[发明专利]用于自动校正无人机前视摄像机图像中心的装置及方法

权利要求书

1.用于自动校正无人机前视摄像机图像中心的装置，包括靶图，摄像机，校靶设备，其特征在于，校靶设备包括视频采集模块，电源模块以及主控制器，其中，摄像机通过视频接口连接到视频采集模块，视频采集模块连接到主控制器；电源模块一方面通过电源接口连接到摄像机，另一方面连接到主控制器；所述摄像机用于获取靶图的图像；所述视频采集模块用于采集摄像机输出的视频数据；主控制器用于接收视频数据并提取特征进行处理；所述电源模块用于给主控制器和摄像机进行供电。

2.用于自动校正无人机前视摄像机图像中心的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，摄像机实时获取所对应靶图的图像；

步骤S2，采集摄像机输出的视频数据，所述视频采集模块通过视频接口接收视频数据后将其传输至主控制器；

步骤S3，接收所述视频采集模块的视频数据后，所述主控制器提取其图像特征；

步骤S4，提取所述图像特征点，通过特征点运算获得靶图在图像中的坐标；

步骤S5，通过运算靶图图像中心位置与其他特征点间的位置关系，获得摄像机的姿态信息；

步骤S6，所述主控制器通过分析获取的摄像机姿态信息，调整摄像机的位置。

3.如权利要求2所述的用于自动校正无人机前视摄像机图像中心的方法，其特征在于：步骤S5中，摄像机的姿态信息基于RAC的定标方法进行获取，世界坐标系和摄像机坐标系的关系公式如下:

其中:(x，y)为相机中像素坐标，(X，Y，Z)为真实世界坐标，K为相机内参矩阵，(R，t)为外参矩阵，R描述照相机方向的旋转矩阵，t描述相机中心位置的三维平移向量，f表示焦距，s代表畸变系数，u₀,v₀为中心点坐标。

理想图像坐标到数字图像坐标的变换(只考虑径向偏差)，

其中，(u,v)为一个点实际的数字化坐标，(x,y)为理想的数字化坐标，(u_c,v_c)表示主点坐标，k₁为一阶畸变系数。

4.如权利要求3所述的用于自动校正无人机前视摄像机图像中心的方法，其特征在于：所述数字化坐标点(x,y)，(u,v)共线，或者直线(x,y)与直线(u,v)平行或斜率相等，通常把图像中心取作畸变中心的坐标(u₀,v₀)和主点的坐标(u_c,v_c)，则有：

5.如权利要求2所述的用于自动校正无人机前视摄像机图像中心的方法，其特征在于：步骤S6中，分析获取的摄像机所需调整姿态信息即参数旋转矩阵R和向x,y方向上的平移，t₁及t₂。