[发明专利]一种用于结构光深度测量的相机标定方法和装置

权利要求书

1.一种用于结构光深度测量的相机标定方法，所述方法应用于电子设备，其特征在于，所述结构光深度测量的相机标定方法包括：

在标定板一侧设置多个标定点，并控制激光器和相机逐次移动至所述标定点处；

控制所述激光器向所述标定板发射激光线束，并控制所述相机采集所述标定板上的标定图像，所述标定图像包括：激光线的成像中心；

获取所述标定点到所述标定板的实际距离，并根据所述标定图像获得所述激光线的成像中心的像素距离，获得所述实际距离与所述像素距离之间的对应关系；

构建预设参数模型，所述预设参数模型包括所述相机的参数、所述实际距离和所述像素距离之间的对应关系；所述构建预设参数模型，包括：根据所述相机的参数和所述像素距离获得所述激光线的成像中心的真实世界坐标值；构建所述实际距离与所述激光线的成像中心的真实世界坐标值之间的预设参数模型；

所述预设参数模型为：

其中，q_i为第i个标定点对应的实际距离，s为镜头与激光器的间距，f为镜头到图像传感器的距离，PixelSize为图像像素的物理尺寸，px_i为第i个标定点对应的像素距离，offset为图像原点相对于三角测距中图像边缘的偏置距离；

根据所述实际距离与所述像素距离之间的对应关系对所述预设参数模型进行拟合，以获得所述相机的参数，包括：通过最小二乘法将所述实际距离与所述像素距离之间的对应关系代入所述预设参数模型中进行拟合，以获得所述相机的参数。

2.根据权利要求1所述的用于结构光深度测量的相机标定方法，其特征在于，所述构建所述实际距离与所述激光线的成像中心的真实世界坐标值之间的预设参数模型，包括：

构建所述激光线对应的光路图，在所述光路图中所述激光器、所述相机的镜头和所述标定板上的激光点构成第一三角形；

过所述镜头作一条平行于入射光线的直线，所述直线与所述相机的图像传感器交于预设点，根据所述预设点、所述镜头和反射光线射在所述图像传感器上的图像点构造与所述第一三角形相似的第二三角形；

根据所述第一三角形、所述第二三角形和三角形相似原理构建所述实际距离与所述激光线的成像中心的真实世界坐标值之间的预设参数模型。

3.一种用于结构光深度测量的相机标定装置，其特征在于，所述装置包括：

位置控制模块，用于在标定板一侧设置多个标定点，并控制激光器和相机逐次移动至所述标定点处；

图像采集模块，用于控制所述激光器向所述标定板发射激光线束，并控制所述相机采集所述标定板上的标定图像，所述标定图像包括：激光线的成像中心；

距离获取模块，用于获取所述标定点到所述标定板的实际距离，并根据所述标定图像获得所述激光线的成像中心的像素距离，获得所述实际距离与所述像素距离之间的对应关系；

模型构建模块，用于构建预设参数模型，所述预设参数模型包括所述相机的参数、所述实际距离和所述像素距离之间的对应关系；所述模型构建模块，包括：坐标值获取单元，用于根据所述相机的参数和所述像素距离获得所述激光线的成像中心的真实世界坐标值；模型构建单元，用于构建所述实际距离与所述激光线的成像中心的真实世界坐标值之间的预设参数模型；所述预设参数模型为：

其中，q_i为第i个标定点对应的实际距离，s为镜头与激光器的间距，f为镜头到图像传感器的距离，PixelSize为图像像素的物理尺寸，px_i为第i个标定点对应的像素距离，offset为图像原点相对于三角测距中图像边缘的偏置距离；

参数标定模块，用于根据所述实际距离与所述像素距离之间的对应关系对所述预设参数模型进行拟合，以获得所述相机的参数，包括：通过最小二乘法将所述实际距离与所述像素距离之间的对应关系代入所述预设参数模型中进行拟合，以获得所述相机的参数。