[发明专利]改进摄像机固有参数校准的系统和方法

摘要

本文中描述的是提供简单和有效的摄像机校准的系统和方法。在一个或多个实施方式中，将一组校准图案(诸如唯一的标记的阵列)用作为校准目标。当仅捕获校准目标的局部视图时，唯一的校准标记解决了模糊性。本文中公开的实施方式还允许交互式校准过程，该交互式校准过程可将用户引导至摄像机图像内的、需要额外的校准图像捕捉的特定位置。此外，在一个或多个实施方式中，可在一个或多个阶段中对校准过程进行检查，以帮助确保最终的摄像机固有参数将具有充足精度。核对中的一个可包括通过例如使用已捕获图像的第一子集计算固有参数和使用第二组已捕获图像核对这些固有参数来解决过度拟合。

主权项

1.非暂时性计算机可读介质或媒介，包括一个或多个指令序列，所述一个或多个指令序列在由一个或多个处理器执行时，致使用于执行摄像机的固有参数校准的步骤，所述步骤包括：捕捉校准目标的一组已捕获图像，所述校准目标包括一组唯一的校准标记，并被定位成使得所述摄像机捕捉所述校准目标的至少一部分在所述摄像机的图像帧中的视图；将所述摄像机的所述图像帧划分成区域；对于一组已捕获图像的每个已捕获图像，检测所述校准目标的、能够在所述已捕获图像中看见的一个或多个校准标记的一个或多个特征；对所述图像帧的每个区域的已检测特征的数量进行计数；以及响应于区域包含的已检测特征的数量超过已检测特征的阈值：从所述一组已捕获图像中选择图像，以形成一组已选择图像；响应于所述一组已选择图像对于所述图像帧的每个区域具有在已检测特征的阈值处或以上的已检测特征，选择已检测特征的子集，以确定所述摄像机的固有校准参数的估算值；使用所述已检测特征的子集，估算所述摄像机的所述固有校准参数；将来自一组核对图像的图像的特征点重投影，以核对所述摄像机的所估算的固有校准参数；对于来自所述一组核对图像的每个图像的重投影的特征点，计算重投影误差；响应于图像的重投影误差小于误差阈值，将所述图像表示为内点，否则将所述图像表示为外点；以及响应于内点图像的数量大于第一内点阈值，使用所述内点计算所述固有校准参数，作为用于所述摄像机的最终固有校准参数。