一种相机的畸变标定方法，电子设备及存储介质.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CN114359398A(43)申请公布日2022.04.15(21)申请号202111463282.5(22)申请日2021.12.02(71)申请人北京旷视科技有限公司地址100096北京市海淀区西三旗建材城内建中路12幢一层1268号申请人北京迈格威科技有限公司(72)发明人许盟(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人董艳芳(51)Int.Cl.G06T7/80(2017.01)G06T5/00(2006.01)权利要求书3页说明书16页附图4页(54)发明名称一种相机的畸变标定方法，电子设备及存储介质(57)摘要本申请提供一种相机的畸变标定方法，电子设备及存储介质。相机的畸变标定方法包括：获取标定板图像的各网格点在像素坐标系下的第一坐标和在世界坐标系下的第二坐标，相机的径向畸变系数的初始值，所述相机的内参矩阵和外参；其中，标定板图像通过相机采集；基于标定板图像的各网格点的第一坐标及第二坐标，相机的径向畸变系数的初始值，所述相机的内参矩阵和外参，以及改进后的畸变算法确定相机的径向畸变系数；其中，改进后的畸变算法包括惩罚项，惩罚项用于使改进后的畸变算法对应的畸变曲线无过零点。通过该方式，可以有效地改善去畸变过程中图像边缘出现扭曲变形的情况，提升相机标定的准确性和稳定性。CN114359398ACN114359398A权利要求书1/3页1.一种相机的畸变标定方法，其特征在于，包括：获取标定板图像的各网格点在像素坐标系下的第一坐标和在世界坐标系下的第二坐标，相机的径向畸变系数的初始值，所述相机的内参矩阵和外参；其中，所述标定板图像通过所述相机采集；基于所述标定板图像的各网格点的第一坐标及第二坐标，所述相机的径向畸变系数的初始值，所述相机的内参矩阵和外参，以及改进后的畸变算法确定所述相机的径向畸变系数；其中，所述改进后的畸变算法包括惩罚项，所述惩罚项用于使所述改进后的畸变算法对应的畸变曲线无过零点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述相机的径向畸变系数的初始值，所述相机的内参矩阵和外参，包括：基于所述世界坐标系与所述相机自身的相机坐标系的关系，确定所述相机的外参；和/或基于所述相机坐标系与所述像素坐标系的关系，确定所述相机的内参矩阵；和/或基于所述标定板图像的各网格点的第一坐标及第二坐标、所述相机的外参和所述相机的内参矩阵拟合出所述相机的径向畸变系数的初始值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述标定板图像的各网格点的第一坐标及第二坐标，所述相机的径向畸变系数的初始值，所述相机的内参矩阵和外参，以及改进后的畸变算法确定所述相机的径向畸变系数，包括：S1：基于所述标定板图像的各网格点在世界坐标系下的第二坐标、所述相机的径向畸变系数的初始值，所述相机的内参矩阵和外参，以及所述改进后的畸变算法确定每个所述网格点的预估投影点；其中，所述预估投影点为所述像素坐标系下的坐标点；S2：计算每个所述网格点的预估投影点与每个所述网格点在像素坐标系下的第一坐标的误差值；S3：对所述误差值进行优化，以得到优化后的径向畸变系数；S4：将所述优化后的径向畸变系数代入步骤S1～S3中替换所述径向畸变系数的初始值，以确定再次优化后的径向畸变系数；以此类推进行迭代，直至满足预设迭代条件后，输出与最新的误差值所对应的优化后的径向畸变系数；其中，输出的与所述最新的误差值所对应的优化后的径向畸变系数为所述相机的径向畸变系数。4.根据权利要求1‑3任一项所述的方法，其特征在于，所述改进后的畸变算法为：其中，xd和yd表示所述网格点在图像坐标系下带畸变的第三坐标；xd和yd用于确定所述预估投影点；xu和yu表示所述网格点在在所述图像坐标系下无畸变的第四坐标；xu和yu通过2所述第二坐标获得；k1～k6表示径向畸变系数；Q(r)表示所述惩罚项。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述惩罚项的表达式为：222Q(r)＝Q1(r)+Q2(r)；2CN114359398A权利要求书2/3页22224其中，Q1(r)表示F(r)在边缘视场r＝rmax处函数值的惩罚子项，F(r)＝1+k1r+k2r+6222246k3r；Q2(r)表示G(r)在边缘视场r＝rmax处函数值的惩罚子项，G(r)＝1+k4r+k5r+k6r；q表示惩罚误差值；表示所述第三坐标xu和yu的平方和对应的最大值；或，所述惩罚项的表达式为：22222Q(r)＝Q1(r)+Q2(r)+Q3(r)+Q4(r)；2222其中，Q1(r)表示F(r)在边缘视场r＝rmax处函数值的惩罚子项；Q2(r)表示G(r)在边22缘视场r＝rmax处函数值的惩罚子项；Q3(r)表示