[发明专利]极线几何约束的鱼眼相机标定方法

权利要求书

1.极线几何约束的鱼眼相机标定方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，建立室内三维标定场，对标定场中的人工标志点进行坐标测量，然后对标定场进行多个角度的摄影，测量影像上的人工标志点的鱼眼图像点坐标；

步骤2，利用鱼眼相机等距投影函数以及传统光学相机的透视投影函数的关系，然后推导出鱼眼图像点与空间三维坐标点之间的数学关系，用LM算法最小化误差，得到最优化的投影变换矩阵，利用极线几何的理论计算出基本矩阵的初始值；

步骤3，将畸变模型加入极线几何约束式，用牛顿迭代法求出鱼眼相机畸变参数；

步骤4，用畸变改正鱼眼图像点，求解投影变换矩阵以及基本矩阵和投影变换矩阵，分解投影变换矩阵得到内外方位元素。

2.根据权利要求1所述的极线几何约束的鱼眼相机标定方法，其特征在于：所述步骤1建立有深度的高精度的室内三维标定场，并且需要长期维护，用全站仪对三维标定场进行高精度测量；因为鱼眼图像的大畸变特点，对鱼眼像点的采集要精细。

3.根据权利要求1所述的极线几何约束的鱼眼相机标定方法，其特征在于：所述步骤2是以透视投影为媒介，通过透视投影图像坐标与空间三维坐标之间的关系推导出鱼眼图像点坐标与空间三维坐标之间的关系，在这个过程中首先要确定内方位元素的初始值。

4.根据权利要求1所述的极线几何约束的鱼眼相机标定方法，其特征在于：所述步骤3将畸变模型加入极线几何约束式中，式中的基本矩阵是已知数，此时的极线几何约束式的未知数只有相机的畸变参数，用若干个高精度同名像点可以解算出畸变参数。

5.根据权利要求1所述的极线几何约束的鱼眼相机标定方法，其特征在于：所述步骤4是进一步提高内外方位元素的求解精度，因为第一次求解投影变换矩阵的过程中，鱼眼图像点没有进行畸变的改正，为了提高精度，用求得的畸变改正鱼眼图像点进行计算。