[发明专利]测量系统的标定方法、装置、电子设备及可读存储介质

说明书

本发明实施例提供了一种测量系统的标定方法、装置、电子设备及可读存储介质，应用于机器视觉技术领域，所述方法包括：根据激光器和标定块的位置关系，获取标定块截面上的至少三个不共线顶点分别在激光器坐标系中的三维第一坐标。获取在激光器产生的线激光照射下标定块截面的轮廓图，确定至少三个不共线顶点在轮廓图所在图像坐标系中的二维像素坐标。根据预先获取的相机的内参和畸变系数，以及三维第一坐标和二维像素坐标，确定相机的外参。根据相机的外参和三维第一坐标，确定线激光形成的光平面在相机坐标系下的光平面方程。本发明实施例的标定方法简单、快捷，适用于现场标定。

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，特别是涉及一种测量系统的标定方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与该空间物体在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型。几何模型参数包括：相机参数和光平面方程，其中，相机参数包括：相机内参、相机外参和畸变系数。相机内参指相机x方向和y方向的焦距f_x和f_y，以及图像中心坐标(u₀，v₀)，畸变系数指径向畸变系数和切向畸变系数。相机外参指相机坐标系相对于参考坐标系的旋转矩阵R和平移向量t，求解相机参数的过程即为相机标定。实际测量过程中，除了进行相机标定，还需要求解光平面方程，以使在图像测量时，根据相机参数和光平面方程确定待测量物体的位置。

无论是在图像测量还是机器视觉应用中，相机标定和光平面方程的计算都是非常关键的环节，计算结果的精度及算法的稳定性直接影响测量结果的准确性。相关技术中，在计算光平面方程时，需要将标定块分别放置在距相机不同距离的位置处，将激光器发出的线激光打在不同位置处的标定块上，并用相机对标定块进行成像，提取标定块所成像中的线激光，得到不同位置处的标定块所成像中的线激光。由于不同位置的标定块对应不同的世界坐标和图像坐标，根据每一个位置的标定块对应的世界坐标和图像坐标，通过相机标定算法计算相机外参，进而根据相机外参和内参计算线激光上的点在参考坐标系下的坐标。最后，通过最小二乘法对同一线激光的坐标点进行平面拟合，得到线激光所在的光平面方程。可见，该方法需要将标定块放在不同位置，然后提取多张图片，因此，该方法操作较为繁琐。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种测量系统的标定方法、装置、电子设备及可读存储介质，以简化测量系统标定的过程。具体技术方案如下：

本发明实施例公开了一种测量系统的标定方法，所述测量系统包括激光器和相机，所述方法包括：

根据预定的激光器和标定块的位置关系，获取所述标定块截面上的至少三个不共线顶点分别在预先构建的激光器坐标系中的三维第一坐标；

获取在所述激光器产生的线激光照射下所述标定块截面的轮廓图，确定所述至少三个不共线顶点在所述轮廓图所在图像坐标系中的二维像素坐标；

根据预先获取的所述相机的内参和畸变系数，以及所述三维第一坐标和所述二维像素坐标，确定所述相机的外参；

根据所述相机的外参和所述三维第一坐标，确定所述线激光形成的光平面在所述相机坐标系下的光平面方程。

可选的，所述根据预先获取的所述相机的内参和畸变系数，以及所述三维第一坐标和所述二维像素坐标，确定所述相机的外参的步骤，包括：

根据所述相机的内参和畸变系数，以及所述二维像素坐标，得到去畸变后的二维像素坐标；

根据所述相机的内参、所述三维第一坐标和所述去畸变后的二维像素坐标，通过解透视N点PnP，得到所述相机的外参。

可选的，所述根据所述相机的外参和所述三维第一坐标，确定所述线激光形成的光平面在所述相机坐标系下的光平面方程的步骤，包括：