[发明专利]相机标定系统以及方法

权利要求书

1.一种相机标定系统，其特征在于，包括标靶，相机，旋转机构，伺服驱动器以及电子设备，所述相机以及所述伺服驱动器与所述电子设备电性连接；

所述标靶包括多根平行光管以及平行光管内置图案，所述平行光管间相对位置关系确定，所述平行光管内置图案包含至少一个平行光管标记点；

所述相机安装于所述旋转机构，所述相机用于拍摄所述标靶得到标靶图像，所述标靶图像包括所述标靶中所述平行光管标记点的标记点成像点；

所述旋转机构包括至少一个旋转轴，所述旋转机构按照预设的旋转位置信息动作，所有所述旋转位置处的靶标形成虚拟立体标靶；

所述伺服驱动器用于驱动所述旋转机构旋转，并将所述旋转机构的位置信息发送给所述电子设备；

所述电子设备用于获取所述相机在所述旋转机构转动过程中拍摄所述标靶获得的多幅标靶图像以及与每幅所述标靶图像对应的旋转机构的位置信息，将多幅所述标靶图像叠加得到标靶合成图像，提取每幅所述标靶图像中的每个所述标记点成像点的图像坐标作为所述标靶合成图像中的标记点成像点的图像坐标，根据所述旋转机构的位置信息和所述标靶中所述平行光管间相对位置关系确定标靶合成图像中的每一个所述标记点成像点对应的所述虚拟立体标靶中的一个或多个虚拟空间点的世界坐标，基于所述图像坐标以及所述世界坐标，按照所述相机的成像模型进行拟合，通过优化算法获得所述相机成像模型的参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述标靶还包括平行光管载具，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。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旋转机构旋转轴的数量根据所述标靶所使用的所述平行光管的数量和所述平行光管间相对位置关系计算；所述旋转位置信息依据所述标靶的所述平行光管的数量、所述平行光管间相对位置关系、所述旋转机构旋转轴数量、所述相机的视场角以及所述标记点成像点在所述标靶合成图像中的分布计算得到。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当使用具有一个旋转轴的所述旋转机构时，所述相机的光轴与所述旋转机构旋转轴共轴；当使用具有两个旋转轴的所述旋转机构时，其第一旋转轴和第二旋转轴相互垂直并相交，所述相机的光轴与所述旋转机构第一旋转轴共轴；当使具有三个旋转轴的所述旋转机构时，第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴两两相互垂直并相交，所述相机的光轴与所述旋转机构第一旋转轴共轴。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当使用具有一个旋转轴的所述旋转机构时，所述伺服驱动器用于驱动所述旋转机构按照所述旋转位置信息转动时，将所述第一旋转机构的旋转角度φ作为位置信息发送给所述电子设备；当使用具有两个旋转轴的所述旋转机构时，所述伺服驱动器用于驱动所述第一旋转机构和第二旋转机构按照所述旋转位置信息转动时，将所述第一旋转机构的旋转角度φ和第二旋转机构的旋转角度θ作为位置信息发送给所述电子设备；当使具有三个旋转轴的所述旋转机构时，所述伺服驱动器用于驱动所述第一旋转机构、第二旋转机构和第三旋转机构按照所述旋转位置信息转动时，将所述第一旋转机构的旋转角度φ、第二旋转机构的旋转角度θ和第三旋转机构的旋转角度Ω作为位置信息发送给所述电子设备。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述标记点包括圆斑、网格、宝马图、棋盘格以及ChArUco等标记点方案中的一种或几种的组合。