本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法和裝置。

背景技術(shù)：

在光學(xué)系統(tǒng)中，鏡頭對于一定距離的目標(biāo)成像有一個(gè)最佳像面位置，這個(gè)位置通常滿足五項(xiàng)共軛關(guān)系，稱為焦距；偏離了這個(gè)位置，造成圖像質(zhì)量下降，成像模糊，這種現(xiàn)象稱為離焦現(xiàn)象。光學(xué)系統(tǒng)的相對孔徑越大，離焦模糊表現(xiàn)的效果越明顯。

景物與相機(jī)的相對運(yùn)動會引起離焦，在成像系統(tǒng)的焦深較小(彌散圓也較小)的情況下，成像區(qū)域內(nèi)不同深度的對象會引起不同程度的離焦；另外由于在成像區(qū)域中存在不同深度的對象會使自動調(diào)焦系統(tǒng)引起混淆而導(dǎo)致拍攝的相片離焦等。離焦會直接影響后續(xù)的信息提取和處理工作。

一方面，目前大部分相機(jī)系統(tǒng)為了減少離焦效果，將會自動調(diào)整像距，獲得較為清晰成像。這將導(dǎo)致相機(jī)在實(shí)際成像時(shí)的像距與實(shí)驗(yàn)室條件標(biāo)定得到的焦距是有差別的。另一方面，由于實(shí)際條件限制，在測量距離上進(jìn)行遠(yuǎn)場標(biāo)定也不可行。因此，近場標(biāo)定的像距與實(shí)際測量的焦距的差別將導(dǎo)致明顯的測量誤差，尤其是雙目測量的深度值，此即為通常所說的近場標(biāo)定遠(yuǎn)場測量的問題。如何解決該問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法及裝置，能夠根據(jù)相機(jī)近場標(biāo)定結(jié)果實(shí)施遠(yuǎn)場測量，標(biāo)定精度高，從而提高遠(yuǎn)場測量精度，同時(shí)操作簡單方便。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法，所述方法包括：

步驟S10、利用設(shè)置在不同物距的參考標(biāo)志，標(biāo)定得到相機(jī)的近場標(biāo)定焦距及不同物距中最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距；

步驟S11、將最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為所述相機(jī)的像距，對遠(yuǎn)景待測量物體進(jìn)行對焦，獲得所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度；

步驟S12、將所述深度作為高斯成像模型的物距，并根據(jù)所述相機(jī)的近場標(biāo)定焦距，計(jì)算所述高斯成像模型的估計(jì)像距，并判斷所述估計(jì)像距是否滿足預(yù)定條件；若滿足所述預(yù)定條件，則將所述估計(jì)像距、相機(jī)的近場標(biāo)定焦距以及所述深度作為遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果；

步驟S13、利用所述遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場測量。

可選的，利用設(shè)置在不同物距的參考標(biāo)志，標(biāo)定得到相機(jī)的近場標(biāo)定焦距及不同物距中最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距，包括：

利用相機(jī)拍攝設(shè)置在不同物距的參考標(biāo)志，得到不同物距的參考標(biāo)志圖像；

根據(jù)所述參考標(biāo)志圖像以及對應(yīng)的物距，利用高斯成像模型，計(jì)算得到預(yù)定個(gè)數(shù)的近場標(biāo)定焦距，以及不同物距中最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距；

對預(yù)定個(gè)數(shù)的所述近場標(biāo)定焦距取平均值，得到相機(jī)的近場標(biāo)定焦距。

可選的，當(dāng)所述相機(jī)為雙目相機(jī)時(shí)，將最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為所述相機(jī)的像距，對遠(yuǎn)景待測量物體進(jìn)行對焦，獲得所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度，包括：

將最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為所述相機(jī)的像距，對遠(yuǎn)景待測量物體進(jìn)行對焦，通過前向交匯法獲得所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度。

可選的，通過前向交匯法獲得所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度，包括：

建立所述雙目相機(jī)中兩個(gè)相機(jī)與交匯點(diǎn)的共線方程；

求解所述共線方程得到交匯點(diǎn)的坐標(biāo)值(X，Y，Z)，其中，Z為交匯點(diǎn)的深度；

利用公式Z_obj＝mean(Z)計(jì)算所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度Z_obj；

