專利名稱：三目攝像頭的校正方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體視覺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及三目攝像頭的校正方法和裝置。
背景技術(shù)：
在立體視覺技術(shù)領(lǐng)域中，通常使用雙目攝像頭拍攝真實(shí)空間中的物體，利用兩個(gè)攝像頭獲得的兩幅圖像，可以計(jì)算出該物體在真實(shí)空間中的三維坐標(biāo)。由于雙目攝像頭中的兩個(gè)攝像頭的差異，及兩個(gè)攝像頭的擺放位置等因素，針對(duì)同一物體進(jìn)行拍攝時(shí)，得到的兩幅圖像中的對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)，往往并不在同一水平線，這將影響后續(xù)三維坐標(biāo)的計(jì)算精度。針對(duì)上述問題，需要對(duì)雙目攝像頭進(jìn)行校正以建立成像模型，該成像模型指示雙目攝像頭拍攝出的原始圖像和經(jīng)校正的圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，雙目攝像頭針對(duì)同一物體進(jìn)行拍攝后得到的兩幅圖像，經(jīng)過上述成像模型處理后，對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)將位于同一水平線，由此將提高后續(xù)三維坐標(biāo)的計(jì)算精度?，F(xiàn)有技術(shù)針對(duì)雙目攝像頭的校正方法，主要包括如下步驟(以下步驟中將雙目攝像頭中的一個(gè)攝像頭稱為左攝像頭，另一個(gè)稱為右攝像頭)
步驟1 使用左攝像頭拍攝標(biāo)定模板得到第一圖像，使用右攝像頭拍攝標(biāo)定模板得到第二圖像。這里的標(biāo)定模板通常為黑白方格圖。步驟2 通過同時(shí)對(duì)第一圖像和第二圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)平移，校正第一圖像和第二圖像。經(jīng)過上述步驟1和步驟2建立起成像模型，實(shí)際應(yīng)用中直接使用該成像模型即可。隨著立體視覺技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了三目攝像頭，但目前還沒有三目攝像頭的校正方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供三目攝像頭的校正方法，使得拍攝空間中同一物體得到的三幅圖像中，對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)位于同一水平線。為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。本發(fā)明的技術(shù)效果是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種三目攝像頭的校正方法，所述三目攝像頭包括第一攝像頭、第二攝像頭和第三攝像頭；該方法包括
以第二攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第二圖像為基準(zhǔn)，校正第一攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第一圖像；
以第二攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第二圖像為基準(zhǔn)，校正第三攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第三圖像。較佳的，還包括分別為第一攝像頭、第二攝像頭和第三攝像頭標(biāo)定內(nèi)部參數(shù)；利用為第一攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)建立第一畸變校正模型，利用為第二攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)建立第二畸變校正模型，利用為第三攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)建立第三畸變校正模型；
所述第一圖像是第一攝像頭拍攝標(biāo)定模板后再經(jīng)過第一畸變校正模型處理得到的；所述第二圖像是第二攝像頭拍攝標(biāo)定模板后再經(jīng)過第二畸變校正模型處理得到的；所述第三圖像是第三攝像頭拍攝標(biāo)定模板后再經(jīng)過第三畸變校正模型處理得到的。較佳的，以所述第二圖像為基準(zhǔn)校正所述第一圖像包括
以所述第二圖像為基準(zhǔn)計(jì)算所述第一圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)； 確定所述第一圖像中每個(gè)校正后坐標(biāo)處的像素值，并將所述像素值賦值給該校正后坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)。較佳的，還包括利用所述第一圖像和所述第二圖像，為第一攝像頭標(biāo)定相對(duì)于第二攝像頭的第一外部參數(shù)；
以所述第二圖像為基準(zhǔn)計(jì)算所述第一圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)包括利用為第一攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)及為第一攝像頭標(biāo)定的相對(duì)于第二攝像頭的第一外部參數(shù)，計(jì)算所述第一圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)。較佳的，所述為第一攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)包括第一攝像頭的等效焦距Λ1和辦1、及第一攝像頭的中心點(diǎn)α 和；所述第一外部參數(shù)包括第一旋轉(zhuǎn)矩陣
權(quán)利要求
1.一種三目攝像頭的校正方法，所述三目攝像頭包括第一攝像頭、第二攝像頭和第三攝像頭；其特征在于，該方法包括以第二攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第二圖像為基準(zhǔn)，校正第一攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第一圖像；以第二攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第二圖像為基準(zhǔn)，校正第三攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第三圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括分別為第一攝像頭、第二攝像頭和第三攝像頭標(biāo)定內(nèi)部參數(shù)；利用為第一攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)建立第一畸變校正模型，利用為第二攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)建立第二畸變校正模型，利用為第三攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)建立第三畸變校正模型；所述第一圖像是第一攝像頭拍攝標(biāo)定模板后再經(jīng)過第一畸變校正模型處理得到的；所述第二圖像是第二攝像頭拍攝標(biāo)定模板后再經(jīng)過第二畸變校正模型處理得到的；所述第三圖像是第三攝像頭拍攝標(biāo)定模板后再經(jīng)過第三畸變校正模型處理得到的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，以所述第二圖像為基準(zhǔn)校正所述第一圖像包括以所述第二圖像為基準(zhǔn)計(jì)算所述第一圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)；確定所述第一圖像中每個(gè)校正后坐標(biāo)處的像素值，并將所述像素值賦值給該校正后坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括利用所述第一圖像和所述第二圖像，為第一攝像頭標(biāo)定相對(duì)于第二攝像頭的第一外部參數(shù)；以所述第二圖像為基準(zhǔn)計(jì)算所述第一圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)包括利用為第一攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)及為第一攝像頭標(biāo)定的相對(duì)于第二攝像頭的第一外部參數(shù)，計(jì)算所述第一圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述為第一攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)包括: 第一攝像頭的等效焦距Λ1和辦1、及第一攝像頭的中心點(diǎn)α 和；所述第一外部參數(shù)包括第一旋轉(zhuǎn)矩陣Il [3] [3]和第一平移矩陣
