CN117173248A - 坐标调整方法、装置、设备、介质及产品 - Google Patents

坐标调整方法、装置、设备、介质及产品 Download PDF

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CN117173248A CN202210573594.XA CN202210573594A CN117173248A CN 117173248 A CN117173248 A CN 117173248A CN 202210573594 A CN202210573594 A CN 202210573594A CN 117173248 A CN117173248 A CN 117173248A
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洪鹏辉
余金清
冉鹏
罗廷
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Abstract

本申请公开了一种坐标调整方法、装置、设备、介质及产品,方法包括:获取第一标定图像,第一标定图像包括第一区域和第二区域,第一区域包括多个第一特征点,第二区域包括多个第二特征点;对多个第一特征点和多个第二特征点进行直线拟合;获取每个第一特征点对应的第一参数,第一参数包括与第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标,N个第二特征点与第一特征点共线;根据每个第一特征点对应的第一参数,确定每个第一特征点对应的交比值;根据每个第一特征点对应的交比值,对每个第一特征点的第一图像坐标进行调整。根据本申请实施例,能够解决标定点的图像坐标与空间坐标匹配度不高的问题。

Description

坐标调整方法、装置、设备、介质及产品
技术领域
本申请属于相机技术领域,尤其涉及一种坐标调整方法、装置、设备、介质及产品。
背景技术
在计算机视觉中,相机标定是精密视觉测量的前提,因此电子设备中的相机在使用之前,需要对相机进行标定。
相关技术中,可以通过标定板上标定点的空间坐标,以及标定点映射至标定图像中的图像坐标完成相机标定,但当标定图像的部分区域较为模糊时,获取到的标定点的图像坐标会存在误差,导致标定点的图像坐标与空间坐标匹配度不高,从而对相机标定的精度产生影响。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种坐标调整方法、电子设备、系统、介质及产品,能够解决相关技术中标定点的图像坐标与空间坐标匹配度不高,从而对相机标定的精度产生影响的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种坐标调整方法,该方法包括:获取第一标定图像,第一标定图像包括第一区域和第二区域,第一区域为第一标定图像中除第二区域以外的区域,第一区域包括多个第一特征点,第二区域包括多个第二特征点;对多个第一特征点和多个第二特征点进行直线拟合;获取每个第一特征点对应的第一参数,第一参数包括与第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标,N个第二特征点与第一特征点共线,N为正整数;根据每个第一特征点对应的第一参数,确定每个第一特征点对应的交比值;根据每个第一特征点对应的交比值,对每个第一特征点的第一图像坐标进行调整。
第二方面,本申请实施例提供一种坐标调整装置,该装置包括:获取模块,用于获取第一标定图像,第一标定图像包括第一区域和第二区域,第一区域为第一标定图像中除第二区域以外的区域,第一区域包括多个第一特征点,第二区域包括多个第二特征点;拟合模块,用于对多个第一特征点和多个第二特征点进行直线拟合;获取模块,还用于获取每个第一特征点对应的第一参数,第一参数包括与第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标,N个第二特征点与第一特征点共线,N为正整数;确定模块,用于根据每个第一特征点对应的第一参数,确定每个第一特征点对应的交比值;调整模块,用于根据每个第一特征点对应的交比值,对每个第一特征点的第一图像坐标进行调整。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;处理器执行计算机程序指令时实现如第一方面的坐标调整方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面的坐标调整方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品被存储在非易失的存储介质中,所述计算机程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面的坐标调整方法的步骤。