其中，所述共線方程為：

其中，(x₁，y₁)、(x₂，y₂)分別為世界坐標(biāo)中交匯點(diǎn)P(X，Y，Z)在左、右相機(jī)的投影點(diǎn)，r_i，i＝1，2，...，8為相機(jī)畸變系數(shù)，f_x，f_y為相機(jī)主距，(C_x，C_y)為相機(jī)光心坐標(biāo)；且f_x＝f_y＝v_N。

可選的，當(dāng)所述相機(jī)為多目相機(jī)時(shí)，將最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為所述相機(jī)的像距，對遠(yuǎn)景待測量物體進(jìn)行對焦，獲得所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度，包括：

將最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為所述相機(jī)的像距，對遠(yuǎn)景待測量物體進(jìn)行對焦，通過束平差法獲得所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度。

可選的，通過束平差法獲得所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度，包括：

建立所述多目相機(jī)中每兩個(gè)相機(jī)與交匯點(diǎn)的共線方程；

求解所述共線方程得到前向交匯點(diǎn)P_j的坐標(biāo)值(X_j，Y_j，Z_j)，其中，Z_j為前向交匯點(diǎn)P_j的深度；

根據(jù)前向交匯點(diǎn)P_j的坐標(biāo)值(X_j，Y_j，Z_j)確定所述多目相機(jī)的交匯點(diǎn)的坐標(biāo)(X，Y，Z)；其中，Z為交匯點(diǎn)的深度；

利用公式Z_obj＝mean(Z)計(jì)算所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度Z_obj；

其中，所述共線方程為：

其中，(x₁，y₁)、(x₂，y₂)分別為世界坐標(biāo)中前向交匯點(diǎn)P_j(X_j，Y_j，Z_j)在左、右相機(jī)的投影點(diǎn)，j＝1，2，...，K，C為多目相機(jī)中攝像頭個(gè)數(shù)；r_i，i＝1，2，...，8為相機(jī)畸變系數(shù)，f_x，f_y為相機(jī)主距，(C_x，C_y)為相機(jī)光心坐標(biāo)；且f_x＝f_y＝v_N。

可選的，判斷所述估計(jì)像距是否滿足預(yù)定條件，包括：

利用公式E_a＝|v_N+1-v_N|計(jì)算絕對誤差E_a，并判斷所述絕對誤差E_a是否小于閾值ε；其中，v_N+1為估計(jì)像距，v_N最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距。

可選的，當(dāng)不滿足所述預(yù)定條件時(shí)，將所述估計(jì)像距作為所述相機(jī)的像距，執(zhí)行所述步驟S11和步驟S12。

本發(fā)明還提供一種近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的裝置，包括：

近場標(biāo)定模塊，用于利用設(shè)置在不同物距的參考標(biāo)志，標(biāo)定得到相機(jī)的近場標(biāo)定焦距及不同物距中最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距；

深度計(jì)算模塊，用于將最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為所述相機(jī)的像距，對遠(yuǎn)景待測量物體進(jìn)行對焦，獲得所述遠(yuǎn)景待測量物體的深度；

遠(yuǎn)場標(biāo)定模塊，用于將所述深度作為高斯成像模型的物距，并根據(jù)所述相機(jī)的近場標(biāo)定焦距，計(jì)算所述高斯成像模型的估計(jì)像距，并判斷所述估計(jì)像距是否滿足預(yù)定條件；若滿足所述預(yù)定條件，則將所述估計(jì)像距、相機(jī)的近場標(biāo)定焦距以及所述深度作為遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果；

遠(yuǎn)場測量模塊，用于利用所述遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場測量。

可選的，本方案還包括：

輸出模塊，用于通過電子設(shè)備終端輸出所述遠(yuǎn)場測量結(jié)果。

本發(fā)明所提供的近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法，方法包括：步驟S10、利用設(shè)置在不同物距的參考標(biāo)志，標(biāo)定得到相機(jī)的近場標(biāo)定焦距及不同物距中最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距；步驟S11、將最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為相機(jī)的像距，對遠(yuǎn)景待測量物體進(jìn)行對焦，獲得遠(yuǎn)景待測量物體的深度；步驟S12、將深度作為高斯成像模型的物距，并根據(jù)相機(jī)的近場標(biāo)定焦距，計(jì)算高斯成像模型的估計(jì)像距，并判斷估計(jì)像距是否滿足預(yù)定條件；若滿足預(yù)定條件，則將估計(jì)像距、相機(jī)的近場標(biāo)定焦距以及深度作為遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果；步驟S13、利用遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場測量；

