一種攝像機變焦曲線的標定方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種攝像機變焦曲線的標定方法，包括：使用攝像機對一標準參照物，反復推拉鏡頭進行拍攝，在整個變焦區間上進行多次采樣；提取采樣圖像中的特征信息；用可視化的方法顯示采樣位置，以達到對采樣密度的控制；將所述變焦區間劃分為小區間，獲取所述小區間中的采樣點的位置平均值以及特征信息的平均值；獲取平均后采樣位置上的物理參數值。通過應用本發明專利技術實施例，使采樣位置可視化，采樣過程易于控制，避免曲線上某些位置采樣過于稀疏；采用一個區間內求均值的方法，降低噪聲對標定結果的影響；對兩個變焦方向的采樣值進行平均，減少空程對實際應用效果的影響。

【技術實現步驟摘要】
一種攝像機變焦曲線的標定方法和裝置
本專利技術涉及廣播電視領域電視節目制播技術，特別涉及一種攝像機變焦曲線的標定方法和裝置。
技術介紹
在虛擬現實，增強現實等應用領域，常常需要對攝像機不同焦距值下所對應的物理參數進行標定。將焦距值(或相應的變焦脈沖)作為自變量，將待標定的某個物理參數作為因變量，就得到了一個對應關系.這個關系在幾何上可表示成一條曲線，這就是所謂“變焦曲線”。變焦曲線的測定方法一般是先標定出物理參數的初值，再利用遞推方法求出曲線上的其他焦距對應的數值。在具體標定時，通常是以初值為起點，對標志物體在各個焦距之下進行拍攝，從拍攝的圖像上提取特征信息，依次進行攝像機物理參數的計算。這種處理方法有以下幾個主要缺陷：1、采樣步長難以控制.很容易使得變焦曲線上某些位置采用過于稀疏，影響標定效果。2、一般采用離線處理的方式，需要較大存儲空間和較長的處理時間。3、抗噪性差.個別采樣點由于噪聲的影響會產生嚴重偏離真實變焦曲線的情況。4、受機械齒輪空程影響很大。變焦過程是通過變焦齒輪控制的，由于齒輪間的咬合存在機械上的空隙，因此齒輪在向不同方向旋轉時，對應相同焦距值的齒輪位置會有一定偏差，這會使得在攝像機向兩個不同方向變焦時對應的變焦曲線產生錯位現象。
技術實現思路
本專利技術提供一種攝像機變焦曲線的標定方法和裝置。通過改進變焦采樣方法，使采樣過程易于控制，避免曲線上某些位置采樣過于稀疏；使用求均值的方法，減少噪聲和空程對標定結果的影響。為達到上述目的，本專利技術提供一種攝像機變焦曲線的標定方法，包括：使用攝像機對一標準參照物，反復推拉鏡頭進行拍攝，在整個變焦區間上進行多次采樣；得到采樣圖像；提取采樣圖像中的特征信息；用可視化的方法顯示采樣位置；通過調整采樣位置的密度，將所述變焦區間劃分為小區間，獲取所述小區間中的采樣點的位置平均值以及特征信息的平均值；獲取平均后采樣位置上的物理參數值。另一方面，本專利技術還提供一種攝像機變焦曲線的標定裝置，包括：采樣單元，使用攝像機對一標準參照物，反復推拉鏡頭進行拍攝，在整個變焦區間上進行多次采樣，得到采樣圖像；提取單元，用于提取采樣圖像中的特征信息；顯示單元，用于用可視化的方法顯示采樣位置；第一獲取單元，用于通過調整采樣位置的密度，將所述變焦區間劃分為小區間，獲取所述小區間中的采樣點的位置平均值以及特征信息的平均值；第二獲取單元，用于獲取平均后采樣位置上的物理參數值。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：1、使采樣位置可視化，采樣過程易于控制，避免曲線上某些位置采樣過于稀疏。2、進行在線處理，節省存儲空間和處理時間。3、采用一個區間內求均值的方法，降低噪聲對標定結果的影響。4、對兩個變焦方向的采樣值進行平均，減少空程對實際應用效果的影響。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例描述中使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例提供的一種攝像機變焦曲線的標定方法流程圖；圖2為本專利技術實施例提供的一種攝像機變焦曲線的標定裝置示意圖；圖3為本專利技術實施例使用的“回”型標志物。