本发明涉及摄影机校正技术，特别是一种摄影机校正方法以及摄影机校正系统。
背景技术：
1、随着科技的进步，摄影机获取的影像不再局限于影像的保存，更可以进一步将物体在摄影机之影像平面坐标(image coordinates)转换为真实世界坐标(worldcoordinates)，进而对物体进行侦测、追踪及定位，以将摄影机应用于计算机视觉领域中，例如，智能视讯监控、机器人视觉与车载视觉等领域。
2、为了准确地将物体的坐标在真实世界坐标系与影像平面坐标系之间进行转换，摄影机校正(camera calibration)成为计算机视觉领域中重要的议题。摄影机校正是用以取得摄影机的内部参数(intrinsic parameters)以及外部参数(extrinsic parameters)。
3、一般而言，常见的摄影机校正方法例如消失点(vanishing points)方法是以场景空间xyz三轴的平行线作为校正模板，因此应用场景局限在外观格局方正的建筑物。此外，例如棋盘格(chessboard)校正方法使用二维的棋盘格作为校正工具，输入参数包括棋盘格每一交界点的空间坐标和影像坐标，又例如dlt(direct linear transform)校正方法需要输入至少六个参考点的世界坐标和影像坐标，上述两种方法均需撷取多个参考点的世界坐标，因此，空间丈量的作业成本成为摄影机校正与影像定位相关运用的设置门槛。
4、另一种摄影机校正方法采用数值解(numerical solution)而非精确的解析解(analytical solution)来提供摄影机内外部参数，所述多个方法例如以多个直立物体或以位于同一水平面上的一维物体作为校正模板。然而，利用数值方法计算摄影机参数常因初始值设定不当而导致收敛至错误结果。基于此，如何在设置成本、精准度与场景通用性之间取得平衡为本领域技术人员所致力的课题。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种摄影机校正方法及摄影机校正系统，能够通过空间中的两条直立线段进行摄影机校正，获得摄影机的内外部参数。
2、为了实现上述目的，本发明提供了一种摄影机校正方法，其包括：在空间中设置摄影机。在空间中选取或建立第一直立线段以及第二直立线段，其中第一直立线段包含第一端点与第二端点，第二直立线段包含第三端点与第四端点；摄影机拍摄空间中包含第一直立线段和第二直立线段的影像；取得第一端点的第一端点高度、第二端点的第二端点高度、第三端点的第三端点高度、第四端点的第四端点高度；取得于影像中相应于第一端点的第一端点影像坐标与相应于第二端点的第二端点影像坐标；取得于影像中相应于第三端点的第三端点影像坐标与相应于第四端点的第四端点影像坐标；依据第一端点影像坐标与第一端点高度、第二端点影像坐标与第二端点高度、第三端点影像坐标与第三端点高度、以及第四端点影像坐标与第四端点高度，计算摄影机的焦距、第一旋转角度、第二旋转角度以及平移向量的第三平移向量元素；依据空间的参考方向、摄影机的焦距、第一旋转角度以及第二旋转角度，计算摄影机的第三旋转角度；依据空间的参考点、摄影机的焦距、第一旋转角度、第二旋转角度、第三旋转角度以及平移向量的第三平移向量元素，计算摄影机平移向量的第一平移向量元素和第二平移向量元素。
3、为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种摄影机校正系统。此摄影机校正系统具有摄影机、存储单元以及处理单元。摄影机用以拍摄空间的影像，其中此空间中建立有第一直立线段以及第二直立线段，其中第一直立线段包含第一端点与第二端点，第二直立线段包含第三端点与第四端点。存储单元用以存储第一端点的第一端点高度、第二端点的第二端点高度、第三端点的第三端点高度、第四端点的第四端点高度、上述影像中相应于第一端点的第一端点影像坐标、相应于第二端点的第二端点影像坐标、影像中相应于第三端点的第三端点影像坐标与相应于第四端点的第四端点影像坐标。处理单元连接摄影机及存储单元，并用以依据第一端点影像坐标与第一端点高度、第二端点影像坐标与第二端点高度、第三端点影像坐标与第三端点高度、以及第四端点影像坐标与第四端点高度，计算摄影机的焦距、第一旋转角度、第二旋转角度以及平移向量的第三平移向量元素。此外，处理单元还依据空间的一个参考方向、摄影机的焦距、第一旋转角度以及第二旋转角度，计算摄影机的第三旋转角度。处理单元还依据空间的一个参考点、摄影机的焦距、第一旋转角度、第二旋转角度、第三旋转角度以及平移向量的第三平移向量元素，计算摄影机的平移向量的第一平移向量元素以及第二平移向量元素。
