相机标定方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及计算机视觉，具体地，涉及一种相机标定方法、相机标定装置、电子设备、存储介质以及计算机程序产品。

背景技术：

1、相机标定是计算机视觉和图像处理领域的一个基本过程，旨在通过确定相机的内部（如焦距、光学中心、镜头畸变参数）和外部参数（如相机位置和朝向）来进行三维重建，即从图像出发恢复出空间点三维坐标的过程。相机标定通常是通过建立摄像机图像像素位置与场景点位置之间的关系，以由已知特征点的图像坐标确定相机的内部参数和外部参数。

2、相机标定算法通常利用已知结构尺寸的标定块或标定板进行相机标定，例如直接线性变换、基于rac的相机标定方法和张正友提出的平面标定方法等。此类算法均需要在得到完整的标定块或标定板的清晰图像的前提下，才可以准确地进行相机标定。

3、而在相机拍摄的图像中，清晰有效的图像区域可能仅占图像的一部分，此时并不能直接根据已有的相机标定算法较为准确地进行相机标定。例如浅景深相机的景深范围较短，拍摄的图像中的清晰有效的图像区域通常仅占图像的一部分，此时不能直接根据已有的相机标定算法较为准确地对浅景深相机进行相机标定。

技术实现思路

1、考虑到上述问题而提出了本发明。

2、根据本发明第一方面，提供了一种相机标定方法。所述方法包括：利用所述相机，分别针对标定板的不同区域进行对焦并在每次对焦后拍摄所述标定板的待处理图像，以得到多个待处理图像；根据每个待处理图像的清晰区域中的特征点，确定第一图像中的第一特征点，所述第一图像是所述多个待处理图像中的一个，其中，所述清晰区域是待处理图像中清晰度高于预设阈值的区域，所述第一特征点包括所述第一图像的清晰区域中的特征点和所述第一图像的清晰区域外的至少部分特征点；根据所述第一特征点，确定所述相机的相机参数。

3、示例性地，所述多个待处理图像中任一个待处理图像的清晰区域均存在与其他待处理图像的清晰区域的重叠区域；

4、所述根据每个待处理图像的清晰区域中的特征点，确定第一图像中的第一特征点，包括：对于任意一个重叠区域，根据该重叠区域相关的待处理图像中的、该重叠区域中的特征点，确定该重叠区域相关的待处理图像的之间的图像参数的差异，该重叠区域相关的待处理图像的清晰区域分别为均覆盖该重叠区域的一对清晰区域中的一个； 根据所述图像参数的差异，将每个待处理图像的清晰区域中的特征点映射至所述第一图像；根据所述第一图像的清晰区域中的特征点和映射至所述第一图像的特征点，确定所述第一特征点。

5、示例性地，所述不同区域沿所述标定板的预定方向排列；

6、所述根据所述图像参数的差异，将每个待处理图像的清晰区域中的特征点映射至所述第一图像，包括：对于非第一图像的每个待处理图像，累计每两个相邻的清晰区域所在的待处理图像之间的图像参数的差异，以确定该待处理图像和第一图像之间的图像参数的差异，其中，所述相邻的清晰区域均位于该待处理图像的清晰区域和所述第一图像的清晰区域之间；根据该待处理图像和第一图像之间的图像参数的差异，将该待处理图像的清晰区域中的特征点映射至所述第一图像。

7、示例性地，在所述多个待处理图像中，所述第一图像的清晰区域最接近图像的中心。

8、示例性地，所述图像参数包括图像放大倍率、图像缩放中心和图像平移量。

9、示例性地，所述重叠区域中至少存在8个特征点。

10、示例性地，所述根据所述第一特征点，确定所述相机的相机参数，包括：根据所述第一特征点的像素坐标和所述第一特征点对应的、所述标定板上的第二特征点，确定所述标定板上的点和所述第一图像的像素之间的单映射矩阵；

11、确定内参矩阵，其中，所述内参矩阵的元素包括所述第一图像对应的图像缩放中心和焦距；

12、根据所述单映射矩阵和所示内参矩阵，确定所述相机的相机外部参数和相机内部参数。

13、根据本发明第二方面，还提供了一种相机标定装置，包括：

14、接收模块，用于获取多个待处理图像，所述多个待处理图像是利用相机分别针对标定板的不同区域进行对焦并在每次对焦后拍摄所述标定板的待处理图像；

15、识别模块，用于根据每个待处理图像的清晰区域中的特征点，确定第一图像中的第一特征点，所述第一图像是所述多个待处理图像中的一个，其中，所述清晰区域是待处理图像中清晰度高于预设阈值的区域，所述第一特征点包括所述第一图像的清晰区域中的特征点和所述第一图像的清晰区域外的至少部分特征点；

16、参数确定模块，根据所述第一特征点，确定所述相机的相机参数。

17、根据本发明第三方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行上述的相机标定方法。

18、根据本发明第四方面，还提供了一种存储介质，在所述存储介质上存储了程序指令，所述程序指令在运行时用于执行上述的相机标定方法。

19、根据本发明第五方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在运行时用于执行上述的相机标定方法。

20、上述技术方案中，利用相机，分别针对标定板的不同区域进行对焦并在每次对焦后拍摄所述标定板的待处理图像，以得到多个待处理图像，根据每个待处理图像的清晰度高于预设阈值的区域中的特征点，确定第一图像中的第一特征点，然后根据所述第一特征点，确定所述相机的相机参数。该方案可以在拍摄的标定板的图像中仅存在部分准确的图像信息时，提高相机标定的准确度。

21、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种相机标定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个待处理图像中任一个待处理图像的清晰区域均存在与其他待处理图像的清晰区域的重叠区域；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述不同区域沿所述标定板的预定方向排列；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述多个待处理图像中，所述第一图像的清晰区域最接近图像的中心。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像参数包括图像放大倍率、图像缩放中心和图像平移量。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重叠区域中至少存在8个特征点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一特征点，确定所述相机的相机参数，包括：

8.一种相机标定装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行如权利要求1至7任一项所述的相机标定方法。

10.一种存储介质，在所述存储介质上存储了程序指令，其特征在于，所述程序指令在运行时用于执行如权利要求1至7任一项所述的相机标定方法。

11.一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令在运行时用于执行如权利要求1至7任一项所述的相机标定方法。

技术总结本发明提供一种相机标定方法、装置、电子设备及存储介质。该相机标定方法包括：利用所述相机，分别针对标定板的不同区域进行对焦并在每次对焦后拍摄所述标定板的待处理图像，以得到多个待处理图像；根据每个待处理图像的清晰区域中的特征点，确定第一图像中的第一特征点，所述第一图像是所述多个待处理图像中的一个，其中，所述清晰区域是待处理图像中清晰度高于预设阈值的区域，所述第一特征点包括所述第一图像的清晰区域中的特征点和所述第一图像的清晰区域外的至少部分特征点；根据所述第一特征点，确定所述相机的相机参数。本方案可以提高相机标定的准确度。技术研发人员：赫杰,周振兴受保护的技术使用者：苏州镁伽科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/13