[发明专利]一种相机标定方法、装置及设备

权利要求书

1.一种相机标定方法，其特征在于，包括：

根据标定指令，基于当前相机的朝向参数、上方向参数、位置参数以及焦距参数，根据目标三维点在世界坐标系中的位置坐标，确定所述目标三维点在相机投影平面的位置坐标；

根据所述目标三维点在视频中的位置坐标，构建所述在相机投影平面的位置坐标与所述在视频中的位置坐标之间的误差函数，所述误差函数的实数参数包括所述朝向参数、所述上方向参数、所述位置参数和所述焦距参数；

根据预设数量的特征点对，对所述误差函数的实数参数进行优化，直到所述特征点对对应的误差值最小，得到最优的实数参数，以作为相机内外参数，其中，所述特征点对包括三维场景中的三维点以及视频中与所述三维点唯一对应的二维点；

根据所述相机内外参数，对所述当前相机进行标定。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于当前相机的朝向参数、上方向参数、位置参数以及焦距参数，根据目标三维点在世界坐标系中的位置坐标，确定所述目标三维点在相机投影平面的位置坐标，包括：

根据当前相机的朝向参数和上方向参数，确定相机坐标系，并确定世界坐标系到所述相机坐标系的变换矩阵；

根据所述当前相机的位置参数、所述变换矩阵以及目标三维点在世界坐标系中的位置坐标，确定所述目标三维点在相机坐标系的位置坐标；

根据所述当前相机的焦距参数，确定所述目标三维点在相机投影平面的位置坐标。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据预设数量的特征点对，对所述误差函数的实数参数进行优化，直到所述特征点对对应的误差值最小，得到最优的实数参数之前，还包括：

选取不在同一平面的预设数量的特征点对，所述预设数量大于等于4。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据预设数量的特征点对，对所述误差函数的实数参数进行优化，直到所述特征点对对应的误差值最小，得到最优的实数参数之前，还包括：

确定所述预设数量的特征点对中三维点的中心点；

确定所述中心点与坐标原点之间的差值向量；

根据所述差值向量，对所述预设数量的特征点对中的三维点进行平移，直到平移后的中心点位于所述坐标原点。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设数量的特征点对，对所述误差函数的实数参数进行优化，直到所述特征点对对应的误差值最小，得到最优的实数参数，包括：

根据预设数量的特征点对，利用高斯牛顿法对所述误差函数的所述实数参数进行优化，直到所述特征点对对应的误差值最小，得到最优的实数参数。

6.如权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，在所述根据所述相机内外参数，对所述当前相机进行标定之后，还包括：

判断三维场景的内容与视频的内容是否一致；

若不一致，则生成参数错误的提示信息，并生成重新标定的指令。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述根据所述相机内外参数，对所述当前相机进行标定之后，还包括：

根据融合指令，对所述当前相机的视锥体与三维场景进行相交运算，得到目标网格；

将视频中的图像帧设置于所述目标网格；

展示所述目标网格，以实现视频与三维场景的融合。