[发明专利]摄像机标定靶及基于该标定靶的标定检测方法

说明书

技术领域

本发明涉摄像机视觉领域，特别是涉及一种摄像机标定靶及基于该标定靶的标定检测方法。

背景技术

电子标签三维计算机视觉系统应能从摄像机拍摄的图像信息出发，计算三维环境物体的位置、形状等几何信息，并由此识别环境中的物体。图像上每一点的亮度反映了空间物体表面某点反射光的强度，而该点在图像上的位置则与空间物体表面相应点的几何位置有关，这些位置的相互关系，由摄像机成像几何模型所决定，该几何模型的参数称为摄像机参数，这些参数必须由实验与计算来确定，实验与计算的过程称为摄像机标定。

摄像机标定技术是立体视觉技术研究中最关键的环节，在视觉测量、工业检测以及机器人技术应用研究中具有重要的意义。因此，摄像机标定技术获得了快速的发展，其标定的理论问题已得到较好的解决，以下详述摄像机标定的原理：

首先，摄像机标定离不开坐标系的建立，那么从客观世界三维(3-D)场景投影到摄像机二维(2-D)像平面过程中主要涉及的坐标系有：

1)计算机图像平面坐标系

在计算机内部，数字图像所用的坐标系是以像素为单位的坐标系u-v，每幅数字图像在计算机内为M×N矩阵，(u，v)表示像素位于矩阵中的行数列数，f(u，v)即是像素点的度值。

2)图像平面坐标系

图像平面坐标系x-y，坐标原点O₁定义在光轴与图像平面的交点，x，y轴分别与u，v轴平行，如图1所示：如果O₁在u-v坐标系中的坐标为(u₀，v₀)，每一个象素在x轴与y轴方向上的物理尺寸为dx，dy，则图像中任意一个像素在两个坐标系下的坐标有以下关系：

u=xdx+u0,v=-ydy+v0---(1)]]>

用齐次坐标与矩阵形式可表达为：