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，需要指出的是，所描述的實施例僅僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術實施例提供一種攝像機變焦曲線的標定方法，如圖1所示，包括：步驟S101、使用攝像機對一標準參照物，反復推拉鏡頭進行拍攝，在整個變焦區間上進行多次采樣，得到采樣圖像。使用攝像機對著“回”型標志(如圖3所示)，反復推拉鏡頭進行拍攝，在整個變焦區間上進行多次采樣，且處理完上一幅圖像后自動采集當前焦距值對應的圖像。在采樣之前，用“張正友攝像機標定算法”在最短焦位置標定攝像機內參數k。步驟S102、提取采樣圖像中的特征信息。對于每幅圖像，找到“回”型標志最外側的四個角點，即特征信息。步驟S103、用可視化的方法顯示采樣位置。本步驟可以采用多種方法，例如：畫出焦距值(或者變焦脈沖)的采樣區間，并將已采樣的位置在所述采樣區間中進行標識。步驟S104、通過調整采樣位置的密度，將所述變焦區間劃分為小區間，獲取所述小區間中的采樣點的位置平均值以及其特征信息的平均值。通過調整采樣位置的密度，將所述變焦區間劃分為若干小區間，對所述小區間中的采樣點位置以及特征信息進行平均，得到新的平均后的采樣位置和特征信息。可以將采樣區間平均劃分為二百個小區間，在小區間內對采樣的焦距值求代數平均值，作為小區間對應的脈沖值；并且對“回”型標志的對應頂點坐標求平均值，作為小區間對應的特征點。步驟S105、獲取平均后采樣位置上的物理參數值。用步驟S104所得到的結果進行參數的計算，得到平均后的采樣點位置上的物理參數值。可以將最短焦位置的攝像機內部參數k作為初值，利用“LM優化方法”，遞推獲取二百個平均脈沖值對應的內參數。通過應用本專利技術實施例，使采樣位置可視化，采樣過程易于控制，避免曲線上某些位置采樣過于稀疏；采用一個區間內求均值的方法，降低噪聲對標定結果的影響；對兩個變焦方向的采樣值進行平均，減少空程對實際應用效果的影響。本專利技術實施例還提供一種攝像機變焦曲線的標定裝置，如圖2所示，包括：采樣單元201，使用攝像機對一標準參照物，反復推拉鏡頭進行拍攝，在整個變焦區間上進行多次采樣，得到采樣圖像；提取單元202，用于提取采樣圖像中的特征信息；顯示單元203，用于用可視化的方法顯示采樣位置；第一獲取單元204，用于將所述變焦區間劃分為小區間，獲取所述小區間中的采樣點的位置平均值以及特征信息的平均值；第二獲取單元205，用于通過調整采樣位置的密度，獲取平均后采樣位置上的物理參數值。其中，所述顯示單元203還包括：標識子單元2031，用于獲取焦距值的采樣區間，將已經采樣的位置在區間上標識。通過應用本專利技術實施例，使采樣位置可視化，采樣過程易于控制，避免曲線上某些位置采樣過于稀疏；采用一個區間內求均值的方法，降低噪聲對標定結果的影響；對兩個變焦方向的采樣值進行平均，減少空程對實際應用效果的影響。本專利技術包括但不局限于以上描述的實施例，任何本領域的技術人員不需要付出創造性勞動就能思之的變化都應落入本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種攝像機變焦曲線的標定方法，其特征在于，包括以下步驟：使用攝像機對一標準參照物，反復推拉鏡頭進行拍攝，在整個變焦區間上進行多次采樣，得到采樣圖像；提取所述采樣圖像中的特征信息；用可視化的方法顯示采樣位置；通過調整采樣位置的密度，將所述變焦區間劃分為小區間，獲取所述小區間中的采樣點的位置平均值以及特征信息的平均值；獲取平均后采樣位置上的物理參數值。

【技術特征摘要】
1.一種攝像機變焦曲線的標定方法，其特征在于，包括以下步驟：使用攝像機對一標準參照物，反復推拉鏡頭進行拍攝，在整個變焦區間上進行多次采樣，得到采樣圖像；提取所述采樣圖像中的特征信息；用可視化的方法顯示采樣位置；通過調整采樣位置的密度，將所述變焦區間劃分為小區間，獲取所述小區間中的采樣點的位置平均值以及特征信息的平均值；獲取平均后采樣位置上的物理參數值。2.如權利要求1中所述的方法，其特征在于，所述用可視化的方法顯示采樣位置具體為：獲取焦距值的采樣區間，將已經采樣的位置在區間上標識。3.一種攝像機變焦曲線的標定裝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金智勇，
申請(專利權)人：新奧特北京視頻技術有限公司，
類型：發明
國別省市：