第六方面,本申请实施例提供了一种芯片,该芯片包括处理器和通信接口,通信接口和处理器耦合,处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面的坐标调整方法的步骤。
本申请提供一种坐标调整方法、装置、设备、介质及产品,第一标定图像可以分为第一区域和第二区域,通过对第一区域和第二区域中的所有特征点进行直线拟合,能够将所有第一特征点和第二特征点映射到对应直线上。基于此,对于第一区域中的每个第一特征点,从第二区域中获取与其共线的N个第二特征点,并获取与第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标。由于第一特征点与N个第二特征点共线,因此第一空间坐标与N个第二空间坐标共线,根据共线的第一空间坐标与N个第二空间坐标可以确定交比值。基于交比不变性,即空间中任意共线四点经过射影变换(成像)后,与变换后的四点相比较其交比值不会发生改变,可以基于该交比值对第一特征点的第一图像坐标进行调整。如此,当第一区域为模糊区域时,能够通过交比不变性约束实现对模糊区域中特征点的图像坐标优化,提升图像坐标的准确度,在基于图像坐标和空间坐标进行相机标定时,提升标定精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的坐标调整方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的第一标定图像的示例的示意图;
图3是本申请实施例提供的第一标定图像的另一示例的示意图;
图4是本申请实施例提供的坐标调整场景的示例的示意图;
图5是本申请实施例提供的第一图像的示例的示意图;
图6是本申请另一实施例提供的坐标调整方法的流程示意图;
图7是本申请再一实施例提供的坐标调整方法的流程示意图;
图8是本申请实施例提供的一种坐标调整装置的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请,而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
如背景技术,电子设备中的相机在使用之前,可以通过标定板上标定点的空间坐标,以及标定点映射至标定图像中的图像坐标完成相机标定,但当标定图像的部分区域较为模糊时,获取到的标定点的图像坐标会存在误差,导致标定点的图像坐标与空间坐标匹配度不高,从而对相机标定的精度产生影响。
为了解决相关技术中的问题,本申请实施例提供了一种坐标调整方法,第一标定图像可以分为第一区域和第二区域,通过对第一区域和第二区域中的所有特征点进行直线拟合,能够将所有第一特征点和第二特征点映射到对应直线上。基于此,对于第一区域中的每个第一特征点,从第二区域中获取与其共线的N个第二特征点,并获取与第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标。由于第一特征点与N个第二特征点共线,因此第一空间坐标与N个第二空间坐标共线,根据共线的第一空间坐标与N个第二空间坐标可以确定交比值。基于交比不变性,即空间中任意共线四点经过射影变换(成像)后,与变换后的四点相比较其交比值不会发生改变,可以基于该交比值对第一特征点的第一图像坐标进行调整。如此,当第一区域为模糊区域时,能够通过交比不变性约束实现对模糊区域中特征点的图像坐标优化,提升图像坐标的准确度,在基于图像坐标和空间坐标进行相机标定时,提升标定精度,解决了相关技术中标定点的图像坐标与空间坐标匹配度不高,从而对相机标定的精度产生影响的问题。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的坐标调整方法进行详细地说明。
图1是本申请实施例提供的坐标调整方法的流程示意图,该坐标调整方法的执行主体可以为电子设备。需要说明的是,上述执行主体并不构成对本申请的限定。
示例性地,该电子设备可以为投影设备。
如图1所示,本申请实施例提供的坐标调整方法可以包括步骤110-步骤150。
步骤110,获取第一标定图像,第一标定图像包括第一区域和第二区域,第一区域包括多个第一特征点,第二区域包括多个第二特征点。
具体地,电子设备通过内置或外置的相机对标定板拍摄后,可以生成标定板图像,第一标定图像可以为该标定板图像,或者,电子设备对该标定板图像进行投影后可以得到投影画面,第一标定图像可以为电子设备通过相机对投影画面拍摄后所生成的投影图像;第一区域为第一标定图像中除第二区域以外的区域,第一区域可以为第一标定图像中的模糊区域,第二区域为除模糊区域以外的理想区域;第一特征点为位于第一区域的特征点,第二特征点为位于第二区域的特征点。
