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龍圖騰網(wǎng)獲悉常州大學申請的專利一種基于相機視角變換的圖像透視校正方法及裝置獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115115550B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產權局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202210850793.0，技術領域涉及：G06T5/80；該發(fā)明授權一種基于相機視角變換的圖像透視校正方法及裝置是由趙騰;朱棟設計研發(fā)完成，并于2022-07-20向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于相機視角變換的圖像透視校正方法及裝置在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于相機視角變換的圖像透視校正方法及裝置，其方法包括：對相機進行標定，獲取相機外參、相機內參以及畸變參數(shù)；通過標定后的相機獲取圖像，并基于畸變參數(shù)進行畸變校正；基于相機外參和相機內參構建透視映射矩陣；通過透射映射矩陣對畸變校正后的圖像進行透視校正。本發(fā)明通過推導得到原相機視角下圖像到光軸垂直于物體平面的相機視角下圖像的透視映射關系，以利用相機視角變換的方法實現(xiàn)圖像的透視校正；本發(fā)明從相機鏡頭成像的角度分析計算，可使得透視校正效果更加準確，能夠降低計算量，提高校正速度，可有效應用于光伏組件生產設備中對太陽能電池片的定位及檢測中，以滿足其對圖像處理的高精度、高速性要求。

本發(fā)明授權一種基于相機視角變換的圖像透視校正方法及裝置在權利要求書中公布了：1.一種基于相機視角變換的圖像透視校正方法，其特征在于，包括： 對相機進行標定，獲取相機外參、相機內參以及畸變參數(shù)； 通過標定后的相機獲取圖像，并基于畸變參數(shù)進行畸變校正； 基于相機外參和相機內參構建透視映射矩陣； 通過透射映射矩陣對畸變校正后的圖像進行透視校正； 其中，所述基于相機外參和相機內參構建透視映射矩陣包括： 對空間點基于相機外參和相機內參進行相對于相機的物距求解，獲取空間點相對于相機坐標系的Z軸投影值； 根據(jù)Z軸投影值以及相機內參構建圖像坐標系到相機坐標系和相機坐標系到圖像坐標系的變換關系式； 根據(jù)相機外參獲取世界坐標系向相機坐標系轉換時的軸旋轉角度； 根據(jù)軸旋轉角度和相機外參構建相機坐標系到目標相機坐標系的相機視角的變換關系式； 根據(jù)圖像坐標系到相機坐標系的變換關系式、相機坐標系到目標相機坐標系的相機視角的變換關系式、相機坐標系到圖像坐標系的變換關系式構建透視映射矩陣； 所述獲取空間點相對于相機坐標系的Z軸投影值包括： 根據(jù)相機外參獲取世界坐標系到相機坐標系的變換關系式： 式中，為相機外參的旋轉矩陣R，r11、r12、r13、r21、r22、r23、r31、r32、r33為相機外參的旋轉矩陣R中的元素；[t1,t2,t3]為相機外參的平移向量T，t1、t2、t3為相機內參的平移向量T中的元素；Xw,Yw,Zw、Xc,Yc,Zc為空間點在世界坐標系和相機坐標系中的坐標點； 根據(jù)相機內參獲取相機坐標系到圖像坐標系的變換關系式： 式中，u,v為空間點在圖像坐標系中的坐標點；[fx,fy,u0,v0]為相機內參，fx、fy、u0、v0為相機內參中元素； 設Zw＝0，可得： 消去Xc、Yc、Xw、Yw求得Z軸投影值： 所述圖像坐標系到相機坐標系的變換關系式為： 所述相機坐標系到圖像坐標系的變換關系式為： 式中，[fx,fy,u0,v0]為相機內參，Zc為空間點相對于相機坐標系的Z軸投影值，Xc,Yc,Zc、u,v分別為相機坐標系、圖像坐標系中的坐標點； 所述根據(jù)相機外參獲取世界坐標系向相機坐標系轉換時的軸旋轉角度包括： 設Rx、Ry、Rz分別為世界坐標系向相機坐標系轉換時，X、Y、Z三個坐標軸旋轉α、β、θ角度的旋轉分量： 則相機外參的旋轉矩陣可表示為： R＝RxRyRz 則： 通過對應相等的方法可得： 對上式進行求解可得軸旋轉角度： 所述根據(jù)軸旋轉角度和相機外參構建相機坐標系到目標相機坐標系的相機視角的變換關系式包括： 基于軸旋轉角度獲取相機坐標系中原視角到垂直視角的變換關系式： 式中，α、β為軸旋轉角度，Xc,Yc,Zc、X′c,Y′c,Z′c分別為原視角、垂直視角在相機坐標系中點坐標； 基于軸旋轉角度和相機外參中平移向量推導出相機坐標系到目標相機坐標系的變換關系式： 式中，t3為相機外參中平移向量T＝[t1,t2,t3]中的參數(shù)；Z3為相機坐標系中相機光心與拍攝物體平面沿光軸的距離； 基于相機坐標系中原視角到垂直視角的變換關系式和相機坐標系到目標相機坐標系的變換關系式獲取相機視角的變換關系式： 寫成齊次形式為： 式中，X"c,Y"c,Z"c為相機視角變換后的目標相機坐標系中點坐標； 所述透視映射矩陣為： 式中，[fx,fy,u0,v0]為相機內參，Zc為空間點相對于相機坐標系的Z軸投影值，Z3為相機坐標系中相機光心與拍攝物體平面沿光軸的距離，α、β為軸旋轉角度，[T1,T2,T3]為相機坐標系到目標相機坐標系的變換關系式。

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