CN111833404B - 摄像机校正系统及摄像机校正方法 - Google Patents
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Abstract
一种摄像机校正系统包括标识图样、摄像机、无人机、路径控制单元、摄像控制单元及校正单元。所述无人机与所述标识图样固定连接,所述路径控制单元用于根据摄像机的位置及方位信息、所述无人机的位置信息及距离设置规则控制无人机在一未校正的所述摄像机前方的一标定距离处飞行,所述无人机在所述标定距离处的飞行包括多个飞行位置且包括至少位于一个平面内的飞行,所述摄像控制单元用于控制所述摄像机在无人机位于每个所述飞行位置时获取所述标识图样的图像,所述校正单元用于根据获取的多个所述图像对所述摄像机进行标定而获取摄像机的内部参数。本发明还提供了一种摄像机校正方法。
Description
技术领域
本发明涉及摄像机校正系统及摄像机校正方法。
背景技术
由于光学原理关系,摄影机在拍摄画面时会产生影像扭曲,影像扭曲会使实际画面与拍摄画面之间存在误差,为了消除这种误差,摄像机标定技术应运而生。在应用摄像机标定技术时,要将多个具有棋盘格的标定板放置在不同位置,摄像机拍摄不同姿态下的多幅标定板图像,将获取的标定板图像上的棋盘格的图像坐标与标定板上的棋盘格的世界坐标联系起来,再根据图像坐标与世界坐标之间的对应关系计算出摄像机的内部参数,通过获取的内部参数对摄像机进行校正从而消除实际画面与拍摄画面之间的误差。摄像机标定技术虽然能消除实际画面与拍摄画面之间的误差,但在上述应用过程中,需要在不同位置安放标定板,标定板的安放费时费力,给摄像机的校正带来了不便。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种省时省力的摄像机校正系统及摄像机校正方法。
一种摄像机校正系统,包括标识图样及摄像机,还包括无人机、路径控制单元、摄像控制单元及校正单元,所述无人机与所述标识图样固定连接,所述路径控制单元用于根据摄像机的位置及方位信息、所述无人机的位置信息及距离设置规则控制无人机在一未校正的所述摄像机前方的一标定距离处飞行,所述无人机在所述标定距离处的飞行包括多个飞行位置且包括至少位于一个平面内的飞行,所述摄像控制单元用于控制所述摄像机在无人机位于每个所述飞行位置时获取所述标识图样的图像,所述校正单元用于根据获取的多个所述图像对所述摄像机进行标定而获取摄像机的内部参数。
一种摄像机校正方法,包括:获取一未校正的摄像机的位置信息、方位信息及无人机的位置信息,所述无人机与一标识图样固定连接;根据摄像机的位置及方位信息、所述无人机的位置信息及距离设置规则控制无人机在未校正的所述摄像机前方的一标定距离处飞行,所述无人机在所述标定距离处的飞行包括多个飞行位置且包括至少位于一个平面内的飞行;控制所述摄像机在无人机位于每个所述飞行位置时获取所述标识图样的图像;及根据获取的多个所述图像对所述摄像机进行标定而获取摄像机的内部参数。
上述摄像机校正系统及摄像机校正方法通过无人机飞行带动所述标识图样移动至不同位置,无需人工在不同位置设置多个标识图样,省时省力。
附图说明
图1为一种摄像机校正系统的示意图。
图2为图1中的摄像机校正系统的模块图。
图3为一种摄像机校正方法的流程图。
主要元件符号说明
摄像机校正系统 | 100 |
摄像机 | 20 |
无人机 | 40 |
标识图样 | 50 |
服务器 | 60 |
定位单元 | 42 |
通讯单元 | 44 |
存储器 | 62 |
处理器 | 64 |
路径控制单元 | 72 |
摄像控制单元 | 74 |
校正单元 | 76 |
确定单元 | 78 |
路径规划单元 | 80 |
飞行控制单元 | 82 |
摄像机校正方法 | 步骤S300-S360 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明提供的一种摄像机校正系统100的示意图。所述摄像机校正系统100包括至少一未校正的摄像机20、无人机40、标识图样50及服务器60。所述摄像机校正系统100用于获取所述摄像机20的内部参数,使摄像机20通过所述内部参数对摄像机20进行校正。
所述标识图样50包含但不限于圆形或方形阵列图。在本实施方式中,所述标识图样50为棋盘格。所述无人机40与所述标识图样50固定连接。在本实施方式中,所述标识图样50通过连接件外挂于无人机40上。在其他实施方式中,所述标识图样50直接嵌设在所述无人机40上。
请同时参阅图2,所述无人机40包括定位单元42及通讯单元44。所述定位单元42用于获取无人机40的位置信息。所述通讯单元44用于将获取的无人机40的位置信息传送至所述服务器60。
