[0041]优化图生成子单元，用于控制所述图优化算法将所述标定参数在图优化框架下生成优化图；
[0042]内外参数计算子单元，用于控制所述图优化算法通过所述优化图计算得到所述内外参数。
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