例如,电子设备通过相机拍摄标定板,或者拍摄投影画面时,在单点强光源的照射下,无法使得光照和亮度均匀,因此拍摄得到的第一标定图像会存在模糊区域。
需要说明的是,在第一标定图像为标定板图像的情况下,第一空间坐标为标定板上与第一特征点具有映射关系的空间点的坐标;在电子设备为投影设备,第一标定图像为投影图像的情况下,第一空间坐标为投影设备屏幕上与第一特征点具有映射关系的空间点的坐标。
在一个示例中,当无法使得图像四周亮度均匀时,图像边缘处较为模糊,如图2所示,第一标定图像为201,图像中间部分亮度较高的区域202为第二区域,图像边缘部分亮度较低的区域202为第二区域。
在另一个示例中,如图3所示,301为第一标定图像,302为第二区域,303为第一标定图像301中除302以外的区域,即第一区域,a1、b1和c1为位于第二区域302内的特征点,即第二特征点,d1和e1为位于第一区域303内的特征点,即第一特征点。
在一个实施例中,第二区域与第一标定图像的面积之比可以为三分之一。
步骤120,对多个第一特征点和多个第二特征点进行直线拟合。
示例性地,电子设备可以采用预设拟合直线算法对多个第一特征点和多个第二特征点进行直线拟合,将第一特征点和第二特征点均映射至各自所属直线上。
需要说明的是,在将第一特征点和第二特征点均映射至各自所属直线上之后,第一特征点与第二特征点的坐标值会相应变化。
步骤130,获取每个第一特征点对应的第一参数,第一参数包括与第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标。
其中,N个第二特征点与第一特征点共线,N为正整数,第一空间坐标为与第一特征点具有映射关系的空间点的空间坐标,第二空间坐标为与第二特征点具有映射关系的空间点的空间坐标。
在一个示例中,参照图3,d1为第一特征点,则与d1共线的N个第二特征点可以包括a1、b1和c1;参照图4,第一空间坐标可以为标定板上与第一特征点d1具有映射关系的空间点的空间坐标D1,N个第二空间坐标可以包括与a1、b1和c1分别具有映射关系的空间点的空间坐标A1、B1和C1。
步骤140,根据每个第一特征点对应的第一参数,确定每个第一特征点对应的交比值。
其中,第一特征点对应的交比值可以为第一空间坐标与N个第二空间坐标的交比值。
具体地,由于第一特征点与N个第二特征点共线,因此第一空间坐标与N个第二空间坐标共线,根据共线的第一空间坐标与N个第二空间坐标可以确定第一特征点对应的交比值。
示例性地,第一特征点d1对应的交比值即为空间共线四点A1、B1、C1和D1的交比值(A1,B1;C1,D1)。
步骤150,根据每个第一特征点对应的交比值,对每个第一特征点的第一图像坐标进行调整。
具体地,在根据共线的第一空间坐标与N个第二空间坐标确定第一特征点对应的交比值之后,基于交比不变性和该交比值,可以对第一特征点的第一图像坐标进行调整,提升第一特征点的图像坐标的准确度。
需要说明的是,由于第一特征点直线拟合后,第一特征点的坐标值会相应变化,因此第一图像坐标为直线拟合后的第一特征点的坐标值。
交比不变性是指空间中任意共线四点A、B、C、D,经过射影变换(成像)后,与它们变换后的四点a、b、c、d相比较,其交比不会发生改变,即(A,B;C,D)=(a,b;c,d)。其中,(A,B;C,D)=(AC/AD)/(BC/BD),(a,b;c,d)=(ac/ad)/(bc/bd),交比不变即(AC/AD)/(BC/BD)=(ac/ad)/(bc/bd)。
本申请实施例提供的坐标调整方法,第一标定图像可以分为第一区域和第二区域,通过对第一区域和第二区域中的所有特征点进行直线拟合,能够将所有第一特征点和第二特征点映射到对应直线上。基于此,对于第一区域中的每个第一特征点,从第二区域中获取与其共线的N个第二特征点,并获取与第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标。由于第一特征点与N个第二特征点共线,因此第一空间坐标与N个第二空间坐标共线,根据共线的第一空间坐标与N个第二空间坐标可以确定交比值。基于交比不变性,即空间中任意共线四点经过射影变换(成像)后,与变换后的四点相比较其交比值不会发生改变,可以基于该交比值对第一特征点的第一图像坐标进行调整。如此,当第一区域为模糊区域时,能够通过交比不变性约束实现对模糊区域中特征点的图像坐标优化,提升图像坐标的准确度,在基于图像坐标和空间坐标进行相机标定时,提升标定精度。
下面结合具体的实施例,详细说明上述步骤的具体实现方式。
