[发明专利]变焦云台摄像机的标定方法、装置及存储介质

说明书

本发明提供了一种变焦云台摄像机的标定方法、装置及存储介质。其中，该标定方法包括：获取相同倍率下第一位置的第一图像和第二位置的第二图像，第一图像与第二图像具有重合视场；提取第一图像的多个第一特征点和第二图像的多个第二特征点，将多个第一特征点和多个第二特征点进行匹配，得到多组特征点对；根据多组特征点对及相机成像模型，构建多组以焦距初值为因变量的一元二次方程，以通过求解一元二次方程获得相同倍率下的标定参数。本发明提供的标定方法简化了求解过程，提高了标定的效率和灵活性。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别是涉及一种变焦云台摄像机的标定方法、标定设备及存储装置。

背景技术

变焦云台摄像机(Pan-Tilt-Zoom，PTZ)能够对焦距、姿态、光圈等进行自动调节与控制，具有灵活、视场范围大、对光照条件适应能力强等特点，因此已在视频监控、电子安防、机器人导航、智能空间等各个领域中得到了广泛的应用。现有技术中变焦云台摄像机的标定往往需要依赖标定板等参照物，标定效率较低。

因此，为解决上述问题，必须提供一种新的变焦云台摄像机的标定方法、标定设备及存储介质。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种变焦云台摄像机的标定方法，所述标定方法包括：获取相同倍率下第一位置的第一图像和第二位置的第二图像，所述第一图像与所述第二图像具有重合视场；提取所述第一图像的多个第一特征点和所述第二图像的多个第二特征点，将所述多个第一特征点和所述多个第二特征点进行匹配，得到多组特征点对；根据多组所述特征点对及相机成像模型，构建多组以焦距初值为因变量的一元二次方程，以通过求解所述一元二次方程获得所述相同倍率下的标定参数。

作为本发明的进一步改进，所述根据多组所述特征点对及相机成像模型，构建以焦距初值为因变量的一元二次方程，以基于所述一元二次方程获得标定参数，包括：从多组所述特征点对中筛选出若干特征点对；根据若干特征点对中的每一特征点对及所述相机成像模型，构建对应所述每一特征点对的多个所述一元二次方程，以基于多个所述一元二次方程获得对应所述每一特征点对的多个焦距初值；根据所述第一特征点与所述第二特征点的映射误差，从多个所述焦距初值中筛选出优选焦距值；优化所述优选焦距值及所述相机成像模型的主点参数，以获得所述标定焦距及标定主点参数。

作为本发明的进一步改进，所述从多组所述特征点对中筛选出若干特征点对，包括：根据多组特征点对位于所述第一图像和所述第二图像的区域、以及多组特征点对的匹配度，从多组所述特征点对中筛选出若干特征点对。

作为本发明的进一步改进，所述根据若干特征点对中的每一特征点对及所述相机成像模型，构建对应所述每一特征点对的多个所述一元二次方程，以基于多个所述一元二次方程获得对应所述每一特征点对的多个焦距初值，包括：根据所述第一位置和所述第二位置，计算获得所述第一位置到所述第二位置的旋转参数；建立与所述第一位置的第一相机坐标系重合的世界坐标系，并基于所述相机成像模型及所述旋转参数，构建关于所述每一特征点对及所述焦距初值的关系式；将所述关系式转换为以焦距初值为因变量的所述一元二次方程。

作为本发明的进一步改进，所述基于所述相机成像模型及所述旋转参数，构建关于所述每一特征点对及所述焦距初值的关系式，包括：基于所述相机成像模型，将所述第一特征点的像点坐标转换为在所述第一相机坐标系下的第一坐标，并对所述第一坐标进行归一化，以获得关于所述焦距初值的第一参数；根据旋转参数，将所述第一参数转换为在所述第二位置的第二相机坐标系下的第二坐标，并对所述第二坐标进行归一化，以获得关于所述焦距初值的第二参数；基于所述第一参数和所述第二参数，推导获得所述关系式。

作为本发明的进一步改进，根据所述第一特征点与所述第二特征点的映射误差，从多个所述焦距初值中筛选出优选焦距值，包括：根据所述相机成像模型及所述第二特征点，计算与所述第二特征点匹配的对应第一特征点；基于所述对应第一特征点及所述第一特征点的差值，从多个所述焦距初值中筛选出优选焦距值。