服务器60包括相互连接的存储器62、处理器64及通信单元66。所述存储器62用于存储所述服务器60的各类数据。所述存储器62存储有路径控制单元72、摄像控制单元74、校正单元76及确定单元78。所述处理器64用于计算和处理所述服务器60的各类数据。所述通信单元66用于将所述服务器60与所述无人机40及所述摄像机20通讯连接。
所述路径控制单元72用于根据摄像机20的位置及方位信息、所述无人机40的位置信息及距离设置规则控制无人机40在一未校正的所述摄像机20前方的一标定距离处飞行。所述无人机的飞行包含但不限制于单一平面,可以由多平面、多角度的飞行组合而成,只需使所述无人机与所述摄像机之间的距离为所述标定距离即可。所述距离设置规则限定所述无人机40与所述摄像机20之间的所述标定距离,所述标定距离可使所述摄像机20摄取到完整的所述标识图样50。所述距离设置规则包括所述无人机40位于所述摄像机20的前方的初始的标定距离,如2米。
在本实施方式中,所述路径控制单元72包括路径规划单元80及飞行控制单元82。所述路径规划单元80用于根据所述摄像机20的位置及方位信息、所述无人机40的位置信息按照一预设规则规划无人机40的飞行路径。所述摄像机20的位置及方位信息可预先存储于所述存储器62中,也可通过电子地图及方位感测仪获取。所述预设规则包括无人机40在每一平面内飞行的方向、在每个方向上飞行的先后顺序及在每个方向上飞行的距离。所述无人机40在同一标定距离处所在的不同平面内的飞行的方向、每个方向上飞行的先后顺序及在每个方向上飞行的距离可以相同,也可以不同。所述飞行控制单元82用于控制所述无人机40按照所述飞行路径在所述标定距离处飞行。在另一实施方式中,所述路径控制单元72设置于所述无人机40的手持式遥控器上,根据用户在手持式遥控器上的路径操作控制所述无人机40的飞行。
所述无人机40在所述标定距离的飞行包括多个飞行位置。所述摄像控制单元74用于控制所述摄像机20在无人机40位于每个所述飞行位置时获取所述标识图样50的图像。多个所述图像中的标识图样50叠加起来可占满所述摄像机20的拍摄范围。
所述校正单元76用于根据获取的多个所述图像对所述摄像机20进行标定而获取摄像机20的内部参数。所述确定单元78用于确定获取的所述内部参数是否符合预设标准。具体地,在根据所述内部参数及拍摄的标识图像得出的标识图样50的坐标与标识图样50的实际坐标之间的误差在预设误差范围内时确定所述内部参数符合预设标准,否则确定所述内部参数不符合预设标准。
所述距离设置规则包括在所述内部参数不符合预设标准时增大所述摄像机20与所述无人机40之间的所述标定距离。所述路径控制单元72还在所述内部参数不符合预设标准时根据所述距离设置规则控制所述无人机40远离所述摄像机20飞行一位移并在所述位移处飞行。所述摄像控制单元74再次控制摄像机20拍摄标识图样50在所述位移处的多个图像。如此循环,直至得出的内部参数符合预设标准为止,完成对所述摄像机20的校正。
所述确定单元78还确定是否所有摄像机20都已进行校正。所述路径控制单元72还用于在并非所有摄像机20都已进行了校正时,使所述无人机40飞行至另一未校正的所述摄像机20的前方,如此循环,完成所有摄像机20的校正。所述路径控制单元72还在所有摄像机20都已进行了校正时控制所述无人机40飞行至预定位置并停止飞行。
请参阅图3,为本发明提供的一种摄像机校正方法的流程图,所述摄像机20校正方法包括的步骤如下。
步骤S300:获取一未校正的摄像机20的位置信息、方位信息及所述无人机40的位置信息,所述无人机40与标识图样50固定连接。
步骤S310:所述路径控制单元72根据摄像机20的位置及方位信息、所述无人机40的位置信息及距离设置规则控制无人机40在未校正的所述摄像机20前方的一标定距离处飞行,所述无人机40在所述标定距离处的飞行包括多个飞行位置。所述无人机的飞行包含但不限制于单一平面,可以由多平面、多角度的飞行组合而成,只需使所述无人机与所述摄像机之间的距离为所述标定距离即可。所述距离设置规则限定所述无人机40与所述摄像机20之间的距离,所述距离可使所述摄像机20摄取到完整的所述标识图样50。所述距离设置规则包括所述无人机40位于所述摄像机20的前方的初始距离,如2米。
步骤S320:所述摄像控制单元74控制所述摄像机20在无人机40位于每个所述飞行位置时获取所述标识图样50的图像。多个所述图像中的标识图样50叠加起来可占满所述摄像机20的拍摄范围。
步骤S330:所述校正单元76根据获取的多个所述图像对所述摄像机20进行标定而获取摄像机20的内部参数。
步骤S340:所述确定单元78确定获取的所述内部参数是否符合预设标准。如获取的所述内部参数符合预设标准,进入步骤S350,否则转至步骤S310。所述距离设置规则包括在所述内部参数不符合预设标准时,增大所述摄像机20与所述无人机40之间的所述标定距离。
