[发明专利]基于低秩特征恢复的单幅图像鱼眼相机标定的方法

权利要求书

1.一种基于低秩纹理恢复的单幅图像鱼眼相机标定的方法，其特征在于：通过最小化秩的优化方法，得到原始图像与低秩图像的变换参数，从而得到相机内参；该方法具体步骤如下：

（1）手动选择原图中具有低秩纹理的矩形区域，仅对低秩纹理的矩形区域进行操作；

（2）参数初始化：采用统一球面模型和双经度投影模型，并使用TILT方法初始化变换参数，其中包括焦距f_x、f_y，主点o_x、o_y，镜面参数ξ，旋转矩阵R；

（3）求解最小化秩的优化问题：

其中I为输入的图像，τ为变换参数，о为采用统一球面模型和双精度投影模型的几何变换的运算符，I⁰为得到的低秩图像，λ为一个常量，取为width是输出图像的宽度，E为一个稀疏的矩阵，用来表征图像中的污染，rank()为计算矩阵的秩，‖‖₀为计算矩阵的零阶范数；

（4）从τ中取出相机的内参。

2.根据权利要求1所述的一种基于低秩纹理恢复的单幅图像鱼眼相机标定的方法，其特征在于，所述步骤（2）参数初始化的具体方法为：

统一球面模型的定义为：

x=Xξ+Zy=Yξ+Z---(2)]]>

其中(x,y)是像平面上的点，(X,Y,Z)为相机坐标系中单位球面上的三维坐标；

双经度投影模型的定义为：

θ=arctan(ZY)α=arctan(ZX)---(3)]]>

其中θ是以X轴两个端点为南北极的经度，α是以Y轴两个端点为南北极的经度，将每个三维点的θ和α值在u和v两个方向上平铺，则得到投影的图像；

使用TILT方法估算参数的近似值，使用的相机模型为透视相机模型，镜面参数ξ被初始化为1。