校准装置、校准图表、图表图案生成装置和校准方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110809786A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201780092018.0(51)Int.Cl.(22)申请日2017.06.20G06T7/80(2017.01)H04N5/232(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.12.13(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2017/0226922017.06.20(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/235163JA2018.12.27(71)申请人索尼互动娱乐股份有限公司地址日本东京都(72)发明人明官佳宏稻田彻悟村本准一(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人张晓明权利要求书2页说明书16页附图19页(54)发明名称校准装置、校准图表、图表图案生成装置和校准方法(57)摘要该校准设备使用图表200的捕获图像来执行校准，图表200包括它们之间形成预定角度θ的多个平面。图像捕获设备12同时捕获在图表200的每个平面上形成的图表图案。在图表200的每个平面上形成的图表图案的尺寸随着距图像捕获平面的距离而增大，如(a)中所示，使得图案的特征点在捕获图像内均匀分布，如(b)中所示。CN110809786ACN110809786A权利要求书1/2页1.一种校准装置，包括：图像获取部分，其获取与图表的捕获图像有关的数据，所述图表具有形成预定角度的多个平面；特征点信息获取部分，其从所述捕获图像中检测出在所述图表的表面上描绘的图表图案的特征点的图像，并生成指示所述特征点的图像的位置坐标与所述图表的表面上的所述特征点的位置信息之间的关联的特征点信息；和校准部分，其基于所述特征点信息执行用于校准的计算，并获取要输出的预定照相机参数；其中，所述特征点信息获取部分基于包括在所述图表图案中的标记的图像，在所述捕获图像内标识每个平面的图像，并且执行针对每个平面生成所述特征点信息的处理。2.根据权利要求1所述的校准装置，其中，通过根据成像平面与每个平面之间的距离的变化来变换预定图案、以获取所述捕获图像内的所述预定图案这样的方式，获得所述图表图案，以及所述特征点信息获取部分根据与所述预定图案的变化来确定所述捕获图像中的图像失真，搜索与所述图像失真相对应的点，并将所述捕获图像中的特征点的图像与指示所述预定图案中的所述特征点的位置的索引相关联。3.根据权利要求2所述的校准装置，其中，所述特征点信息获取部分还包括投影变换参数存储部分，所述投影变换参数存储部分存储单应矩阵，所述单应矩阵适于将定义索引的索引坐标系的位置坐标变换为图表的表面上的所述特征点的位置坐标，以及根据与所述捕获图像中所述特征点的图像相关联的索引、通过使用所述单应矩阵来获取所述图表的表面上的所述特征点的位置坐标，生成所述特征点信息。4.根据权利要求2或3所述的校准装置，其中，所述特征点信息获取部分通过获取单应矩阵来确定失真，所述单应矩阵用于将具有被视为所述预定图案的四个相邻特征点的顶点的矩形变换为具有被视为所述捕获图像中的特征点的图像的顶点的矩形，并确定通过将所述单应矩阵应用于所述预定图案中的另一个矩形来确定所述捕获图像中下一个特征点的图像的搜索范围。5.一种适用于校准成像装置的校准图表，所述校准图表包括：多个平面，其形成预定角度；和图表图像，其在每个平面上描绘，并通过根据成像平面和每个平面之间的距离的变化、变换预定图案以获取捕获图像内的所述预定图案这样的方式获得。6.根据权利要求5所述的校准图表，其中，所述预定图案包括从一个平面到另一个平面变化的标记的图像。7.根据权利要求5或6所述的校准图表，其中，所述多个平面被构造成使得在成像装置的假设光轴处距成像平面的距离最大。8.根据权利要求5至7中任一项所述的校准图表，其中，所述多个平面包括线对称结构，所述线对称结构通过连接具有相同面积的两个矩形平面而形成。9.根据权利要求8所述的校准图表，2CN110809786A权利要求书2/2页其中，所述多个平面具有通过将两个矩形平面连接到另一个矩形平面而形成的结构。10.一种图表图案生成装置，其生成将被描绘在图表上以用于成像装置的校准的图表图案，所述图表图案生成装置包括：逆变换参数生成部分，其获取与形成图表的多个平面和成像装置的成像平面的位置和姿势有关的设置信息，并基于所述成像平面和每个平面之间的距离变化、以获得捕获图像内的预定图案这样的方式生成用于实现变换的变换参数；和图案变换部分，其通过使用所述变换参数来变换所述预定图案，并生成与要输出的所述图表图案有关的数据。11.根据权利要求10所述的图表图案生成装置，还包括：投影变换参数生成部分，生成并输出单应矩阵，所述单应矩阵适于将表示预定图案中的特征点的位置的索