可見，該方法能夠解決遠(yuǎn)場測量操作繁瑣、工作量大、標(biāo)定精度低、測量精度低等問題，能夠根據(jù)相機(jī)近場標(biāo)定結(jié)果實(shí)施遠(yuǎn)場測量，標(biāo)定精度高，從而提高遠(yuǎn)場測量精度，同時(shí)操作簡單方便；本發(fā)明還提供了近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的裝置，具有上述有益效果，在此不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要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發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的近場安放一組可移動的標(biāo)定參照標(biāo)志的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法及裝置，能夠根據(jù)相機(jī)近場標(biāo)定結(jié)果實(shí)施遠(yuǎn)場測量，標(biāo)定精度高，從而提高遠(yuǎn)場測量精度，同時(shí)操作簡單方便。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法的流程圖；方法可以包括：

步驟S10、利用設(shè)置在不同物距的參考標(biāo)志，標(biāo)定得到相機(jī)的近場標(biāo)定焦距及不同物距中最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距。

其中，本實(shí)施例中所說的相機(jī)為廣義上的相機(jī)，即任何能夠拍攝照片的設(shè)備，可以包括照相機(jī)，攝像機(jī)等。本實(shí)施例并不對相機(jī)進(jìn)行限定。

具體的，該步驟主要實(shí)現(xiàn)近場標(biāo)定過程。即近場標(biāo)定描述為在較近距離內(nèi)對相機(jī)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。進(jìn)一步描述為：將參考標(biāo)志分次擺在距相機(jī)距離不同的位置上(即相當(dāng)于物距不同)，拍攝參考標(biāo)志多幅圖像，標(biāo)定得到近場標(biāo)定焦距。這里的參考標(biāo)志可以是人工依次放到每個(gè)預(yù)定位置即不同物距上，也可以是自動移動到每個(gè)預(yù)定位置即不同物距上。也可以是參考標(biāo)志固定不動，相機(jī)依次移動等。本實(shí)施例對此并不進(jìn)行限定，只要可以實(shí)現(xiàn)相機(jī)拍攝多個(gè)不同物距的物體即可。

優(yōu)選的，該過程可以包括：

利用相機(jī)拍攝設(shè)置在不同物距的參考標(biāo)志，得到不同物距的參考標(biāo)志圖像。

根據(jù)參考標(biāo)志圖像以及對應(yīng)的物距，利用高斯成像模型，計(jì)算得到預(yù)定個(gè)數(shù)的近場標(biāo)定焦距，以及不同物距中最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距。

對預(yù)定個(gè)數(shù)的近場標(biāo)定焦距取平均值，得到相機(jī)的近場標(biāo)定焦距。

其中，由于單個(gè)標(biāo)定焦距可能不準(zhǔn)確，因此，為了提高近場標(biāo)定結(jié)果，對多個(gè)近場標(biāo)定焦距取平均，得到最佳近場標(biāo)定焦距作為相機(jī)的近場標(biāo)定焦距。

具體的，請參考圖2，近場安放一組可移動的標(biāo)定參照標(biāo)志即參考標(biāo)志，多次移動并拍攝參照標(biāo)志，得到多組不同距離(不同物距)的參照標(biāo)志圖像，利用物距u、像距v與焦距f符合的高斯成像模型，得到多個(gè)近場標(biāo)定焦距以及像距。物距、像距和焦距滿足高斯成像模型：

其中，N為不同距離個(gè)數(shù)，即移動參照標(biāo)志的次數(shù)，也可以理解為每個(gè)位置。

通過對多個(gè)近場標(biāo)定焦距取平均，確定相機(jī)的近場標(biāo)定焦距

其中，具體的計(jì)算公式為

本實(shí)施例中并不限定具體的由多個(gè)近場標(biāo)定焦距獲得相機(jī)的近場標(biāo)定焦距的計(jì)算過程?？梢赃x用計(jì)算簡單準(zhǔn)確度符合預(yù)期的平均值計(jì)算法，當(dāng)然也可以利用其它算法，例如根據(jù)每個(gè)不同位置的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算等。

