[发明专利]一种单目摄像头平面角度的测量方法和系统

摘要

本发明公开了一种单目摄像头平面角度的测量方法和系统，该系统包含带有CCD摄像头的便携式设备（可以为触屏手机或者平板电脑）和内嵌的软件，使用者通过摄像头获取一张带有事故现场轮胎痕迹和其他待测目标的图像，并且通过触屏选取该角度上的三个点，便可利用三点的几何关系实现平面角度的快速计算，根据本发明，可以解决交警在处理交通事故中繁琐的手动测量和复杂的计算问题，并且保证了测量的精度。

主权项

一种单目摄像头平面角度的测量方法，包含下述步骤：第一步：CCD摄像机的标定利用平面棋盘标定物对相机进行标定；用便携式设备上的相机从不同角度拍摄带有标定板的图像，系统自动提取图像中标定板上的角点，同时利用系统中已经设定好的标定板尺寸，计算出相机的内参矩阵；内参矩阵是相机镜头的特征参数，一旦相机标定完成，如果不再变焦，则相机的内参矩阵不再变化；第二步：外参求解将标定板放置在交通事故现场的轮胎刹车痕迹附近，用便携式设备上的相机获取一张事故现场图；通过实际标定板中角点位置和系统自动搜索到图像中角点的位置关系，可以计算出图像与空间的关系矩阵，也就是外参；第三步：空间点重建选取图像中的任意点，系统可以自动根据内参和外参重建出点在实际空间中的坐标；第四步：轮胎路面痕迹测量测量平面角度模型如下所示，∠AOB为所需要测量的角度，首先在图片上选出夹角上的三点A、O、B，然后进行空间重建；重建完成后，分别求出AO、BO、AB三段距离；根据求得三点所在空间的位置和距离，利用几何知识中的余弦定理可以计算出：∠AOB=，计算出来的∠AOB为弧度，再利用弧度角度的转换关系，∠AOB*180.0/3.141592653，可以计算出角度；另外，通过选取三点，可以计算出以此三点为顶点的三角形的任意参数，本系统只输出其中一个参数即∠AOB。