4、本发明的技术效果在于：
5、本发明的影像定位方法及影像定位系统通过两条不同位置的直立线段、一个参考方向、以及一个参考点即可对摄影机进行校正，获得的摄影机内外部参数可用于影像坐标系和世界坐标系之间的坐标转换计算。
6、以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
1.一种摄影机校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的摄影机校正方法，其特征在于，所述依据所述第一端点影像坐标与所述第一端点高度、所述第二端点影像坐标与所述第二端点高度、所述第三端点影像坐标与所述第三端点高度以及所述第四端点影像坐标与所述第四端点高度，计算所述摄影机的所述焦距、所述第一旋转角度、所述第二旋转角度以及所述平移向量的所述第三平移向量元素的步骤中，还包括：
3.根据权利要求2所述的摄影机校正方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的摄影机校正方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的摄影机校正方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求3所述的摄影机校正方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的摄影机校正方法，其特征在于，所述依据所述空间的所述参考方向、所述摄影机的所述焦距、所述第一旋转角度以及所述第二旋转角度，计算所述摄影机的所述第三旋转角度的步骤中，还包括：
8.根据权利要求7所述的摄影机校正方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的摄影机校正方法，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1所述的摄影机校正方法，其特征在于，所述依据所述空间的参考点、所述摄影机的所述焦距、所述第一旋转角度、所述第二旋转角度、所述第三旋转角度以及所述平移向量的所述第三平移向量元素，计算所述摄影机的所述平移向量的所述第一平移向量元素以及所述第二平移向量元素的步骤，还包括：
11.根据权利要求10所述的摄影机校正方法，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求11所述的摄影机校正方法，其特征在于，还包括：
13.一种摄影机校正系统，其特征在于，包括：
14.根据权利要求13所述的摄影机校正系统，其特征在于，所述依据所述第一端点影像坐标与所述第一端点高度、所述第二端点影像坐标与所述第二端点高度、所述第三端点影像坐标与所述第三端点高度以及所述第四端点影像坐标与所述第四端点高度，计算所述摄影机的所述焦距、所述第一旋转角度、所述第二旋转角度以及所述平移向量的所述第三平移向量元素的运作中，所述处理单元还用以执行：
15.根据权利要求14所述的摄影机校正系统，其特征在于，所述处理单元还用以执行：
16.根据权利要求14所述的摄影机校正系统，其特征在于，所述处理单元还用以执行：
17.根据权利要求13所述的摄影机校正系统，其特征在于，在所述依据所述空间的参考方向、所述摄影机的所述焦距、所述第一旋转角度以及所述第二旋转角度，计算所述摄影机的第三旋转角度的运作中，所述处理单元还用以执行：
18.根据权利要求17所述的摄影机校正系统，其特征在于，所述处理单元还用以执行：
19.根据权利要求13所述的摄影机校正系统，其特征在于，在所述依据所述空间的参考点、所述摄影机的所述焦距、所述第一旋转角度、所述第二旋转角度、所述第三旋转角度以及所述平移向量的所述第三平移向量元素，计算所述摄影机的所述平移向量的第一平移向量元素以及第二平移向量元素的运作中，所述处理单元还用以执行：
20.根据权利要求19所述的摄影机校正系统，其特征在于，所述处理单元还用以执行：