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，以所述第二圖像為基準(zhǔn)校正所述第三圖像包括以所述第二圖像為基準(zhǔn)計(jì)算所述第三圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)；計(jì)算
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括利用所述第三圖像和所述第二圖像，為第三攝像頭標(biāo)定相對(duì)于第二攝像頭的第二外部參數(shù)；以所述第二圖像為基準(zhǔn)計(jì)算所述第三圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)包括利用為第三攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)及為第三攝像頭標(biāo)定的相對(duì)于第二攝像頭的第二外部參數(shù)，計(jì)算所述第三圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，為第三攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)包括第三攝像頭的等效焦距Λ3和辦3、及第三攝像頭的中心點(diǎn)和；所述第二外部參數(shù)包括 第二旋轉(zhuǎn)矩陣13 [3] [3]和第二平移矩陣3 [3]；計(jì)算所述第三圖像的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)，包括針對(duì)像素點(diǎn)src(j,i)執(zhí)行 如下計(jì)算計(jì)算
9.一種三目攝像頭的校正裝置，其特征在于，該裝置包括第一校正模塊，用于以第二攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第二圖像為基準(zhǔn)，校正第一攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第一圖像；第二校正模塊，用于以第二攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第二圖像為基準(zhǔn)，校正第三攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的第三圖像。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括第一標(biāo)定模塊，用于分別為第一攝像頭、第二攝像頭和第三攝像頭標(biāo)定內(nèi)部參數(shù)；處理模塊，用于利用為第一攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)建立第一畸變校正模型，對(duì)第一攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的圖像進(jìn)行處理得到所述第一圖像；利用為第二攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)建立第二畸變校正模型，對(duì)第二攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的圖像進(jìn)行處理得到所述第二圖像；利用為第三攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)建立第三畸變校正模型，對(duì)第三攝像頭拍攝標(biāo)定模板后得到的圖像進(jìn)行處理得到所述第三圖像。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第一校正模塊包括第一坐標(biāo)確定子模塊，用于以所述第二圖像為基準(zhǔn)計(jì)算所述第一圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)；第一賦值子模塊，用于確定所述第一圖像中每個(gè)校正后坐標(biāo)處的像素值，并將確定出的像素值賦值給該校正后坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該裝置中還包括第二標(biāo)定模塊，用于利用所述第一圖像和所述第二圖像，為第一攝像頭標(biāo)定相對(duì)于第二攝像頭的第一外部參數(shù)；所述第一坐標(biāo)確定子模塊，利用為第一攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)及為第一攝像頭標(biāo)定的相對(duì)于第二攝像頭的第一外部參數(shù)，計(jì)算所述第一圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述為第一攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)包括第一攝像頭的等效焦距/Xl和辦1、及第一攝像頭的中心點(diǎn)α 和；所述第一外部參數(shù)包括第一旋轉(zhuǎn)矩陣11 [3] [3]和第一平移矩陣T_ 1 [3]；所述第一坐標(biāo)確定子模塊對(duì)所述第一圖像中的像素點(diǎn)ICl O； i)執(zhí)行如下計(jì)算 計(jì)算
14.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第二校正模塊包括第二坐標(biāo)確定子模塊，用于以所述第二圖像為基準(zhǔn)，計(jì)算所述第三圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)；第二賦值子模塊，用于確定所述第三圖像中每個(gè)校正后坐標(biāo)處的像素值，并將確定出的像素值賦值給該校正后坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該裝置中還包括第三標(biāo)定模塊，用于利用所述第三圖像和所述第二圖像，為第三攝像頭標(biāo)定相對(duì)于第二攝像頭的第二外部參數(shù)；所述第二坐標(biāo)確定子模塊利用為第三攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)及為第三攝像頭標(biāo)定的相對(duì)于第二攝像頭的第二外部參數(shù)，計(jì)算所述第三圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正后坐標(biāo)。
16.權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述為第三攝像頭標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)包括 第三攝像頭的等效焦距Λ3和辦3，第三攝像頭的中心點(diǎn)和；所述第二外部參數(shù)包括第二旋轉(zhuǎn)矩陣13 [3] [3]和第二平移矩陣3 [3]；所述第二坐標(biāo)確定子模塊對(duì)所述第三圖像中的像素點(diǎn)#〃3 (/) i)執(zhí)行如下計(jì)算計(jì)算
全文摘要
本發(fā)明公開了三目攝像頭的校正方法及裝置，以三目攝像頭的其中一個(gè)攝像頭拍攝的圖像為基準(zhǔn)，對(duì)其他兩個(gè)攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行校正，使得三幅圖像中的對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)位于同一水平線。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102509295SQ201110351689
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者王嘉, 程懿遠(yuǎn), 胡洪磊, 鮑東山 申請(qǐng)人:北京新岸線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司