[发明专利]一种相机标定的方法及相机标定设备

说明书

本发明实施例涉及相机标定技术领域，应用于相机标定设备，具体公开了一种相机标定的方法，包括获取所述标靶在各标定区域时所述标靶的标定图像对应的世界坐标；按预设顺序，将所述标靶放置依次放置于标定区域，在所述标靶位于标定区域时，控制所述相机标定设备的驱动机构移动所述相机至与所述标定区域对应的位置，并且控制所述相机拍摄所述标靶的位姿图像；根据所述标靶在各标定区域的位姿图像，确定所述标靶中标定图案的像素坐标；根据各所述标定图案的像素坐标和世界坐标，计算所述相机的参数矩阵。通过上述方式，本发明实施例将标靶设置于标定区域，避免通过人工举靶而造成标定精度不准确且效率较低。

技术领域

本发明实施例涉及相机标定技术领域，特别是涉及一种相机标定的方法及相机标定设备。

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其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，这些几何模型参数就是相机参数，这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)，无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。

其中，相机参数包括内参，内参包括内参矩阵和畸变矫正矩阵，常用的标定方法为通过相机拍取棋盘格或同心圆标靶的多个位姿，之后解算棋盘格或标靶中角点的世界坐标和像素坐标之间的关系，最后可通过张正友标定方法解算出相机的内参。

但是，本发明的发明人在实现本发明的过程中，发现：标靶摆放的位姿通常需要有经验的人员进行举靶实现，人工举靶不可控因素太多，其中标定精度不可控并且效率较低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种相机标定的方法及设备，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种相机标定的方法，应用于相机标定设备，所述相机标定设备包括底座、支架、标靶和驱动机构，所述底座标记有若干标定区域，所述支架安装于所述底座，所述标靶用于放置于所述标定区域上，所述标靶在各所述标定区域的位姿不相同，所述驱动机构用于安装所述相机，并且驱动相机运动，提供了一种相机标定的方法，该方法包括：获取所述标靶在各标定区域时所述标靶的标定图像对应的世界坐标；按预设顺序，将所述标靶放置依次放置于标定区域，在所述标靶位于标定区域时，控制所述驱动机构移动所述相机至与所述标定区域对应的位置，并且控制所述相机拍摄所述标靶的位姿图像；根据所述标靶在各标定区域的位姿图像，确定所述标靶中标定图案的像素坐标；根据各所述标定图案的像素坐标和世界坐标，计算所述相机的参数矩阵。

在一种可选的方式中，所述方法还包括：

根据所述相机的参数矩阵，生成各所述位姿图像对应的映射图像；

计算各所述位姿图像和对应的映射图像之间的重投影误差值；

根据各所述位姿图像和对应的映射图像之间的重投影误差值，计算平均重投影误差值；

判断所述平均重投影误差值是否小于或者等于预设阈值；

若是，则确定所述相机的参数矩阵标定成功。

在一种可选的方式中，所述方法还包括：

若所述平均重投影误差值大于预设阈值，则根据所述重投影误差值由小到大的顺序，获取预设数量的所述位姿图像；

根据获取到的位姿图像，计算所述相机的二次参数矩阵；

对所述相机的二次参数矩阵进行验证；

若所述相机的二次参数矩阵验证通过，则确定所述相机的二次参数矩阵为最终参数矩阵，并且确定所述相机的参数矩阵标定成功。

在一种可选的方式中，所述方法还包括：