且安放一組可移動的參照標(biāo)志，一方面是為了降低參照標(biāo)志成本，同時(shí)，使得每次拍攝的標(biāo)定參照物為同一個(gè)，降低了由于不同標(biāo)定參照物的色彩、亮度不同而引起的標(biāo)定誤差，另一方面，標(biāo)定參照標(biāo)志可移動，能夠拍攝得到多組不同距離的圖像。

步驟S11、將最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為相機(jī)的像距，對遠(yuǎn)景待測量物體進(jìn)行對焦，獲得遠(yuǎn)景待測量物體的深度；

具體的，該步驟主要實(shí)現(xiàn)利用近場標(biāo)定結(jié)果實(shí)施遠(yuǎn)場測量過程。由于要進(jìn)行遠(yuǎn)場測量，因此本實(shí)施例可以利用最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為相機(jī)的像距，實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)景待測量物體的對焦。本實(shí)施例并不限定具體的遠(yuǎn)景待測量物體的深度計(jì)算方法?？梢愿鶕?jù)用戶選用相機(jī)的實(shí)際情況進(jìn)行算法的選擇。例如當(dāng)相機(jī)為雙目相機(jī)時(shí)，通過前向交匯法獲得遠(yuǎn)景待測量物體的深度。當(dāng)相機(jī)為多目相機(jī)時(shí)，通過束平差(bundle adjustment)法獲得遠(yuǎn)景待測量物體的深度。

可選的，通過前向交匯法獲得遠(yuǎn)景待測量物體的深度可以包括：

建立雙目相機(jī)中兩個(gè)相機(jī)與交匯點(diǎn)的共線方程；

求解共線方程得到交匯點(diǎn)的坐標(biāo)值(X，Y，Z)，其中，Z為交匯點(diǎn)的深度；

利用公式Z_obj＝mean(Z)計(jì)算遠(yuǎn)景待測量物體的深度Z_obj；即計(jì)算待測物體的所有部分的深度平均值Z_obj＝mean(Z)。

其中，共線方程為：

其中，(x₁，y₁)、(x₂，y₂)分別為世界坐標(biāo)中交匯點(diǎn)P(X，Y，Z)在左、右相機(jī)的投影點(diǎn)，r_i，i＝1，2，...，8為相機(jī)畸變系數(shù)，f_x，f_y為相機(jī)主距，(C_x，C_y)為相機(jī)光心坐標(biāo)；且f_x＝f_y＝v_N。

其中，前向交匯法描述為：通過建立前向交匯點(diǎn)與交匯點(diǎn)在兩個(gè)相機(jī)投影點(diǎn)之間的共線方程，通過求解這個(gè)共線方程即求得前向交匯點(diǎn)的坐標(biāo)。本實(shí)施例為了得到適用于現(xiàn)實(shí)場景的深度，通過利用待測物體的所有部分的深度平均值作為待測量物體的深度。雖然這樣得到的深度并不是很精確，但是能夠滿足對遠(yuǎn)場較小物體的測量，對于需要十分精確測量的目標(biāo)，需要進(jìn)一步優(yōu)化整體深度值。對于深度的其他優(yōu)化方法，需要根據(jù)具體應(yīng)用場景進(jìn)行設(shè)計(jì)，本實(shí)施例并不限定具體的優(yōu)化方法。

通過束平差法獲得遠(yuǎn)景待測量物體的深度，包括：

建立多目相機(jī)中每兩個(gè)相機(jī)與交匯點(diǎn)的共線方程；

求解共線方程得到前向交匯點(diǎn)P_j的坐標(biāo)值(X_j，Y_j，Z_j)，其中，Z_j為前向交匯點(diǎn)P_j的深度；

根據(jù)前向交匯點(diǎn)P_j的坐標(biāo)值(X_j，Y_j，Z_j)確定多目相機(jī)的交匯點(diǎn)的坐標(biāo)(X，Y，Z)；其中，Z為交匯點(diǎn)的深度；

具體的，這里可以利用平均值算法確定多目相機(jī)的交匯點(diǎn)的坐標(biāo)(X，Y，Z)；即公式如下：其中，K為交匯點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

利用公式Z_obj＝mean(Z)計(jì)算遠(yuǎn)景待測量物體的深度Z_obj；即計(jì)算待測物體的所有部分的深度平均值Z_obj＝mean(Z)。