涉及步骤110,获取第一标定图像,第一标定图像包括第一区域和第二区域,第一区域包括多个第一特征点,第二区域包括多个第二特征点。
在本申请的一些实施例中,第二区域的区域亮度值大于第一区域的区域亮度值。
电子设备通过相机拍摄标定板时,在单点强光源的照射下,无法使得光照和亮度均匀,拍摄得到的第一标定图像亮度不均。基于此,电子设备可以将亮度值较高的区域作为第二区域,将亮度值较低的区域作为第一区域。由于第二区域较为清晰,第二特征点的图像坐标较为准确,且图像坐标与空间坐标匹配度较高,因此电子设备基于第二区域中的第二特征点及其空间坐标,可以对第一区域中第一特征点的图像坐标进行调整,降低第一特征点的图像坐标误差。
在一个示例中,如图2所示,第一标定图像为201,第二区域202的区域亮度值大于第一区域203。
在本申请的一些实施例中,在多个第一特征点与相同的N个第二特征点均共线的情况下,多个第一特征点对应的第一参数中均包括相同的N个第二特征点对应的N个第二空间坐标。
示例性地,N为3,如图3所示,第一特征点d1和e1均与第二特征点a1、b1、c1共线,则d1与e1对应的3个第二特征点相同,分别为a1、b1和c1,同时,d1与e1对应的第一参数中的3个第二空间坐标也相同,分别为A1、B1和C1。
在本申请实施例中,若多个第一特征点与相同的N个第二特征点均共线,则可以将该N个第二特征点作为固定特征点,在对与该固定特征点共线的所有第一特征点进行坐标调整时,均可以基于该固定特征点及其空间坐标进行调整,无需为多个第一特征点选取不同的N个第二特征点,减少第二特征点的获取量和数据处理量,提升坐标调整效率。
在本申请的一些实施例中,第一标定图像可以包括多张。
相机成像模型近似针孔成像模型,由于相机镜头制作工艺及噪声影响,成像过程中存在一些畸变,为了降低畸变对坐标调整准确度的影响,步骤110可以具体包括下述步骤:通过相机在多个位置拍摄标定板,得到多张第一图像;基于多张第一图像和预设标定算法对相机进行标定,得到畸变系数;基于畸变系数对多张第一图像进行畸变矫正,得到多张第一标定图像。
具体地,电子设备可以利用多张第一图像以及张氏标定等预设标定算法,对相机进行初步标定,得到标定参数初始值,该标定参数初始值包括畸变系数;然后电子设备基于该畸变系数和畸变模型对每张第一图像进行畸变矫正处理,得到矫正后的第一标定图像。
在本申请实施例中,电子设备在通过相机拍摄标定板,得到第一图像后,可以利用第一图像和预设标定算法对相机进行初步标定,得到畸变系数,通过该畸变系数对每张第一图像进行畸变矫正处理,能够弱化第一标定图像中的畸变程度,从而在利用第一标定图像进行坐标调整时,降低畸变对坐标调整准确度的影响。
在一个实施例中,在对相机进行初步标定后,电子设备利用多张第一标定图像可以再次进行相机标定。
在一个实施例中,上述标定参数初始值还可以包括相机焦距和主点。
在一个示例性中,如图5所示,电子设备通过相机在多个不同的位置拍摄标定板,可以得到多张第一图像。
涉及步骤120,对多个第一特征点和多个第二特征点进行直线拟合。
在本申请的一些实施例中,为了能够将多个第一特征点和多个第二特征点准确映射至所属直线,步骤120可以具体包括下述步骤:基于预设拟合直线算法,在第二区域的水平方向和竖直方向对多个第二特征点进行直线拟合;将每个第一特征点映射至距离最近的直线。
具体地,电子设备首先利用预设拟合直线算法将每个第二特征点映射到所属直线上,得到多条拟合直线,然后获取每个第一特征点与多条直线的距离,将每个第一特征点映射到与其距离最短的拟合直线上。
在本申请实施例中,第二区域较为清晰,第二特征点的图像坐标较为准确,因此将多个第二特征点映射到直线上较为容易,基于此,再将模糊区域的第一特征点映射到与其距离最短的拟合直线上,能够降低第一特征点的直线拟合难度,并提升第一特征点的直线拟合效率。
可选地,该预设拟合直线算法可以根据实际需求进行设置,例如可以为最小二乘法、随机抽样一致算法(RANdom SAmple Consensus,RANSAC)、高斯牛顿算法、梯度下降算法等,本申请在此不做具体限定。
可选地,在多个第二特征点的数量小于预设数量阈值的情况下,可以选取最小二乘法作为预设拟合算法。
涉及步骤150,根据每个第一特征点对应的交比值,对每个第一特征点的第一图像坐标进行调整。
在本申请的一些实施例中,为了对第一图像坐标进行调整,图6是本申请另一实施例提供的坐标调整方法的流程示意图,步骤150可以具体包括图6所示的步骤610-步骤630。
步骤610,获取每个第二特征点对应的第二参数。
其中,第二参数包括N个第二特征点的N个第二图像坐标。
在一个示例中,如图3所示,第一特征点d1对应的N个第二特征点包括a1、b1和c1,则第一特征点d1对应的第二参数包括a1、b1和c1的图像坐标,即第二图像坐标。
