[发明专利]多3D相机的快速联合标定法

说明书

一种多3D相机的快速联合标定法，主要步骤包括制作一个带二维码的二维标定板，通过这些二维码，直接获取3D相机所拍摄的区域属于二维标定板的对应区域；将该二维标定板置于各个3D相机下，通过各个3D相机分别获取其图像；与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过三维标定算法结合二维标定板进行三维标定，使其具备二维标定时的高精度，同时又能获取三维信息，并且使用带坐标信息的二维码标定板，可以快速定位出所拍摄的区域，极大的简化了确定二维坐标的操作流程，非常适合快速的多3D相机多工位的快速联合标定，实现三维的大范围高精度无缝检测，可在工业现场快速构建出一个大范围高精度的3D检测系统。

【技术领域】

本发明涉及机器视觉的3D测量、检测与引导技术领域，具体的涉及一种多3D相机的快速联合标定法。

【背景技术】

随着机器视觉技术的发展，3D成像技术逐渐成熟，3D相机的检测精度与空间分辨率已经有了较大的提高，部分3D相机的检测精度甚至达到了微米级。高精度3D相机在3D测量、检测方面有巨大的优势。

目前公开的3D相机应用技术，主要是对一个相机的空间标定或者三维的测量，如专利CN108230401A公开了一种3D四轮定位仪相机自动标定方法，专利CN104236456A公开了一种基于两自由度3D视觉传感器的机器人手眼标定方法，CN201510170255.7公开了一种采用激光扫描传感器的三维空间精细测量系统。

多个3D相机的快速联合标定法尚未有公开信息。传统的多3D相机标定，需要加工一个高精度的三维标定块才能进行相机的标定。而高精度三维标定块加工困难，且大小受限，在标定过程中操作也较为繁琐，同时标定精度比非常成熟的高分辨率2D相机的标定精度要低不少，较难实现大幅面高精度的3D测量。

鉴于此，实有必要提供一种多3D相机的快速联合标定法以克服现有技术的不足。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种多3D相机的快速联合标定法，通过三维标定算法结合二维标定板进行三维标定，使其具备二维标定时的高精度，同时又能获取三维信息，并且使用带坐标信息的二维码标定板，可以快速定位出所拍摄的区域，极大的简化了确定二维坐标的操作流程，非常适合快速的多3D相机多工位的快速联合标定，实现三维的大范围高精度无缝检测，可在工业现场快速构建出一个大范围高精度的3D检测系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种多3D相机的快速联合标定法，主要步骤包括

SO1，制作一个带二维码的二维标定板，通过这些二维码，直接获取3D相机所拍摄的区域属于二维标定板的对应区域；

SO2，将该二维标定板置于各个3D相机下，通过各个3D相机分别获取其图像；

SO3，对每个3D相机拍摄的图像进行分析，计算其所拍二维标定板的法向量v与Z向距离D，并分析当前图像在2维坐标系中与标定板坐标系的变换关系T_2d，通过法向量v、Z向距离D与2维变换矩阵T_2d，可以得到当前3D相机坐标系与标定板坐标系的变换矩阵T_3d；

SO4，对于每个3D相机的输出图像应用其标定出来的变换矩阵T_3d，则可以将各个3D相机统一到二维标定板坐标系。

与现有技术相比，本发明提供的一种多3D相机的快速联合标定法的有益效果在于：通过三维标定算法结合二维标定板进行三维标定，使其具备二维标定时的高精度，同时又能获取三维信息，并且使用带坐标信息的二维码标定板，可以快速定位出所拍摄的区域，极大的简化了确定二维坐标的操作流程，非常适合快速的多3D相机多工位的快速联合标定，实现三维的大范围高精度无缝检测，可在工业现场快速构建出一个大范围高精度的3D检测系统。

【附图说明】

图1为本发明提供的多3D相机的快速联合标定法SO1中的二维标定板示意图。