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龙图腾网恭喜江南大学申请的专利一种基于圆盘识别的相机外参估计方法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：CN112767488B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27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：202110118953.8，技术领域涉及：G06T7/73；该发明授权一种基于圆盘识别的相机外参估计方法是由王映辉;刘培煊;刘远胜设计研发完成，并于2021-01-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于圆盘识别的相机外参估计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于圆盘识别的相机外参估计方法，包括如下步骤：在平面上放置一圆盘，以圆盘圆心为坐标原点建立三维笛卡尔坐标系，在圆盘上方放置相机，调整相机俯仰角，通过圆盘图像的扁度和标记块的位置之间关系，计算相机俯仰角；固定相机位姿，水平旋转所述圆盘，通过圆盘图像的扁度和标记块的位置之间关系，计算相机航向角；通过分析圆盘的成像特点，利用相机、圆盘图像和圆盘形成的相似三角形，计算相机位移矩阵；根据相机俯仰角和相机航向角，计算相机旋转矩阵；融合所述相机旋转矩阵和相机位移矩阵组成姿态矩阵最终完成相机位姿估计。本发明方法能够快速高效地完成相机位姿估计，具有广泛的应用前景。

本发明授权一种基于圆盘识别的相机外参估计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于圆盘识别的相机外参估计方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：在平面上放置一圆盘，以所述圆盘圆心为坐标原点建立三维笛卡尔坐标系，在所述圆盘上方放置相机，调整相机俯仰角，通过圆盘图像的扁度和标记块的位置之间关系，计算相机俯仰角； 步骤2：固定相机位姿，水平旋转所述圆盘，等效于固定圆盘，在相机同一水平高度旋转的成像效果；通过圆盘图像的扁度和标记块的位置之间关系，计算相机航向角； 步骤3：通过分析圆盘的成像特点，利用相机、圆盘图像和圆盘形成的相似三角形，计算相机位移矩阵； 步骤4：根据所述步骤1中相机俯仰角和所述步骤2中的相机航向角，计算相机旋转矩阵；融合所述相机旋转矩阵和所述步骤3中的相机位移矩阵组成姿态矩阵最终完成相机位姿估计； 所述步骤1具体为： 相机先绕X轴，再绕Y轴，后绕Z轴的旋转顺序做姿态变换，以圆盘圆心为坐标原点建立三维笛卡尔坐标系，此为世界坐标系，以相机光心建立相机坐标系；以三元有序数对pitch,yaw,roll表示相机分别绕X轴，Y轴，Z轴旋转pitch，yaw，roll角度来描述相机姿态； 根据投影几何，当相机俯仰角为α时，半径为R的圆投影出来的椭圆短半轴为b，b＝Rcosα； 利用椭圆图像反推得到相机的俯仰角，即相机的俯仰角pitch表达式为： 其中，a为椭圆的长半轴，b为椭圆的短半轴； 所述步骤2具体为： 选取标记块的形心代表标记块并记做点B；拟合出椭圆后，计算椭圆中心记做点O，椭圆短半轴为b，连接BO；计算BO与b之间的夹角，夹角代表此时相机的航向角； 所述步骤3具体为： 步骤3.1：记长轴为a的圆盘图像距离相机的距离为L，因为a是由圆盘半径R投影过来的，具有相似关系， 则圆盘的深度为l，即圆盘与相机的距离Z＝l； 步骤3.2：x为圆盘圆心所成图像的位置即相片上的位置，也是圆盘圆心相较于审核平面的中心位置；以审核平面圆心为世界坐标系的原点建立右手坐标系；相似三角形可得： X轴偏移量的表达式为： Y轴偏移量的表达式为： 根据位移矩阵的几何意义联立公式234可得位移矩阵t： 由此得出位移矩阵； 所述步骤4具体为： 将相机欧拉角带入公式，其中 roll＝06 带入旋转矩阵得： 公式7为相机旋转矩阵； 矩阵向量如式5表示圆盘圆心在相机坐标系中的坐标，而非相机在世界坐标系中的坐标，因此将此位移向量取逆转化为相机在世界坐标系中的坐标，对式5取逆得到相机的位置向量tc： 由公式7和公式8得到： 公式9计算得出相机的位姿矩阵。

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