需要说明的是,由于第二特征点直线拟合后,第二特征点的坐标值会相应变化,因此第二图像坐标为直线拟合后的第二特征点的坐标值。
步骤620,根据每个第一特征点对应的交比值和第二参数,确定每个第一特征点的目标坐标值。
其中,第一特征点对应的交比值即为空间共线四点的交比值,基于交比不变性,该交比值与N个第二图像坐标和目标坐标值的交比值相同,N个第二图像坐标和目标坐标值即为与空间共线四点具有映射关系的四个成像点。
参见上述示例,第一特征点d1对应的交比值即为空间共线四点A1、B1、C1和D1的交比值(A1,B1;C1,D1)=(AC/AD)/(BC/BD),与空间共线四点A1、B1、C1、D1具有映射关系的四个成像点分别为a1、b1、c1、d2;基于交比不变性,(A1,B1;C1,D1)=(A1C1/A1D1)/(B1C1/B1D1)=(a1,b1;c1,d2)=(a1c1/a1d2)/(b1c1/b1d2),第一空间坐标D1、第二空间坐标A1、B1、C1,以及a1、b1、c1的第二图像坐标均为已知量,因此可以基于已知量和交比不变性约束条件确定理想坐标d2的坐标值,即目标坐标值。
步骤630,将每个第一特征点的第一图像坐标调整为对应的目标坐标值。
具体地,第一图像坐标为第一特征点对应的坐标值,电子设备可以将第一图像坐标由初始坐标值调整为目标坐标值。
继续参见上述示例,图4所示的d1为第一特征点的初始坐标值(即实际坐标),d2为第一特征点的理想坐标,因此在得到理想坐标的坐标值,即目标坐标值后,电子设备将第一特征点的第一图像坐标由d1调整至目标坐标值d2。
在本申请实施例中,第二区域中第二特征点的第二图像坐标准确度较高,因此电子设备可以在交比不变原理的基础上,利用第二图像坐标对第一特征点的第一图像坐标进行调整,将与第二特征点共线的第一特征点调整至理想坐标,实现对模糊区域中特征点的图像坐标的优化,交比不变性质仅需空间中共线四点就可对其成像点构成约束,使用灵活,可对局部区域实现坐标优化,提升模糊区域中特征点对应图像坐标的准确度,从而提升图像坐标与空间坐标的匹配度,在基于图像坐标和空间坐标进行相机标定时,提升标定精度。同时,交比不变性的约束可以代替单应矩阵的计算,防止引入全局的系统误差,提升坐标调整的精准度。
在本申请的一些实施例中,为了提升对拍摄图像的补偿效率,图7是本申请再一实施例提供的坐标调整方法的流程示意图,如图7所示,在步骤150之后,该方法还可以包括步骤710-步骤740。
步骤710,通过相机在多个位置中的第一位置拍摄标定板,得到第二图像。
步骤720,基于畸变系数对第二图像进行畸变矫正,得到第二标定图像。
需要说明的是,步骤710中对第二图像进行畸变矫正的方式与上述对第一图像进行畸变矫正的方式相同,为了简洁,在此不再赘述。
步骤730,获取多张第一标定图像中,在第一位置拍摄的目标标定图像。
步骤740,基于目标标定图像中每个第一特征点的第一图像坐标的调整参数,对每个第三特征点的第三图像坐标进行调整。
其中,调整参数为目标坐标值与初始坐标值的差值,第三特征点为第二标定图像中与第一特征点对应的特征点。
具体地,目标标定图像与第二图像均在第一位置拍摄,即在相同位置拍摄。基于此,目标标定图像与第二图像中的特征点可以相对应,即目标标定图像中的第一特征点可以与第二图像中的第三特征点相对应,因此电子设备可以利用目标标定图像中第一特征点的第一图像坐标的调整参数,来调整第二图像中第三特征点的坐标。
在本申请实施例中,电子设备在对目标标定图像的第一图像坐标进行坐标调整后,能够提升第一图像坐标的准确度,基于此,在后续对相同位置拍摄的第二标定图像优化图像坐标时,可以参照目标标定图像中第一图像坐标的调整参数,根据第一特征点的坐标调整参数对第三特征点的第三图像坐标进行补偿和优化,无需再利用交比不变性约束条件逐一确定每个第三特征点的理想坐标,简化坐标调整步骤,提升图像坐标的优化效率。
需要说明的是,第一特征点所在区域越模糊,其目标坐标值与初始坐标值的差值越大。
在一个实施例中,第三图像坐标初始为第一坐标值,步骤740可以具体包括:将第三特征点的第三图像坐标由第一坐标值调整至第二坐标值,第二坐标值为第一坐标值与调整参数的和值。
在本申请的一些实施例中,在步骤150之后,该方法还可以具体包括:根据调整后的第一图像坐标进行相机标定和三维重构。
在本申请实施例中,电子设备通过交比不变性约束实现对模糊区域中特征点的图像坐标优化,提升图像坐标的准确度,使得第一标定图像中所有特征点的图像坐标与空间坐标的准确度较高,这样在基于第一标定图像中特征点的图像坐标和空间坐标进行相机标定和三维重构时,可以提升标定精度和三维重构精度。
需要说明的是,本申请实施例提供的坐标调整方法,执行主体可以为电子设备,或者坐标调整装置中用于执行坐标调整方法的控制模块。下面对坐标调整装置进行详细介绍。
