[发明专利]一种相机参数标定的两步优化方法

摘要

本发明属于图像处理与三维重建领域，具体涉及到三维测量领域中相机标定的相关技术。一种相机参数标定的两步优化方法，包括如下步骤：步骤a，基于张正友的平面标定算法设计一个能够估计相机镜头畸变参数的相机参数优化方法。步骤b，排除相机镜头的畸变影响再一次解算相机的内外参数。由于采用上述技术方案，在标定板不过度倾斜条件下，相对于光照与颜色变化、标定板的姿态变化以及相机镜头的畸变能够精确地标定相机参数。

主权项

1.一种相机参数标定的两步优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a，基于张正友的平面标定算法设计一个能够估计相机镜头畸变参数的相机参数优化方法：(1)在对每个标定板图像在识别标定模板后，对每个角点都得到与角点像素坐标匹配的物点坐标；在根据多个标定板图像解算相机参数时，得到多组外参数，每个标定板图像对应一组外参数；(2)根据解算的相机参数对角点的物点坐标进行重投影以得到空间分布更加一致的新角点像素坐标；(3)从步骤(1)标定结果的多组外参数中选择使得畸变误差最小的一组作为下一步优化过程的初始外参数；(4)以步骤(1)得到的物点坐标、步骤(2)得到的新角点像素坐标为基础，以最小化畸变误差与重投影误差的乘积作为优化准则，采用Levenberg‑Marquardt算法优化相机参数，得到优化的内参数、优化的外参数和优化的畸变参数；(5)以最小化畸变误差作为准则，从步骤(4)得到的相机优化的外参数中选择最优的外参数。步骤b，排除相机镜头的畸变影响再一次解算相机的内外参数：(6)根据步骤(4)优化的畸变参数对提取的原始的角点像素坐标进行畸变校正；(7)由步骤(6)校正后的坐标采用张正友标定法再一次解算相机的内外参数；(8)以最小化重投影误差作为优化准则，采用Levenberg‑Marquardt算法优化相机的内外参数；以步骤b得到的相机内外参数与步骤a得到的相机优化的畸变参数作为最终的相机标定参数。