[发明专利]用于校准摄像机的方法、校准设备、校准系统以及机器可读的存储介质

说明书

本发明涉及一种用于校准摄像机(102)的方法，其中，所述方法具有读取的步骤和求取的步骤，其中，在读取的步骤中，读取在使用摄像机(102)的情况下检测的可运动的校准对象(106)的成像轨迹(110)和参考轨迹(116)，其中，所述成像轨迹(110)代表所述校准对象(106)在所述摄像机(102)的图像坐标中成像的轨迹(108)，所述参考轨迹(116)代表世界坐标中的轨迹(108)，在求取的步骤中，在使用所述成像轨迹(110)和所述参考轨迹(116)的情况下，求取用于所述摄像机(102)的至少一个校准参数(124)。

技术领域

本发明从一种设备或一种方法出发。本发明的主题也是一种计算机程序

背景技术

在摄像机的图像平面中成像场景的情况下会导致像差(Abbildungsfehler)。例如对象的直线棱边可能会在图像平面中成像成弯曲的。在图像信息中，可以通过补偿参数在计算上对这种像差进行补偿。为了获得补偿参数，例如可以成像由直线构成的网格。在图像信息中，成像具有像差的网格。因为原始的网格是已知的，所以可以计算出补偿参数。

发明内容

在所述背景下，借助在此提出的方案，提出一种用于校准摄像机的方法、此外还提出一种使用所述方法的设备、一种校准系统以及最后提出一种计算机程序。还可以实现所述设备的有利的扩展方案和改善方案。

在在此提出的方案中，使用运动的对象作为参照。如果已知对象的运动轨道，则可以通过运动轨道的成像推断出补偿参数。

提出一种用于校准摄像机的方法，其中，所述方法具有以下步骤：

读取在使用摄像机的情况下检测的运动的校准对象的成像轨迹和参考轨迹，其中，成像轨迹代表校准对象在摄像机的图像坐标中成像的轨迹，参考轨迹代表世界坐标中的轨迹；

在使用成像轨迹和参考轨迹的情况下，求取用于摄像机的至少一个校准参数。

摄像机可以理解为视频摄像机或普通的摄像机。摄像机尤其是动态视觉摄像机。动态视觉摄像机在其图像信息中仅成像其检测区域内的当前事件。在此，例如成像运动和亮度变化。不成像静态元素。轨迹可以是校准对象走过的运动轨道。图像坐标可以基于摄像机的传感器或者说成像平面。世界坐标可以具有相对于摄像机的固定关系。换句话说，摄像机可以在世界坐标中具有固定的坐标值以及固定的指向。可以通过合适的接口、例如通过到摄像机以及到独立于摄像机实施的检测装置的接口来读取成像轨迹和参考轨迹。成像轨迹可以是在使用摄像机的图像数据的情况下确定的轨迹。参考轨迹可以是在使用独立于摄像机实施的检测装置的数据的情况下确定的轨迹。在求取的步骤中，可以在使用合适的校准规则的情况下求取用于摄像机的校准参数。

可以在时间上同步地读取成像轨迹和参考轨迹。成像轨迹和参考轨迹可以涉及同一时间段。通过同步或时间上的关系，补偿参数的计算才有意义。

所述方法可以具有检测参考轨迹的步骤，其中，检测校准对象的至少一个加速度变化过程，以便获得参考轨迹。可以通过校准对象处的加速度传感器检测加速度。在不绝对地测量轨迹的情况下，由加速度可以计算出轨迹。

在检测的步骤中，可以在多个检测时刻检测校准对象的位置，以便获得参考轨迹。在此，可以在读取的步骤中，在每个检测时刻读取校准对象的成像的一个图像坐标值，以便获得成像轨迹。通过在各个时刻同步地在图像坐标中和世界坐标中进行检测，可以降低数据量并且可以加速校准参数的求取。

可以在使用独立于摄像机实施的检测装置的情况下实施检测的步骤。为了检测参考轨迹，检测装置例如可以具有加速度传感器。在使用图像信息的情况下，例如可以由摄像机的图像数据确定成像轨迹。以这种方式，可以彼此独立地检测轨迹。

所述方法可以具有使校准对象在轨迹上运动的步骤。可以使校准对象在预给定的轨道上运动。通过预先了解轨道，可以快速并且简便地求取参考轨迹。