[发明专利]基于立体标靶的相机标定系统、方法、装置及存储介质

说明书

本申请公开了一种基于立体标靶的相机标定系统、方法、装置以及电子设备。系统包括立体标靶，相机以及电子设备：立体标靶包括多根平行光管以及平行光管内置图案；相机用于拍摄立体标靶，获取标靶图像；电子设备用于根据标靶图像确定特征标记点的图像坐标；电子设备还用于根据多根平行光管之间的相对位置关系获得特征标记点的世界坐标；电子设备还用于获取相机标定参数的初始值；电子设备还用于根据图像坐标和世界坐标，使用优化算法对初始值进行优化以确定相机目标成像模型对应的参数。通过立体标靶，不需要移动标靶或相机采集多幅标靶图像，只需要在较小的空间内采集一幅标靶图像即可实现相机的快速和高精度标定。

技术领域

本申请涉及相机标定技术领域，更具体地，涉及一种基于立体标靶的相机标定系统、方法、装置以及存储介质。

背景技术

相机标定是机器视觉、摄影测量、3D成像和图像几何校正等工作中的关键技术之一，它的主要作用是估计相机的内外参数。标定结果的精度和标定算法的稳定性直接影响后续工作的准确性。一般的标定方法中，需要采集多张图像，因此需要人为的移动标定板或是相机，当所标定的相机工作距离较远时，如车载相机，在标定过程中则需要制作很大的标定板且要求较大的标定空间，在实际的应用中，不仅费时费力，也增加了生产的成本。

发明内容

本申请提出了一种基于立体标靶的相机标定系统、方法、装置、电子设备以及存储介质，以改善上述问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于立体标靶的相机标定系统，该系统包括立体标靶，相机以及电子设备。所述立体标靶包括多根平行光管以及平行光管内置图案，所述多根平行光管被配置为对应内置图案在所述相机的视场范围内；所述平行光管载具用于将所述多根平行光管配置为对应内置图案在所述相机的视场范围内；所述相机用于拍摄所述立体标靶，采集标靶图像，所述标靶图像包括立体标靶以及设置于所述立体标靶的平行光管内置图案组合形成的图像；所述电子设备用于根据所述标靶图像，提取所述标靶图像中平行光管内置图案的特征标记点，确定所述特征标记点在标靶图像中的图像坐标；所述电子设备还用于根据所述多根平行光管之间的相对位置关系，以其中一根平行光管作为基准光管，得到每根平行光管相对于所述基准光管的经纬度坐标。根据多根平行光管各自的经纬度坐标以及每根平行光管对应的预设距离，获得所述特征标记点的世界坐标，所述预设距离为该平行光管轴向方向上的预设点到所述相机的距离；根据相机的设计参数或者根据所述图像坐标和所述世界坐标按照相机的透视成像模型进行拟合获取相机标定参数u₀,v₀,f,k₁,k₂,k₃,k₄,…,k_n的初始值；所述电子设备还用于根据所述图像坐标和所述世界坐标，使用优化算法对u₀,v₀,f,k₁,k₂,k₃,k₄,…,k_n的初始值进行优化以确定所述相机目标成像模型对应的参数。