[发明专利]一种新型基于立方体的深度相机三维标定方法

说明书

本发明涉及相机标定技术领域，涉及一种新型基于立方体的深度相机三维标定方法。其包括如下步骤；建立立体正方形块模型；建立世界三维坐标系；选取世界三维点坐标(Xi Yi Zi)；对彩色图像I0(R0(i，j)，G0(i，j)，B0(i，j))转换为灰度图Ig(i，j)；使用sobel算子提取灰度图Ig(i，j)的图像边缘；使用hough变换圆检测，识别到立体正方形块模型圆心坐标(μ_cν_c)；使用pnp映射算法计算相机外参旋转矩阵R，平移向量t。本发明通过上述步骤，其能够实现获取较高精度的相机外参旋转矩阵R，平移向量t，进而解决深度相机标定精确度较低的问题。

技术领域

本发明涉及相机标定技术领域，具体地说，涉及一种新型基于立方体的深度相机三维标定方法。

背景技术

近年来，随着深度相机已在三维测距、消费类电子产品、安防监控和机器人等领域得到较多应用，其三维标定求出相机外参旋转矩阵与平移向量，最后完成坐标转换的过程的研究也越来越多，目前使用的立体正方形模型标定的方法精度较低，所以出现很多TOF深度相机三维标定专用标定设备，但这些设备难以普及，导致相机标定门槛较高，故一般深度相机标定难度较大且精确度较低。

发明内容

针对现有技术中存在的深度相机标定难度较大，精确度较低的缺陷，本发明提供了一种新型基于立方体的深度相机三维标定方法。其能够实现获取较高精度的相机外参旋转矩阵R，平移向量t，进而解决深度相机标定精确度较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种新型基于立方体的深度相机三维标定方法，其包括如下步骤；

步骤S1：建立立体正方形块模型；

步骤S2：建立以立体正方形块模型为基础的世界三维坐标系；

步骤S3：选取步骤S2世界三维坐标系中i个世界三维点坐标(Xi Yi Zi)，并建立对应世界三维点坐标矩阵[X_W Y_W Z_W]^T；

步骤S4：使用深度相机所采集的彩色图像I0(R0(i，j)，G0(i，j)，B0(i，j))，并将其灰度图设为Ig(i，j)，其中，R0(i，j)表示为彩色图像中红色的占比，G0(i，j)表示为彩色图像中绿色的占比，B0(i，j)表示为彩色图像中蓝色的占比；

步骤S5，使用sobel算子提取步骤S4中灰度图Ig(i，j)的图像边缘；

步骤S6，使用hough变换圆检测，识别到立体正方形块模型c个点的圆心坐标(μ_cν_c)，圆心坐标矩阵表示为[μ_c ν_c]^T，圆心坐标矩阵齐次坐标矩阵表示为[μ_c ν_c 1]^T；

步骤S7，使用pnp映射算法计算相机外参旋转矩阵R，平移向量t。