[发明专利]双目相机的标定方法、装置及终端

说明书

一种双目相机的标定方法、装置及终端，所述方法包括：获取同时拍摄的左相机图像和右相机图像，所述左相机图像和所述右相机图像分别针对多幅不同视角的平面网格标定板单次拍摄得到，所述平面网格标定板上的网格图案具有角点；根据所述左相机图像和所述右相机图像进行双目相机的标定。本发明技术方案可以扩大双目相机标定方法的适用范围。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种双目相机的标定方法、装置及终端。

背景技术

双目相机标定是计算机视觉领域的一项关键技术，主要目的是获取双目相机的内参数、外参数以及镜头畸变参数等。其中，内参数包括相机的焦距、主点、切变系数等；外参数包括两相机之间的相对位移和相对旋转；镜头畸变包括径向畸变和切向畸变。双目相机标定可应用于三维建模、虚拟现实、增强现实等领域。

现有技术中，相机标定一般分为基于几何测量的标定和自标定两种标定方法。基于几何测量的标定一般会使用一个特定的已知尺寸的标记物来提供图像点与三维空间对应点的映射关系，从而计算出标定参数。在实际应用中，主要有Tsai法使用三维标定板，以及张正友方法使用平面标定板。自标定则不需要特定的标记物。自标定细分为两类：基于场景约束的自标定和基于几何约束的自标定。基于场景约束的自标定往往借助于场景里的特定模式，如平行线，来提供正交的消隐点和消隐线，再根据多视角几何算法求解标定参数。基于几何约束的自标定则依靠多视图彼此间的内在几何限制，如绝对二次曲线约束，来完成标定任务。

但是，传统基于几何测量的标定方法往往需要在离线模式下，提供多张不同视角的平面标定图像，不适用于移动设备相机模组的在线标定和流水线作业。自标定方法则受限于图像场景，某些特定的空间特征分布会导致自标定求解框架的退化，出现奇异值。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何扩大双目相机标定方法的适用范围。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种双目相机的标定方法，双目相机的标定方法包括：

获取同时拍摄的左相机图像和右相机图像，所述左相机图像和所述右相机图像分别针对多幅不同视角的平面网格标定板单次拍摄得到，所述平面网格标定板上的网格图案具有角点；根据所述左相机图像和所述右相机图像进行双目相机的标定。

可选的，所述根据所述左相机图像和所述右相机图像进行双目相机的标定包括：对所述左相机图像和所述右相机图像进行角点检测，以得到所有角点的图像坐标；利用所有角点的图像坐标分别计算左相机和右相机的单应矩阵以及参数的初始值，并利用左相机和右相机的单应矩阵以及参数的初始值进行优化，以得到左相机右相机的参数的优化值；利用所述左相机和右相机的参数的优化值进行双目相机的立体标定。

可选的，所述参数包括镜头畸变参数；所述利用左相机和右相机的单应矩阵以及参数的初始值进行优化包括：在所述镜头畸变参数的初始值和设定畸变阈值范围内依次更新所述镜头畸变参数的值；每次更新后，利用所述单应矩阵和更新后的所述镜头畸变参数的值，对每个平面网格标定板上各个角点进行几何变换，以得到各个角点在所述左相机图像和右相机图像上的投影点；每次变换后，对于所有平面网格标定板上所有角点，计算在所述左相机图像和右相机图像上的对应点的像素坐标与所述投影点的坐标差异值之和；选取所述坐标差异值之和的最小值对应的参数的值，以作为所述左相机和右相机的参数的优化值。

可选的，采用以下公式计算所述坐标差异值之和的最小值：

D＜D_thre；其中，n是所述平面网格标定板的数目，m是每个平面网格标定板中角点的数目，是角点M_j在图像i上的投影点，m_ij是角点M_j在图像i上的对应点，KK是内参数，D是所述镜头畸变参数，R_i,T_i是角点的世界坐标与相机的世界坐标的相对旋转矩阵和相对平移矢量，D_thre是所述畸变阈值。