本實用新型專利技術公開了一種用于線性求解攝像機5個內參數的標定塊。其特征是由12個全等的正五邊形構成的正十二面體。為方便特征點提取，在每個正五邊形平面上，連接頂點與對邊中點的連線。實際應用中不需要知道標定塊上的幾何信息和點的物理坐標。本實用新型專利技術具有制作簡單，適用廣泛、穩定性好、簡化操作等特點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于計算機視覺領域，涉及一種用于求解攝像機內參數的正十二面體標定塊。
技術介紹
計算機視覺的基本任務之一，就是從攝像機獲得的二維圖像信息出發恢復物體在三維空間中的幾何信息,從而識別和重建三維空間中物體的幾何形狀。在此過程中必須確定空間物體點的三維幾何位置與其圖像中的對應點之間的相互關系，而這種關系又是由攝像機成像的幾何模型決定的，這些幾何模型的參數就是攝像機參數。在大多數情況下，這些參數都是通過實驗得到的，這就是攝像機標定。它一般分為傳統標定和自標定兩種方法，無 論哪種標定方法，標定物體都是采用一些特殊的幾何模型，例如平面正方形、三角形、圓，空間立方體、圓柱等等。如何建立這些幾何模型與攝像機參數之間的關系尤其是某種線性的關系，是目前攝像機標定所追求的目標，也是目前計算機視覺領域研究的熱點之一。
技術實現思路
本技術提供了一種制作簡單，適用廣泛，穩定性好的用于求解攝像機內參數的標定塊。該標定塊是由12個全等的正五邊形構成的正十二面體，為方便特征點提取，在每個正五邊形平面上，連接頂點及其對邊中點的連線。本技術采用如下技術方案本技術是由12個全等的正五邊形構成的正十二面體，用于攝像機自標定的標定塊。求解攝像機內參數的過程中，在任意角度均可拍攝到標定塊中包含正五邊形的3個不同的表面，一幅圖像即可線性解出攝像機5個內參數。本技術優點(I)從任意角度拍攝的正十二面體都可至少獲得3個以上的正五邊形平面，一幅圖像即可線性解出攝像機五個內參數；(2)正五邊形邊的中點為內切圓的切點，容易提取。(3)對該標定塊的物理尺度沒有要求，無需知道各點的世界坐標。(4)穩定性好，使用廣泛，只要標定塊位于攝像機視場，任意角度都至少能拍攝到可用于標定的3個正五邊形平面。附圖說明圖I是標定塊的結構示意圖。圖2是標定塊的一個表面上正交消影點求解原理圖。具體實施方式一種用于攝像機自標定的標定塊，它是由12個全等的正五邊形構成的正十二面體，在每個正五邊形平面內，內切圓的切點與邊上的中點重合，且每個頂點和對邊中點的連線與對邊垂直。檢測得到圖像上正五邊形的各頂點坐標和各邊中點坐標，計算得到正五邊形內切圓與外接圓的公共圓心坐標和半徑比值。由攝影幾何調和共軛原理，求出正五邊行邊上的消影點坐標，根據頂點、對邊中點、圓心與它們連線方向上的消影點的交比為正五邊形內切圓和外接圓的半徑比值，即可求得正五邊形邊上消影點正交方向上的消影點。選取I個正五邊形平面上兩組正交方向上的消影點可得到2個絕對二次曲線的約束方程，那么，在相鄰的3個正五邊形平面上各選取兩組正交方向上的影消點，可得到6個絕對二次曲線的約束方程，聯立即可計算出攝像機5個內參數。標定塊結構示意圖如圖I所示，正十二面體上每個面均為全等的正五邊形，為、為、為、為、I力正五邊形為為為為為的頂點，O是乓為和乓4連線的交點，也是正五邊形外接圓與內切圓的公共圓心，By、B2分別為邊4為、為為的中點，且是正五邊形內切圓在邊4為、為為上的切點。根據正五邊形的性質，44丄巧為，為4丄爲為，由I個正五邊形平面上兩組正交方向上的消影點，即可得到絕對二次曲線的約束方程。同樣，在平面為為C1Ci2C3和平面為為島只^上也可得到絕對二次曲線的約束方程，聯立即可計算出攝像 機5個內參數。求解平面上正交消影點坐標原理如圖2，平面圖形為正五邊形平面4444Λ的圖像，0、h、h分別為點O、爲、馬的圖像，由射影幾何調和共軛原理可分別求得邊、￥3方向上的消影點&、& ,根據直線上的消影點/X與A、O、々的交比為正五邊形為為為為為外接圓與內切圓的半徑比值，求得方向上的消影點化，同樣也可求得^5方向上的消影點/ ，即A、Pil，Pa1、Vh1為平面￡3 % ! 上兩組正交消影點。同樣，在平面4為C1C3C3和平面為AD2D1C1上也可各求得兩組正交消影點。3個正五邊形平面正交方向上的影消點，可得到6個絕對二次曲線的約束方程，聯立即可計算出攝像機5個內參數。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于求解攝像機內參數的正十二面體標定塊，其特征在于標定塊是由12個全等的正五邊形構成，在每個正五邊形平面上，連接頂點與對邊中點的連線。
【技術特征摘要】
1.一種用于求解攝像機內參數的正十二面體標定塊，其特征在于標定塊是由1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙越，雷建沖，周炳，和耀彩，
申請(專利權)人：云南大學，
類型：實用新型
國別省市：
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