[发明专利]一种基于编码立体靶标的单目摄像机快速标定方法

权利要求书

1.一种编码立体靶标，用于单目摄像机的标定图像的采集，其特征在于：该编码立体靶标与一台单目摄像机在空间相对放置，其中单目摄像机位置固定，所述编码立体靶标由基准板和基准板上连接的多个编码平面靶标组成，基准板和编码平面靶标的空间位置和姿态均可单独调节；

所有的编码平面靶标均具有编号，且每个编码平面靶标的编号互不相同；

每个编码平面靶标上均设置有多个平行四边形编码单元，每个平行四边形编码单元的编码号互不相同，且同一个编码平面靶标上的所有平行四边形编码单元的编码号具有连续性；

编码平面靶标中每一个平行四边形编码单元的内部设置有编码图案，编码图案包括一个定位图案、一个定向图案和编码标志图案，其中编码标志图案又由多个编码单元图案组成；由定向图案和定位图案可实现编码平面靶标旋转方向的判断；编码标志图案则是用于给编码平面靶标中的每个标定角点进行编码，且编码单元图案的数量和分布均由其所在的平行四边形编码单元的编号决定；

在任意一个编号为α_τ的编码平面靶标上，任取该编码平面靶标中的一个平行四边形编码单元记为该编码平面靶标向量确定编码单元任取该编码平面靶标向量确定编码单元的一个顶点记为向量确定编码单元第一顶点在该编码平面靶标向量确定编码单元中将相交形成向量确定编码单元第一顶点的任意一条边记为向量确定编码单元第一边在向量确定编码单元第一边上取向量确定编码单元的顶点记为向量确定编码单元第一边上第一点其中向量确定编码单元第一边上第一点与向量确定编码单元第一顶点是互不重合的2个点，记向量为该编码平面靶标的规定向量并且编码平面靶标内的每一个平行四边形编码单元中的定位图案和定向图案的位置关系如下：在同一平行四边形编码单元内由定向图案质心指向定位图案质心的方向与该编码平面靶标的规定向量的方向相同。

2.根据权利要求1所述的编码立体靶标，其特征在于：所述编码立体靶标的基准板被划分为S个区域，其中每个区域均放置有一个编码平面靶标，其中S为整数且S＞3。

3.根据权利要求1所述的编码立体靶标，其特征在于：任意两个编码平面靶标的空间姿态具有明显差异。

4.一种基于权利要求2所述的编码立体靶标的单目摄像机标定方法，其特征在于：主要包括以下步骤：

S1：利用空间中放置的一台摄像机拍摄位于空间中的编码立体靶标从而获得一幅靶标图像；

S2：判断该靶标图像是否满足标定要求，若靶标图像不满足标定条件，则在调整摄像机和编码立体靶标的空间相对位置后重新进行拍摄和判断，若靶标图像满足标定条件则将其作为标定图像；

S3：根据标定图像，利用标定算法计算出摄像机的内外参数。