图8是本申请实施例提供的一种坐标调整装置的结构示意图。如图8所示,该坐标调整装置800可以包括:获取模块810、拟合模块820、确定模块830和调整模块840。
其中,获取模块810,用于获取第一标定图像,第一标定图像包括第一区域和第二区域,第一区域为第一标定图像中除第二区域以外的区域,第一区域包括多个第一特征点,第二区域包括多个第二特征点;拟合模块820,用于对多个第一特征点和多个第二特征点进行直线拟合;获取模块810,还用于获取每个第一特征点对应的第一参数,第一参数包括与第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标,N个第二特征点与第一特征点共线,N为正整数;确定模块830,用于根据每个第一特征点对应的第一参数,确定每个第一特征点对应的交比值;调整模块840,用于根据每个第一特征点对应的交比值,对每个第一特征点的第一图像坐标进行调整。
本申请提供的坐标调整装置,第一标定图像可以分为第一区域和第二区域,通过对第一区域和第二区域中的所有特征点进行直线拟合,能够将所有第一特征点和第二特征点映射到对应直线上。基于此,对于第一区域中的每个第一特征点,从第二区域中获取与其共线的N个第二特征点,并获取与第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标。由于第一特征点与N个第二特征点共线,因此第一空间坐标与N个第二空间坐标共线,根据共线的第一空间坐标与N个第二空间坐标可以确定交比值。基于交比不变性,即空间中任意共线四点经过射影变换(成像)后,与变换后的四点相比较其交比值不会发生改变,可以基于该交比值对第一特征点的第一图像坐标进行调整。如此,当第一区域为模糊区域时,能够通过交比不变性约束实现对模糊区域中特征点的图像坐标优化,提升图像坐标的准确度,在基于图像坐标和空间坐标进行相机标定时,提升标定精度。
在本申请的一些实施例中,调整模块840包括:获取单元,用于获取每个第二特征点对应的第二参数,第二参数包括N个第二特征点的N个第二图像坐标;确定单元,用于根据每个第一特征点对应的交比值和第二参数,确定每个第一特征点的目标坐标值;调整单元,用于将每个第一特征点的第一图像坐标调整为对应的目标坐标值。
在本申请的一些实施例中,获取模块810包括:拍摄单元,用于通过相机在多个位置拍摄标定板,得到多张第一图像;标定单元,用于基于多张第一图像和预设标定算法对相机进行标定,得到畸变系数;矫正单元,用于基于畸变系数对多张第一图像进行畸变矫正,得到多张第一标定图像。
在本申请的一些实施例中,第一图像坐标由初始坐标值调整为目标坐标值,装置还包括:拍摄单元,还用于在根据每个第一特征点对应的交比值,对每个第一特征点的第一图像坐标进行调整之后,通过相机在多个位置中的第一位置拍摄标定板,得到第二图像;矫正单元,还用于基于畸变系数对第二图像进行畸变矫正,得到第二标定图像;获取模块810,还用于获取多张第一标定图像中,在第一位置拍摄的目标标定图像;调整模块840,还用于基于目标标定图像中每个第一特征点的第一图像坐标的调整参数,对每个第三特征点的第三图像坐标进行调整,调整参数为目标坐标值与初始坐标值的差值,第三特征点为第二标定图像中与第一特征点对应的特征点。
在本申请的一些实施例中,拟合模块820具体用于:基于预设拟合直线算法,在第二区域的水平方向和竖直方向对多个第二特征点进行直线拟合;将每个第一特征点映射至距离最近的直线。
在本申请的一些实施例中,在多个第一特征点与相同的N个第二特征点均共线的情况下,多个第一特征点对应的第一参数中均包括相同的N个第二特征点对应的N个第二空间坐标。
在本申请的一些实施例中,第二区域的区域亮度值大于第一区域的区域亮度值。
在本申请的一些实施例中,在根据每个第一特征点对应的交比值,对每个第一特征点的第一图像坐标进行调整之后,装置还包括:标定模块,用于根据调整后的第一图像坐标进行相机标定和三维重构。
本申请实施例提供的坐标调整装置,能够实现图1-图7的方法实施例中电子设备所实现的各个过程,并能实现相同的技术效果,为避免重复,在此不再赘述。
图9是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
如图9所示,本实施例中的电子设备900可以包括处理器901以及存储有计算机程序指令的存储器902。
