CN110717944A - 一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机里的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用，具体涉及视觉测量中的相机标定领域，包括标定应用软件系统，所述标定应用软件系统以应用的形式储存在智能手机、控制摄像头的电脑以及数码相机上，用于将智能手机的摄像头、摄像头以及数码相机的镜头及其他参数进行标定；所述标定应用软件系统包括智能控制单元、标定物打印模块、标定物尺寸信息输入模块、标定模块、存储模块和图片修改模块。本发明不改变设备硬件的前提下可以提高照片质量，对鱼眼镜头的效果尤为显著，本发明可以提高相片质量让适当降低镜头要求变为可行，可以有效降低智能手机，摄像头，和数码相机的镜头成本。

Description

一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机里的应用
技术领域
本发明涉及视觉测量中的相机标定领域，更具体地说，本发明涉及一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用。
背景技术
相机标定方法有：传统相机标定法、主动视觉相机标定方法、相机自标定法；在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此，做好相机标定是做好后续工作的前提，提高标定精度是科研工作的重点所在；
目前，大部分视觉测量系统使用前或则定期需要做相机的标定，目的是校准相机系统的准确位置和标定镜头参数比如镜头变形参数等来提高测量精度。这项技术目前还没有应用到智能手机、摄像头、数码相机等产品。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用，通过利用标定应用软件系统安装在智能手机、摄像头、数码相机里，根据如下步骤：用户打印出标定物如已知几何尺寸的棋盘格图片、用户在应用里设定标定物的几何尺寸、用户在几个不同的角度对准标定物拍摄、用户点击应用程序完成标定程序、应用把标定好的参数存到设备存储模块以及基于相机标定的图片修改技术把标定好的参数应用到拍摄的照片来提高照片质量，标定应用软件系统不改变设备硬件的前提下可以提高照片质量，对鱼眼镜头的效果尤为显著，本发明可以提高相片质量让适当降低镜头要求变为可行，可以有效降低智能手机，摄像头，和数码相机的镜头成本。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用，包括标定应用软件系统，所述标定应用软件系统以应用的形式储存在智能手机、控制摄像头的电脑以及数码相机上，用于将智能手机的摄像头、摄像头以及数码相机的镜头及其他参数进行标定；
所述标定应用软件系统包括智能控制单元、标定物打印模块、标定物尺寸信息输入模块、标定模块、存储模块和图片修改模块；
所述标定物打印模块、标定物尺寸信息输入模块、标定模块、存储模块和图片修改模块均与智能控制单元连接，用于实现标定过程的总控；
所述标定物打印模块用于用户打印出标定物图片；
所述标定物尺寸信息输入模块用于用户在标定应用软件系统里设定标定物的几何尺寸；
所述标定模块用于设定用户在几个不同的角度对准标定物拍摄，并应用标定算法进行相机标定；
所述存储模块用于存储标定好的参数；
所述图片修改模块基于相机标定的图片修改技术，用于把标定好的参数应用到拍摄的照片来提高照片质量。
一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用，还包括相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用方法，具体标定步骤如下：
S1、在智能手机情况中智能手机下载标定应用软件系统，在摄像头情况中使用摄像头电脑或笔记本安装标定应用软件系统，在数码相机情况中厂家把标定应用软件系统存储到设备上；
S2、标定要使用设备的相机和镜头，具体包括：
S2.1、首先，用户先打印已知尺寸的标定物图片，如已知几何尺寸的棋盘格图片；
S2.2、接着，在智能手机、摄像头、数码相机上运行的标定应用软件系统里设定标定物尺寸信息；
S2.3、其次，在三个或以上不同位置角度对准标定物拍摄；
S2.4、然后，应用标定算法，用户点击应用程序完成标定程序；
S2.5、应用把相机标定参数存储到设备存储模块；
S3、最后，用户用已经标定好的设备拍摄照片，应用自动使用基于标定好的参数的图片修改程序把原先照片修改，把标定好的参数应用到拍摄的照片来提高照片质量。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过利用标定应用软件系统安装在智能手机、摄像头、数码相机上，根据如下步骤：用户打印出标定物如已知几何尺寸的棋盘格图片、用户在应用里设定标定物的几何尺寸、用户在几个不同的角度对准标定物拍摄、用户点击应用程序完成标定程序、应用把标定好的参数存到设备内存以及基于相机标定的图片修改技术把标定好的参数应用到拍摄的照片来提高照片质量，整个应用系统不改变设备硬件的前提下可以提高照片质量，对鱼眼镜头的效果尤为显著，本发明可以提高相片质量让适当降低镜头要求变为可行，可以有效降低智能手机，摄像头，和数码相机的镜头成本；
附图说明
图1为本发明的标定应用软件系统结构框图。
图2为本发明的相机在不同的位置拍摄标定物的示意图。
图3为本发明的基于相机标定的图片修改示意图。
图4为本发明的标定前后图片对比图。
