[发明专利]3D相机标定方法、装置及标定系统

权利要求书

1.一种3D相机标定方法，其特征在于，包括：

获取待标定的第一相机和第二相机的扫描点云图，所述扫描点云图为扫描标定物上的标定孔所生成的点云图；

提取所述第一相机的扫描点云图中所述标定孔的孔心坐标得到第一坐标，提取所述第二相机的扫描点云图中所述标定孔的孔心坐标得到第二坐标；

求取所述第一相机所扫描的标定孔所在平面的法向量；

根据所述第一坐标、所述法向量以及预设的标定孔距离数据，推算所述第二相机所扫描的标定孔在所述第一相机中的延伸坐标；

根据所述第二坐标和所述延伸坐标，计算得到所述第一相机与所述第二相机的坐标转换关系数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述第一相机的扫描点云图中所述标定孔的孔心坐标得到第一坐标，包括：

提取所述第一相机的扫描点云图中所述标定孔的边缘数据点；

根据所述边缘数据点提取所述标定孔的孔心坐标得到第一坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述求取所述第一相机所扫描的标定孔所在平面的法向量，包括：

选取所述标定物中所述第一相机所扫描的标定孔所在面上的至少3个不共线的点；

根据所选取的点确定平面；

求取所述平面的法向量。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述标定物的相对两表面分别开设至少3个不共线的标定孔，且相对两表面的标定孔位置对应；所述第一相机的扫描点云图为所述第一相机扫描所述标定物一表面标定孔所生成的点云图，所述第二相机的扫描点云图为所述第二相机扫描所述标定物另一表面标定孔所生成的点云图。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标定孔距离数据包括标定物宽度，所述标定物宽度为所述标定物开设标定孔的相对两表面之间的宽度；所述根据所述第一坐标、所述法向量以及预设的标定孔距离数据，推算所述第二相机所扫描的标定孔在所述第一相机中的延伸坐标，包括：

根据所述第一坐标、所述法向量和所述标定物宽度，推算所述第二相机所扫描的标定孔在所述第一相机中的延伸坐标。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述标定物的标定表面上开设两排标定孔，同排的标定孔成一条直线，且两排的标定孔位置一一对应、同排标定孔所在直线与两排中位置对应的两标定孔之间的连线垂直；

所述第一相机的扫描点云图为所述第一相机扫描所述标定表面的一排标定孔所生成的点云图，所述第二相机的扫描点云图为所述第二相机扫描所述标定表面的另一排标定孔所生成的点云图。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述标定孔距离数据包括两排标定孔中位置对应的两个标定孔之间的孔间距；所述根据所述第一坐标、所述法向量以及预设的标定孔距离数据，推算所述第二相机所扫描的标定孔在所述第一相机中的延伸坐标，包括：

根据所述第一相机所扫描的多个标定孔的第一坐标，拟合所述第一相机所扫描的标定孔所在直线的直线方程；

根据所述第一坐标、所述法向量、所述直线方程以及所述孔间距，推算所述第二相机所扫描的标定孔在所述第一相机中的延伸坐标。

8.一种3D相机标定装置，其特征在于，包括：

图获取模块，用于获取待标定的第一相机和第二相机的扫描点云图，所述扫描点云图为扫描标定物上的标定孔所生成的点云图；

坐标提取模块，用于提取所述第一相机的扫描点云图中所述标定孔的孔心坐标得到第一坐标，提取所述第二相机的扫描点云图中所述标定孔的孔心坐标得到第二坐标；

法向量获取模块，用于求取所述第一相机所扫描的标定孔所在平面的法向量；

坐标映射模块，用于根据所述第一坐标、所述法向量以及预设的标定孔距离数据，推算所述第二相机所扫描的标定孔在所述第一相机中的延伸坐标；

关系获取模块，用于根据所述第二坐标和所述延伸坐标，计算得到所述第一相机与所述第二相机的坐标转换关系数据。