[发明专利]一种端到端相机建模方法及装置

权利要求书

1.一种端到端相机建模方法，其特征在于，用于相机标定，该方法包括：

获取棋盘格图像作为待标定图像，所述待标定图像为覆盖整个成像平面的棋盘格图像；

检测并提取所述待标定图像中的棋盘格角点，监测当前棋盘模式是否符合预定义棋盘模式，所述棋盘格角点用于标识角点所在处的区域信息；

当所述当前棋盘模式符合所述预定义棋盘模式，则基于多视图几何原理，计算各个棋盘格上的角点在世界坐标系中的坐标、图像坐标系中的坐标以及各个棋盘格上的角点在世界坐标系和图像坐标系中坐标的对应关系；

使用接受域学习算法建立接受域，并对所述接受域进行回归优化拟合，得到相机的投影关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测并提取所述待标定图像中的棋盘格角点，监测当前棋盘模式是否符合预定义棋盘模式，包括：

使用公开库OpenCV中的FindchessboardCorners()函数检测并提取所述待标定图像中的棋盘格角点；

判断所述当前棋盘模式下棋盘格角点的数量是否与所述预定义棋盘模式下棋盘格角点的数量一致。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于多视图几何原理，计算各个棋盘格上的角点在世界坐标系中的坐标、图像坐标系中的图像坐标以及各个棋盘格上的角点在世界坐标系的坐标与图像坐标系中的图像坐标之间的对应关系，包括：

基于多视图几何原理，通过单应性矩阵计算所述待标定图像中各个棋盘格的旋转与平移，得到各个棋盘格的旋转角度和各个棋盘格的平移位置；

基于所述各个棋盘格的平移位置，使用所述公开库OpenCV中的FindchessboardCorners()函数确定各个棋盘格上的角点在图像坐标系中的图像坐标；

基于各个棋盘格的旋转角度和各个棋盘格的平移位置，根据所述各个棋盘格上的角点在图像坐标系中的图像坐标和所述单应性矩阵进行计算，确定各个棋盘格上的角点在世界坐标系中的坐标；

根据所述各个棋盘格上的角点在图像坐标系中的图像坐标和所述各个棋盘格上的角点在世界坐标系中的坐标，确定所述各个棋盘格上的角点在世界坐标系的坐标与图像坐标系中的图像坐标之间的对应关系。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用接受域学习算法建立接受域，并对所述接受域进行回归优化拟合，得到相机的投影关系，包括：

判断所述成像平面上是否存在接受域；

当所述成像平面上不存在接受域时，按照第一预设公式构建初始接受域；

当所述成像平面上已存在接受域时，则将对应的角点对纳入距离最近的接受域中，并按照第二预设公式计算估计误差；

比较所述估计误差与预设阈值之间的大小关系；

若所述估计误差低于所述预设阈值，则按照第三预设公式更新所述接受域的参数；

若所述估计误差高于所述预设阈值，则按照所述第二预设公式重新构建接受域参数；

通过梯度下降法，对所述接受域按照优化目标函数进行回归优化拟合，优化所述优化目标函数的中接受域参数，得到所述相机的投影关系。

5.一种端到端相机建模装置，其特征在于，用于相机标定，该装置包括：

第一处理单元，用于获取棋盘格图像作为待标定图像，所述待标定图像为覆盖整个成像平面的棋盘格图像；

第二处理单元，用于检测并提取所述待标定图像中的棋盘格角点，监测当前棋盘模式是否符合预定义棋盘模式，所述棋盘格角点用于标识角点所在处的区域信息；

第三处理单元，用于当所述当前棋盘模式符合所述预定义棋盘模式，则基于多视图几何原理，计算各个棋盘格上的角点在世界坐标系中的坐标、图像坐标系中的坐标以及各个棋盘格上的角点在世界坐标系和图像坐标系中坐标的对应关系；

第四处理单元，用于使用接受域学习算法建立接受域，并对所述接受域进行回归优化拟合，得到相机的投影关系。