图5为本发明的整体相机标定流程图。
附图标记为：1标定应用软件系统、101智能控制单元、102标定物打印模块、103标定物尺寸信息输入模块、104标定模块、105存储模块、106图片修改模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用，包括标定应用软件系统(1)，所述标定应用软件系统(1)以应用的形式储存在智能手机、控制摄像头的电脑以及数码相机上，用于将智能手机的摄像头、摄像头以及数码相机的镜头及其他参数进行标定；
所述标定应用软件系统(1)包括智能控制单元101、标定物打印模块102、标定物尺寸信息输入模块103、标定模块104、存储模块105和图片修改模块106；
所述标定物打印模块102、标定物尺寸信息输入模块103、标定模块104、存储模块105和图片修改模块106均与智能控制单元101连接，用于实现标定过程的总控；
所述标定物打印模块102用于用户打印出标定物图片；
所述标定物尺寸信息输入模块103用于用户在标定应用软件系统(1)里设定标定物的几何尺寸；
所述标定模块104用于设定用户在几个不同的角度对准标定物拍摄，并应用标定算法进行相机标定；
所述存储模块105用于把相机标定参数存储到设备存储模块；
所述图片修改模块106基于相机标定的图片修改技术，用于把标定好的参数应用到拍摄的照片来提高照片质量。
相机标定技术在视觉测量领域广泛使用，一般用相机在几个不同的位置对已知尺寸的标定物拍照后应用标定算法来实现视觉系统标定，具体见图2，标定技术本身比较成熟有很多开源代码如OpenCV，本次发明不限定相机标定技术可以使用市面上任何一项相机标定技术。
实施方式具体为：在标定之前，首先将需要标定的设备中安装标定应用软件系统(1)，标定过程中，智能控制单元101智能调控标定物打印模块102、标定物尺寸信息输入模块103、标定模块104、存储模块105和图片修改模块106之间的协作配合，实现以下标定步骤：
如图5所示，一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用，还包括相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用方法，具体标定步骤如下：
S1、在智能手机情况中智能手机下载标定应用软件系统，在摄像头情况中使用摄像头电脑或笔记本安装标定应用软件系统，在数码相机情况中厂家把标定应用软件系统存储到设备上；
S2、标定要使用设备的相机和镜头，具体包括：
S2.1、首先，用户先打印已知尺寸的标定物图片，如已知几何尺寸的棋盘格图片；
S2.2、接着，在智能手机、摄像头、数码相机上运行的标定应用软件系统里设定标定物尺寸信息；
S2.3、其次，在三个或以上不同位置角度对准标定物拍摄；
S2.4、然后，应用标定算法，用户点击应用程序完成标定程序；
S2.5、应用把相机标定参数存储到设备存储模块；
S3、最后，用户用已经标定好的设备拍摄照片，应用自动使用基于标定好的参数的图片修改程序把原先照片修改，把标定好的参数应用到拍摄的照片来提高照片质量。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用，其特征在于：包括标定应用软件系统(1)，所述标定应用软件系统(1)以应用的形式储存在智能手机、控制摄像头的电脑以及数码相机上，用于将智能手机的摄像头、摄像头以及数码相机的镜头及其他参数进行标定；
所述标定应用软件系统(1)包括智能控制单元(101)、标定物打印模块(102)、标定物尺寸信息输入模块(103)、标定模块(104)、存储模块(105)和图片修改模块(106)；
所述标定物打印模块(102)、标定物尺寸信息输入模块(103)、标定模块(104)、存储模块(105)和图片修改模块(106)均与智能控制单元(101)连接，用于实现标定过程的总控；
所述标定物打印模块(102)用于用户打印出标定物图片；
所述标定物尺寸信息输入模块(103)用于用户在标定应用软件系统(1)里设定标定物的几何尺寸；
所述标定模块(104)用于设定用户在几个不同的角度对准标定物拍摄，并应用标定算法进行相机标定；
所述存储模块(105)用于存储标定好的参数；
所述图片修改模块(106)基于相机标定的图片修改技术，用于把标定好的参数应用到拍摄的照片来提高照片质量。
2.根据权利要求1所述的一种相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用，其特征在于：还包括相机标定在智能手机、摄像头、数码相机上的应用方法，具体标定步骤如下：
S1、在智能手机情况中智能手机下载标定应用软件系统(1)，在摄像头情况中使用摄像头电脑或笔记本安装标定应用软件系统(1)，在数码相机情况中厂家把标定应用软件系统(1)存储到设备上；
S2、标定要使用设备的相机和镜头，具体包括：
S2.1、首先，用户先打印已知尺寸的标定物图片，如已知几何尺寸的棋盘格图片；
S2.2、接着，在智能手机、摄像头、数码相机上运行的标定应用软件系统(1)里设定标定物尺寸信息；
S2.3、其次，在三个或以上不同位置角度对准标定物拍摄；
S2.4、然后，应用标定算法，用户点击应用程序完成标定程序；
S2.5、应用把相机标定参数存储到设备存储模块；
S3、最后，用户用已经标定好的设备拍摄照片，应用自动使用基于标定好的参数的图片修改程序把原先照片修改，把标定好的参数应用到拍摄的照片来提高照片质量。
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