[发明专利]一种鱼眼全景镜头的标定装置

说明书

技术领域

本发明涉及便携式摄影设备技术领域，尤其涉及的是一种鱼眼全景镜头的标定装置。

背景技术

全景照片，又称为全景，英文是PANORAMIC PHOTO，或PANORAMA，通常是指符合人的双眼正常有效视角(大约水平90度，垂直70度)或包括双眼余光视角(大约水平180度，垂直90度)以上，乃至360度甚至720度完整场景范围拍摄的照片。

全景照片的获得有两种方式，第一、利用普通相机(本发明中相机指具有拍摄功能的设备，如手机、平板等，并不仅为传统意义上的相机)拍摄多张照片后，通过拼接软件或拼接平台进行拼合完成；第二、通过全景相机拍摄后，由全景相机自动拼接完成。

双鱼眼全景镜头是全景相机中常见的镜头，两个鱼眼全景镜头背对背设置在全景相机内，由于鱼眼全景镜头属于超广角镜头，其视角通常都大于190°，比普通广角镜头具有更大的视场，可以提供较多的拼接空间，可提高全景照片的拍摄及合成效率。但鱼眼全景镜头会产生很大的畸变，尤其是鱼眼全景镜头的两侧，其畸变均超过100％，且两镜头之间存在一定的误差，严重影响后续的图像拼接。因此，在通过鱼眼全景镜头拍摄之前，须对其进行精准的标定，获取镜头畸变参数及两侧影像的拼接坐标，对图像进行畸变校正，同时，将通过双鱼眼全景镜头拍摄的两个照片进行无缝拼接。

现有技术中，对鱼眼全景镜头的标定通常采用立方体投影模型及半球面模型等数学模型进行标定。

其中，立方体投影模型在设备装置上容易实现，但其模型空间结构与鱼眼全景镜头的实际球形的成像模型差异较大，得出的数学模型误差大，严重影响校正及拼接精度。请参考图1及图2，正立方体标定箱由于在箱体正面中心及角落里与镜头成像球心距离不一致，其无法准确反映鱼眼全景镜头的畸变情况，软件校正误差较大。图1中外侧正方形框体表示正立方体标定箱，其内部的填充部分则表示鱼眼全景镜头视角；二者误差最大点在ab段，误差公式为：

而半球面模型标定也存在无法满足视角大于190°的超广角多半球的成像模型，存在数学模型部分数据丢失，无法准确提供拼接坐标的问题。请参考图3，图3中半圆形HC₁表示半球面标定箱，填充部分则表示鱼眼全景镜头视角；明显可见，半球面标定箱无法满足视角大于190°鱼眼全景镜头的成像空间需求，对超出的视角内的畸变无法校正，在拼接图像时大于180°时部分有效图像将会丢失，图像无法较好的融合拼接。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种鱼眼全景镜头的标定装置，旨在解决现有技术中的立方体投影模型误差大，校正及拼接精度低；及半球面模型无法满足视角大于190°的超广角多半球的成像模型的问题。

本发明的技术方案如下：

一种鱼眼全景镜头的标定装置，包括：半球标定箱，其中，所述半球标定箱向后延伸设置有一补偿标定箱，所述补偿标定箱与半球标定箱一体成型，形成用于收容鱼眼全景镜头的标定箱体；

所述补偿标定箱上任意轴心对称的两点，与半球标定箱球心所形成两个夹角中较大者不小于220°；

在所述标定箱体内壁上设置有用于为标定鱼眼全景镜头提供坐标参数的标定坐标图；

所述标定箱体下端固定连接有标定镜头固定冶具。

优选方案中，所述的鱼眼全景镜头的标定装置，其中，所述标定箱体为四分之三球型结构。

优选方案中，所述的鱼眼全景镜头的标定装置，其中，所述补偿标定箱背离半球标定箱一端开设有一开口，鱼眼全景镜头穿过所述开口后，收容于标定箱体的内部空间。

优选方案中，所述的鱼眼全景镜头的标定装置，其中，所述标定坐标图包括：

多个标定经线、多个与所述标定经线交错相织的标定纬线，以及多个由所述标定经线与标定纬线交错相织而产生的第一检测坐标点。

优选方案中，所述的鱼眼全景镜头的标定装置，其中，所述标定坐标图还包括：对应于标定箱体内侧顶点的第二检测坐标点；

所述第一检测坐标点及第二检测坐标点，均采用与标定经线及标定纬线皆不同的色彩进行标记。

优选方案中，所述的鱼眼全景镜头的标定装置，其中，所述鱼眼全景镜头的标定装置还包括：与所述标定箱体连接，用于固定标定箱体的标定箱支架。

优选方案中，所述的鱼眼全景镜头的标定装置，其中，所述标定镜头固定冶具包括：