具体地,上述处理器901可以包括中央处理器(CPU),或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器902可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器902可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器902可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器902可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中,存储器902是非易失性固态存储器。存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM),随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM),磁盘存储介质设备,光存储介质设备,闪存设备,电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此,通常,存储器包括一个或多个数据有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如,存储器设备),并且当该软件被执行(例如,由一个或多个处理器)时,其可操作来执行参考根据本申请实施例的方法所描述的操作。
处理器901通过读取并执行存储器902中存储的计算机程序指令,以实现上述实施例中的任意一种坐标调整方法或坐标调整方法。
在一个示例中,电子设备900还可以包括通信接口903和总线910。其中,如图9所示,处理器901、存储器902、通信接口903通过总线910连接并完成相互间的通信。
通信接口903,主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线910包括硬件、软件或两者,将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制,总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线910可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线,但本申请考虑任何合适的总线或互连。
本申请实施例提供的电子设备,能够实现图1-图7的方法实施例中电子设备所实现的各个过程,并能实现相同的技术效果,为避免重复,在此不再赘述。
另外,结合上述实施例中的坐标调整方法和坐标调整方法,本申请实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令;该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种坐标调整方法或坐标调整方法的步骤。
结合上述实施例中的坐标调整方法和坐标调整方法,本申请实施例可提供一种计算机程序产品来实现。该(计算机)程序产品被存储在非易失的存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行时实现上述实施例中的任意一种坐标调整方法或坐标调整方法的步骤。
需要明确的是,本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后,做出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本申请中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本申请不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解,流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器,以产生一种机器,使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解,框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合,也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现,或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种坐标调整方法,其特征在于,所述方法包括:
获取第一标定图像,所述第一标定图像包括第一区域和第二区域,所述第一区域为所述第一标定图像中除所述第二区域以外的区域,所述第一区域包括多个第一特征点,所述第二区域包括多个第二特征点;
对所述多个第一特征点和所述多个第二特征点进行直线拟合;
获取每个第一特征点对应的第一参数,所述第一参数包括与所述第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标,所述N个第二特征点与所述第一特征点共线,N为正整数;