步骤S350:所述确定单元78确定是否所有的摄像机20都已进行校正。如并非所有的摄像机20都已进行了校正,进入步骤S300,使所述无人机40飞行至另一所述摄像机20的前方,否则,进入步骤S360。
步骤S360:路径控制单元72控制所述无人机40飞行至预定位置并停止飞行。
上述摄像机校正系统100及摄像机校正方法通过无人机40飞行带动所述标识图样50移动至不同位置,无需人工在不同位置设置多个标识图样50,省时省力。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围之内,对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明所公开的范围之内。
Claims (10)
1.一种摄像机校正系统,包括标识图样及摄像机,其特征在于:还包括无人机、路径控制单元、摄像控制单元及校正单元,所述无人机与所述标识图样固定连接,所述路径控制单元用于根据摄像机的位置及方位信息、所述无人机的位置信息及距离设置规则控制无人机在一未校正的所述摄像机前方的一标定距离处飞行,所述无人机在所述标定距离处的飞行包括多个飞行位置且包括至少位于一个平面内的飞行,所述摄像控制单元用于控制所述摄像机在无人机位于每个所述飞行位置时获取所述标识图样的图像,所述校正单元用于根据获取的多个所述图像对所述摄像机进行标定而获取摄像机的内部参数。
2.如权利要求1所述的摄像机校正系统,其特征在于,所述路径控制单元设置于所述无人机的手持式遥控器上,根据用户在手持式遥控器上的路径操作控制所述无人机的飞行。
3.如权利要求1所述的摄像机校正系统,其特征在于,所述路径控制单元及所述摄像控制单元置于一服务器内,所述服务器与所述无人机及所述摄像机通讯连接。
4.如权利要求1所述的摄像机校正系统,其特征在于,还包括确定单元,所述确定单元用于确定获取的所述内部参数是否符合预设标准,所述距离设置规则包括在所述内部参数不符合预设标准时增大所述摄像机与所述无人机之间的所述标定距离,所述路径控制单元还在所述内部参数不符合预设标准时根据所述距离设置规则控制所述无人机远离所述摄像机飞行一位移并在所述位移处飞行。
5.如权利要求1所述的摄像机校正系统,其特征在于,多个所述图像中的标识图样叠加起来占满所述摄像机的拍摄范围。
6.如权利要求1所述的摄像机校正系统,其特征在于,所述标识图样通过连接件外挂于无人机上。
7.如权利要求1所述的摄像机校正系统,其特征在于,所述标识图样嵌设在所述无人机上。
8.如权利要求1所述的摄像机校正系统,其特征在于,所述无人机的飞行包括位于多个平面及多个角度的飞行。
9.一种摄像机校正方法,包括:
获取一未校正的摄像机的位置信息、方位信息及无人机的位置信息,所述无人机与一标识图样固定连接;
根据摄像机的位置及方位信息、所述无人机的位置信息及距离设置规则控制无人机在未校正的所述摄像机前方的一标定距离处飞行,所述无人机在所述标定距离处的飞行包括多个飞行位置且包括至少位于一个平面内的飞行;
控制所述摄像机在无人机位于每个所述飞行位置时获取所述标识图样的图像;及
根据获取的多个所述图像对所述摄像机进行标定而获取摄像机的内部参数。
10.如权利要求9所述的摄像机校正方法,其特征在于,还包括:
确定是否所有的摄像机都已进行校正;及
在并非所有的摄像机都已进行了校正时,获取另一未校正的摄像机的位置信息、方位信息及所述无人机的位置信息。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: No. 36, North Street, West District, economic and Technological Development Zone, Binhai New Area, Tianjin Applicant after: Fulian precision electronics (Tianjin) Co.,Ltd. Address before: No.80 Haiyun street, Binhai New Area Economic and Technological Development Zone, Tianjin 300457 Applicant before: HONGFUJIN PRECISION ELECTRONICS (TIANJIN) Co.,Ltd. |
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GR01 | Patent grant | ||
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