[发明专利]用于对摄像机校准进行评估的方法

说明书

本发明涉及一种用于对摄像机校准进行评估的方法，其中，求取第一品质标准，其中，借助所述第一品质标准能够评估统计误差，其中，求取用于成像误差的预期值，其中，首先对优化的模型参数和其协方差矩阵进行访问，然后确定成像误差的矩阵，最后求取所述成像误差的预期值。

技术领域

本发明涉及一种用于对摄像机校准进行评估的方法和一种用于执行该方法的装置。

背景技术

摄像机指的是摄影技术设备，所述摄影技术设备能够将静态的或者移动的图像记录在摄影胶片上或者以电子的方式记录在存储介质上或者通过接口进行传送。

校准指的是一个测量过程，所述测量过程用于确定测量仪器相对于别的设备、参考设备的偏差。然后，在随后使用测量设备时考虑该偏差，用以校正读取的值。因此，在摄像机的校准的范畴中，以与参考摄像机的成像性能相比的方式确定该摄像机的成像性能。

将摄像机系统用作进行测量的仪器的前提是，以最准确的方式已知其几何形状成像性能。具体而言，这意味着必须已知成像函数，即一个点从三维世界到二维图像中的投影在确定该成像函数的参数时的误差或者选择了不适合的模型的可能对所有后续的处理步骤具有严重的影响。

此外，由于摄像机系统的不断增长的使用，对用于确定所述模型参数的方法的需求增加。这应该也能够由外行人(Laien)来执行。

在进行摄像机校准时的两个已知的问题是：第一，系统误差，在所述系统误差的情况下，模型不能够准确地或者不能够足够准确地描述实际的成像性能；第二，高的或者未知的剩余的参数不确定性，所述参数不确定性通常是过少的测量或观察的后果。为了能够识别这两个误差类型，需要专家知识和经验值，例如关于类似的摄像机系统如何表现的专家知识和经验值，或者需要昂贵的控制实验，如在摄影测量学中已知的那样。

发明内容

在这个背景下提出一种用于对摄像机校准进行评估的方法和一种用于对摄像机校准进行评估的装置。以下还给出本发明的优选的实施方式。

所提出的方法用于对摄像机校准进行评估，其中，这个方法用于对统计误差进行评估并且为此求取第一品质标准(Gütemaβ)，该第一品质标准能够实现对该统计误差进行评估。

在所述方法中，求取用于成像误差的预期值，其中，首先访问(zugegriffen)优化的模型参数和其协方差矩阵，然后确定成像误差的矩阵，最后求取成像误差的预期值。

成像误差理解为在通常在校准的范畴中估计的摄像机模型与真实的摄像机之间的、在成像性能方面的差异。

成像误差的预期值是所谓的不确定性度量(Unsicherheitsmetrik)。在此处观察的第一品质标准是不确定性度量。因此进行量化：关于所估计的模型参数是多么不确定。因此，该不确定性度量同时相应于用于能够预期的统计误差的标准。在高的参数不确定性的情况下，在统计学方面产生更高的误差。不确定性度量的定义或构型方案在于，确定成像误差的预期值。因此，从在模型参数中的不确定性推断出能够预期的成像误差。

例如，图像空间中的均方误差能够用作成像误差。替代地，也能够使用局部图像区域中的均方误差或者经校准的摄像机的特定应用中的误差。

例如，如下矩阵能够确定为矩阵：所述矩阵描述取决于所述模型参数中的误差的、成像误差的增加。

因此，本申请的主题是一种方法，该方法能够实现对提到的统计误差进行评估或评估并且因此能够考虑该误差。