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龙图腾网获悉常州大学申请的专利一种基于相机视角变换的图像透视校正方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115115550B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210850793.0，技术领域涉及：G06T5/80；该发明授权一种基于相机视角变换的图像透视校正方法及装置是由赵腾;朱栋设计研发完成，并于2022-07-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于相机视角变换的图像透视校正方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于相机视角变换的图像透视校正方法及装置，其方法包括：对相机进行标定，获取相机外参、相机内参以及畸变参数；通过标定后的相机获取图像，并基于畸变参数进行畸变校正；基于相机外参和相机内参构建透视映射矩阵；通过透射映射矩阵对畸变校正后的图像进行透视校正。本发明通过推导得到原相机视角下图像到光轴垂直于物体平面的相机视角下图像的透视映射关系，以利用相机视角变换的方法实现图像的透视校正；本发明从相机镜头成像的角度分析计算，可使得透视校正效果更加准确，能够降低计算量，提高校正速度，可有效应用于光伏组件生产设备中对太阳能电池片的定位及检测中，以满足其对图像处理的高精度、高速性要求。

本发明授权一种基于相机视角变换的图像透视校正方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种基于相机视角变换的图像透视校正方法，其特征在于，包括： 对相机进行标定，获取相机外参、相机内参以及畸变参数； 通过标定后的相机获取图像，并基于畸变参数进行畸变校正； 基于相机外参和相机内参构建透视映射矩阵； 通过透射映射矩阵对畸变校正后的图像进行透视校正； 其中，所述基于相机外参和相机内参构建透视映射矩阵包括： 对空间点基于相机外参和相机内参进行相对于相机的物距求解，获取空间点相对于相机坐标系的Z轴投影值； 根据Z轴投影值以及相机内参构建图像坐标系到相机坐标系和相机坐标系到图像坐标系的变换关系式； 根据相机外参获取世界坐标系向相机坐标系转换时的轴旋转角度； 根据轴旋转角度和相机外参构建相机坐标系到目标相机坐标系的相机视角的变换关系式； 根据图像坐标系到相机坐标系的变换关系式、相机坐标系到目标相机坐标系的相机视角的变换关系式、相机坐标系到图像坐标系的变换关系式构建透视映射矩阵； 所述获取空间点相对于相机坐标系的Z轴投影值包括： 根据相机外参获取世界坐标系到相机坐标系的变换关系式： 式中，为相机外参的旋转矩阵R，r11、r12、r13、r21、r22、r23、r31、r32、r33为相机外参的旋转矩阵R中的元素；[t1,t2,t3]为相机外参的平移向量T，t1、t2、t3为相机内参的平移向量T中的元素；Xw,Yw,Zw、Xc,Yc,Zc为空间点在世界坐标系和相机坐标系中的坐标点； 根据相机内参获取相机坐标系到图像坐标系的变换关系式： 式中，u,v为空间点在图像坐标系中的坐标点；[fx,fy,u0,v0]为相机内参，fx、fy、u0、v0为相机内参中元素； 设Zw＝0，可得： 消去Xc、Yc、Xw、Yw求得Z轴投影值： 所述图像坐标系到相机坐标系的变换关系式为： 所述相机坐标系到图像坐标系的变换关系式为： 式中，[fx,fy,u0,v0]为相机内参，Zc为空间点相对于相机坐标系的Z轴投影值，Xc,Yc,Zc、u,v分别为相机坐标系、图像坐标系中的坐标点； 所述根据相机外参获取世界坐标系向相机坐标系转换时的轴旋转角度包括： 设Rx、Ry、Rz分别为世界坐标系向相机坐标系转换时，X、Y、Z三个坐标轴旋转α、β、θ角度的旋转分量： 则相机外参的旋转矩阵可表示为： R＝RxRyRz 则： 通过对应相等的方法可得： 对上式进行求解可得轴旋转角度： 所述根据轴旋转角度和相机外参构建相机坐标系到目标相机坐标系的相机视角的变换关系式包括： 基于轴旋转角度获取相机坐标系中原视角到垂直视角的变换关系式： 式中，α、β为轴旋转角度，Xc,Yc,Zc、X′c,Y′c,Z′c分别为原视角、垂直视角在相机坐标系中点坐标； 基于轴旋转角度和相机外参中平移向量推导出相机坐标系到目标相机坐标系的变换关系式： 式中，t3为相机外参中平移向量T＝[t1,t2,t3]中的参数；Z3为相机坐标系中相机光心与拍摄物体平面沿光轴的距离； 基于相机坐标系中原视角到垂直视角的变换关系式和相机坐标系到目标相机坐标系的变换关系式获取相机视角的变换关系式： 写成齐次形式为： 式中，X"c,Y"c,Z"c为相机视角变换后的目标相机坐标系中点坐标； 所述透视映射矩阵为： 式中，[fx,fy,u0,v0]为相机内参，Zc为空间点相对于相机坐标系的Z轴投影值，Z3为相机坐标系中相机光心与拍摄物体平面沿光轴的距离，α、β为轴旋转角度，[T1,T2,T3]为相机坐标系到目标相机坐标系的变换关系式。

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