根据所述每个第一特征点对应的第一参数,确定所述每个第一特征点对应的交比值;
根据所述每个第一特征点对应的交比值,对所述每个第一特征点的第一图像坐标进行调整。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述每个第一特征点对应的交比值,对所述每个第一特征点的第一图像坐标进行调整,包括:
获取每个第二特征点对应的第二参数,所述第二参数包括所述N个第二特征点的N个第二图像坐标;
根据所述每个第一特征点对应的交比值和第二参数,确定每个第一特征点的目标坐标值;
将所述每个第一特征点的第一图像坐标调整为对应的目标坐标值。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一标定图像包括多张,所述获取第一标定图像,包括:
通过相机在多个位置拍摄标定板,得到多张第一图像;
基于所述多张第一图像和预设标定算法对所述相机进行标定,得到畸变系数;
基于所述畸变系数对所述多张第一图像进行畸变矫正,得到多张第一标定图像。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一图像坐标由初始坐标值调整为目标坐标值,在所述根据所述每个第一特征点对应的交比值,对所述每个第一特征点的第一图像坐标进行调整之后,所述方法还包括:
通过所述相机在所述多个位置中的第一位置拍摄所述标定板,得到第二图像;
基于所述畸变系数对所述第二图像进行畸变矫正,得到第二标定图像;
获取所述多张第一标定图像中,在所述第一位置拍摄的目标标定图像;
基于所述目标标定图像中每个第一特征点的第一图像坐标的调整参数,对每个第三特征点的第三图像坐标进行调整,所述调整参数为所述目标坐标值与所述初始坐标值的差值,所述第三特征点为所述第二标定图像中与所述第一特征点对应的特征点。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述多个第一特征点和所述多个第二特征点进行直线拟合,包括:
基于预设拟合直线算法,在所述第二区域的水平方向和竖直方向对所述多个第二特征点进行直线拟合;
将所述每个第一特征点映射至距离最近的直线。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述多个第一特征点与相同的N个第二特征点均共线的情况下,所述多个第一特征点对应的第一参数中均包括所述相同的N个第二特征点对应的N个第二空间坐标。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二区域的区域亮度值大于所述第一区域的区域亮度值。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据所述每个第一特征点对应的交比值,对所述每个第一特征点的第一图像坐标进行调整之后,所述方法还包括:
根据调整后的第一图像坐标进行相机标定和三维重构。
9.一种坐标调整装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取第一标定图像,所述第一标定图像包括第一区域和第二区域,所述第一区域为所述第一标定图像中除所述第二区域以外的区域,所述第一区域包括多个第一特征点,所述第二区域包括多个第二特征点;
拟合模块,用于对所述多个第一特征点和所述多个第二特征点进行直线拟合;
所述获取模块,还用于获取每个第一特征点对应的第一参数,所述第一参数包括与所述第一特征点具有映射关系的第一空间坐标,以及与N个第二特征点具有映射关系的N个第二空间坐标,所述N个第二特征点与所述第一特征点共线,N为正整数;
确定模块,用于根据所述每个第一特征点对应的第一参数,确定所述每个第一特征点对应的交比值;
调整模块,用于根据所述每个第一特征点对应的交比值,对所述每个第一特征点的第一图像坐标进行调整。
10.一种电子设备,其特征在于,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-8任意一项所述的坐标调整方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-8任意一项所述的坐标调整方法的步骤。
12.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品被存储在非易失的存储介质中,所述计算机程序产品被至少一个处理器执行以实现如权利要求1-8任意一项所述的坐标调整方法的步骤。
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