[发明专利]一种相机标定方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种相机标定方法及装置，该方法包括通过第一相机获取标靶块的第一平面的第一点云，并通过第二相机获取标靶块的第二平面的第二点云，基于第一点云确定第一平面的N个第一几何信息，并基于第二点云确定第二平面的N个第二几何信息，根据N个第一几何信息和N个第二几何信息，构建满足标靶块的几何约束关系，从而确定出第一相机和第二相机之间的位姿关系。由于该方法采用的是结构更加简单的标靶块，并非表面具有特殊纹理的标靶，因此该方法可以降低标靶的制作难度，同时也不需要对相机扫描到的点云进行特征提取，只需要利用相机扫描得到的平面点云构建出几何约束关系，即可及时准确地确定出第一相机和第二相机之间的位姿关系。

技术领域

本发明实施例涉及相机标定技术领域，尤其涉及一种相机标定方法及装置。

背景技术

线激光相机具有非接触、精度高、速度快等优点，通过扫描物体表面，可以获得精度非常高的三维点云，尤其在高精度测量以及检测方面应用广泛。但是，由于单个相机的视野有限，当被测物体尺寸较大时，将无法满足测量需求，因此在实际使用中会借助多个线激光相机从不同角度对同一物体进行扫描，并采用点云配准的方式将所有点云拼成一个整体再进行分析。基于此，如何确定多个线激光相机之间的位姿关系是整个测量系统中至关重要的环节。

现有的相机标定方法主要是基于两个相机分别对表面具有特殊纹理的两个相同标靶(两个相同标靶相对位置固定)进行扫描，通过变换标靶的位置，得到多组图像。从第一相机扫描第一标靶得到的图像中提取出多个特征点，并从第二相机扫描第二标靶得到的图像中提取出多个特征点。然后，将基于第一标靶所提取的多个特征点和基于第二标靶所提取的多个特征点进行匹配，确定出多个相同的特征点，并基于该多个相同的特征点的相对位置信息确定两个相机之间的位姿关系。然而，这种处理方式由于采用表面具有特殊纹理的标靶，因此会增加标靶的制作难度。此外，这种处理方式由于需要对图像进行特征提取，因此会对特征点的精确度要求高。

综上，目前亟需一种相机标定方法，用以解决现有技术中存在相机标定时需要表面具有特殊纹理的标靶，以及需要对相机扫描到的点云进行特征提取的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种相机标定方法及装置，用以解决现有技术中存在相机标定时需要表面具有特殊纹理的标靶，以及需要对相机扫描到的点云进行特征提取的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种相机标定方法，包括：

通过第一相机获取标靶块的第一平面的第一点云，并通过第二相机获取所述标靶块的第二平面的第二点云；所述第一相机和所述第二相机是相对设置的；所述第一平面和所述第二平面为所述标靶块中相同且平行的平面；

基于所述第一点云确定所述第一平面的N个第一几何信息，并基于所述第二点云确定所述第二平面的N个第二几何信息；

根据所述N个第一几何信息和所述N个第二几何信息，构建满足所述标靶块的几何约束关系，从而确定出所述第一相机和所述第二相机之间的位姿关系。

上述技术方案中，通过第一相机获取标靶块的第一平面的第一点云，并通过第二相机获取标靶块的第二平面的第二点云，第一相机和第二相机是相对设置的，第一平面和第二平面为标靶块中相同且平行的平面。再基于第一点云确定第一平面的N个第一几何信息，并基于第二点云确定第二平面的N个第二几何信息。然后，根据N个第一几何信息和N个第二几何信息，构建满足标靶块的几何约束关系，从而确定出第一相机和第二相机之间的位姿关系。由于该方法采用的是结构更加简单的标靶块，并非表面具有特殊纹理的标靶，因此该方法可以降低标靶的制作难度，同时也不需要对相机扫描到的点云进行特征提取，只需要通过相对设置的第一相机和第二相机分别扫描标靶块中相同且平行的两个平面，并利用相机扫描得到的平面点云构建出几何约束关系，即可及时准确地确定出第一相机和第二相机之间的位姿关系，从而实现第一相机和第二相机之间的外参数标定。