其中，共線方程為：

其中，(x₁，y₁)、(x₂，y₂)分別為世界坐標(biāo)中前向交匯點(diǎn)P_j(X_j，Y_j，Z_j)在左、右相機(jī)的投影點(diǎn)，j＝1，2，...，K，C為多目相機(jī)中攝像頭個(gè)數(shù)；r_i，i＝1，2，...，8為相機(jī)畸變系數(shù)，f_x，f_y為相機(jī)主距，(C_x，C_y)為相機(jī)光心坐標(biāo)；且f_x＝f_y＝v_N。

其中，束平差法描述為：利用雙目共線方程求得多個(gè)相機(jī)前向交匯點(diǎn)，通過求這些點(diǎn)的平均坐標(biāo)確定最終相機(jī)交匯點(diǎn)。

步驟S12、將深度作為高斯成像模型的物距，并根據(jù)相機(jī)的近場標(biāo)定焦距，計(jì)算高斯成像模型的估計(jì)像距，并判斷估計(jì)像距是否滿足預(yù)定條件；若滿足預(yù)定條件，則將估計(jì)像距、相機(jī)的近場標(biāo)定焦距以及深度作為遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果；

其中，傳統(tǒng)的人們進(jìn)行遠(yuǎn)場測量，需要在一定遠(yuǎn)景景深范圍內(nèi)搬運(yùn)測量儀器進(jìn)行標(biāo)定、測量，較為盲目地尋找最優(yōu)標(biāo)定、測量位置，操作極其繁瑣，工作量大，效率低，最后得到的結(jié)果也不一定能夠滿足現(xiàn)實(shí)需求。為了解決這一問題，本實(shí)施例通過迭代估計(jì)遠(yuǎn)場測量的像距誤差，確定遠(yuǎn)場測量相機(jī)參數(shù)，即利用近場標(biāo)定結(jié)果實(shí)施遠(yuǎn)場測量的結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場標(biāo)定。

具體的，該步驟主要實(shí)現(xiàn)利用近場標(biāo)定結(jié)果實(shí)施遠(yuǎn)場測量的結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場標(biāo)定的過程。

具體的計(jì)算估計(jì)像距的過程可以是：將標(biāo)定參照物深度Z₀＝Z_obj作為物理測量高斯成像模型的物距u_N+1，計(jì)算此時(shí)高斯成像模型的估計(jì)像距v_N+1：

其中，u_N+1＝Z₀

具體的，本實(shí)施例中的預(yù)定條件即設(shè)定遠(yuǎn)場標(biāo)定像距迭代估計(jì)的停止條件。本實(shí)施例并不對該預(yù)定條件進(jìn)行限定。例如可以使用遠(yuǎn)場測量估計(jì)像距與近場標(biāo)定像距(主距)之間的最大絕對誤差是否小于閾值作為標(biāo)定像距停止閾值，又例如遠(yuǎn)場測量估計(jì)像距與近場標(biāo)定像距(主距)之間的相對誤差等也是可以作為遠(yuǎn)場標(biāo)定像距迭代估計(jì)的停止閾值。設(shè)置遠(yuǎn)場標(biāo)定迭代估計(jì)的停止條件因子的目的在于，一方面防止迭代無止境，另一方面能夠使得最后計(jì)算結(jié)果最優(yōu)或滿足實(shí)際應(yīng)用。

優(yōu)選的，考慮到精度以及計(jì)算速度和計(jì)算的便捷程度，本實(shí)施例使用遠(yuǎn)場測量像距(即估計(jì)像距)與近場標(biāo)定像距(主距)之間的最大絕對誤差與閾值ε進(jìn)行比較，設(shè)定估計(jì)像距計(jì)算停止條件，即這里可以利用v_N+1與v_N之間的絕對誤差與對應(yīng)閾值進(jìn)行比較，作為預(yù)定條件進(jìn)行判定。即優(yōu)選的，判斷估計(jì)像距是否滿足預(yù)定條件可以包括：

利用公式E_a＝|v_N+1-v_N|計(jì)算絕對誤差E_a，并判斷絕對誤差E_a是否小于閾值ε；其中，v_N+1為估計(jì)像距，v_N最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距。

