[发明专利]一种相机拍摄角标校方法、设备及存储设备

权利要求书

1.一种相机拍摄角标校方法，其特征在于：包括以下步骤：

S101：采用张正友标定法对相机进行内参数标定，获得相机的内参数数据；所述相机包括左摄像头和右摄像头；所述内参数数据包括左、右摄像头的相对位姿关系矩阵；

S102：对原始工件进行添加人工纹理处理，并利用相机采集处理后的工件的图像；所述工件的图像包括左摄像头拍摄的工件左图像和右摄像头拍摄的工件右图像；

S103：根据左、右摄像头之间的相对位姿关系矩阵对工件左图像和工件右图像进行立体校正，得到校正后的工件左图像和工件右图像；

S104：根据校正后的工件左图像和工件右图像，求解获得工件图像的视差图；

S105：根据获得的视差图，求解获得工件的平面法向量；

S106：根据获得的平面法向量，对相机的拍摄角度进行调整，使左摄像头坐标系的z轴与所述平面法向量平行，完成相机拍摄角度的标校；

根据工件图像的视差图，求解获得工件的平面法向量的步骤为：

S201：对工件图像的视差图进行Blob分析，得到工件完整的Blob图；

S202：对Blob图进行边缘直线拟合，获取工件Blob图上的n条拟合直线数据；所述拟合直线数据包括各拟合直线的长度和首尾端点坐标；所述坐标为基于图像坐标系下的二维坐标；n为大于等于3的整数；

S203：在每条拟合直线上均匀取m个像素点；并根据每条拟合直线的首尾端点坐标，分别求得n条拟合直线的方程；m为大于等于2的整数；

S204：根据各拟合直线的方程和首尾端点坐标，对各拟合直线上的m个像素点的坐标进行赋值，得到各拟合直线的m个像素点坐标；

S205：根据各拟合直线上的m个像素点坐标，分别求得n条拟合直线上m个像素点的横坐标的平均值和纵坐标的平均值，得到n个平均像素点；

S206：在n个平均像素点中选取3个平均像素点，并根据这3个平均像素点的二维图像坐标，计算获得3个平均像素点在世界坐标系下的三维坐标；

S207：根据3个平均像素点的三维坐标，采用三点确定一个平面的方法，计算获得工件平面基于世界坐标系下的平面法向量。

2.如权利要求1所述的一种相机拍摄角标校方法，其特征在于：在步骤S102中，采用激光点阵对工件进行照射的方法对原始工件添加人工纹理。

3.如权利要求1所述的一种相机拍摄角标校方法，其特征在于：在步骤S104中，根据公式(1)得到工件图像视差图：

其中，(Δx,Δy)为视差图的像素点坐标，(u,v_r)为工件右图像坐标，(u,v_l)为工件左图像坐标。

4.如权利要求2所述的一种相机拍摄角标校方法，其特征在于：在步骤S206中，在n个平均像素点中选取3个平均像素点为随机选取。

5.如权利要求2所述的一种相机拍摄角标校方法，其特征在于：内参数数据还包括左、右摄像头的内参数矩阵，在步骤S206中，根据公式(2)得到世界坐标系下的三维坐标：

P＝(A^TA)^-1A^Tb (2)

其中，P＝[x y z]^T，(x,y,z)为世界坐标系下三维坐标；

M_l和M_r为左、右摄像头的平移参数矩阵，可根据相机的内参数数据获得；(u_l,v_l)和(u_r,v_r)为左、右摄像头的图像坐标系下与P点对应的二维坐标。

6.一种存储设备，其特征在于：所述存储设备存储指令及数据用于实现权利要求1～5所述的任意一种相机拍摄角标校方法。

7.一种相机拍摄角标校设备，其特征在于：包括：处理器及权利要求6所述的存储设备；所述处理器加载并执行所述存储设备中的指令及数据用于实现权利要求1～5所述的任意一种相机拍摄角标校方法。