具體的，如果E_a≤ε，則結(jié)束標(biāo)定，輸出標(biāo)定結(jié)果u_N+1、v_N+1、

優(yōu)選的，當(dāng)不滿足預(yù)定條件時(shí)，將估計(jì)像距作為相機(jī)的像距，執(zhí)行步驟S11和步驟S12。即修改近場標(biāo)定獲得的相機(jī)主距，繼續(xù)執(zhí)行利用近場標(biāo)定結(jié)果實(shí)施遠(yuǎn)場測量過程，利用近場標(biāo)定結(jié)果實(shí)施遠(yuǎn)場測量的結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場標(biāo)定的過程。實(shí)現(xiàn)自動迭代求取最優(yōu)的估計(jì)像距，作為遠(yuǎn)場測量時(shí)相機(jī)的像距。

具體的，令近場標(biāo)定像距v_N＝v_N+1，重新利用近場標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場測量以及重新迭代估計(jì)遠(yuǎn)場測量像距絕對誤差。

步驟S13、利用遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場測量。

具體的，該步驟主要實(shí)現(xiàn)利用遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場測量的過程。即將得到的估計(jì)像距作為遠(yuǎn)場測量時(shí)的相機(jī)像距，并根據(jù)該遠(yuǎn)場測量時(shí)的相機(jī)像距獲得待測物體更精確的景深值即實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測量。這里當(dāng)相機(jī)為雙目相機(jī)時(shí)，通過前向交匯法獲得遠(yuǎn)景待測量物體的深度。當(dāng)相機(jī)為多目相機(jī)時(shí)，通過束平差(bundle adjustment)法獲得遠(yuǎn)景待測量物體的深度。具體計(jì)算過程可以參考步驟S11。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提的近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法，先進(jìn)行近場標(biāo)定，然后利用標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場測量，一方面操作簡單方便，另一方面提高了遠(yuǎn)場標(biāo)定精度，從而使得遠(yuǎn)景測量精度提高。進(jìn)一步利用不同位置的參考標(biāo)志取得多組近場標(biāo)定結(jié)果，最后求取焦距平均作為近場標(biāo)定初始值即近場標(biāo)定相機(jī)的近場標(biāo)定焦距，減小了標(biāo)定誤差。通過迭代，動態(tài)獲取物距變化量，使得計(jì)算出來的像距能夠以最快速度接近最優(yōu)像距。

下面對本發(fā)明實(shí)施例提供的近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的裝置進(jìn)行介紹，下文描述的近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的裝置與上文描述的近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法可相互對應(yīng)參照。

請參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；該裝置可以包括：

近場標(biāo)定模塊100，用于利用設(shè)置在不同物距的參考標(biāo)志，標(biāo)定得到相機(jī)的近場標(biāo)定焦距及不同物距中最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距；

深度計(jì)算模塊200，用于將最遠(yuǎn)物距對應(yīng)的像距作為相機(jī)的像距，對遠(yuǎn)景待測量物體進(jìn)行對焦，獲得遠(yuǎn)景待測量物體的深度；

遠(yuǎn)場標(biāo)定模塊300，用于將深度作為高斯成像模型的物距，并根據(jù)相機(jī)的近場標(biāo)定焦距，計(jì)算高斯成像模型的估計(jì)像距，并判斷估計(jì)像距是否滿足預(yù)定條件；若滿足預(yù)定條件，則將估計(jì)像距，相機(jī)的近場標(biāo)定焦距深度作為遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果；

遠(yuǎn)場測量模塊400，用于利用遠(yuǎn)場標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)場測量。

可選的，所述遠(yuǎn)場測量模塊400可以包括雙目相機(jī)測量單元，用于利用雙目相機(jī)對遠(yuǎn)場待測量物體進(jìn)行測量和多目相機(jī)測量單元，用于利用多目相機(jī)對遠(yuǎn)場待測量物體進(jìn)行測量。

基于上述實(shí)施例，該裝置還可以包括：

輸出模塊，用于通過電子設(shè)備終端輸出遠(yuǎn)場測量結(jié)果。

其中，這里輸出模塊還可以用于輸出近場標(biāo)定結(jié)果和/或遠(yuǎn)程標(biāo)定結(jié)果。

說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。

以上對本發(fā)明所提供的一種近場標(biāo)定相機(jī)實(shí)施遠(yuǎn)場測量的方法及裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。