The invention relates to a camera linear calibration method using a plane calibration pattern and a cylindrical surface. The first plane to print a proper size calibration pattern, and in the plane calibration pattern coordinate system is established; secondly, select a cylindrical surface, the plane calibration pattern attached, a calibration object a known size of the structure; and then established the three-dimensional coordinate system, according to the plane pattern and the cylindrical surface size calculation the 3D coordinates of the feature points on the calibration pattern; then, a picture taken the calibration object image, and extract the image coordinates of the feature points; finally, according to the 2-D image coordinates of 3D coordinate calibration and extraction of feature points on the calculation of internal parameters and external parameters of the camera, the camera calibration is completed. The invention overcomes three planes in the production of cube calibration objects are perpendicular to each other when the relationship is not easy to ensure the difficulties; and only need to shoot an image to complete the calibration for camera calibration, automatic calibration and online.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及摄像机线性标定方法,具体涉及一种采用平面标定图案与圆柱面相结合的摄像机线性标定方法,适用于机器视觉系统和技术。
技术介绍
摄像机标定是从二维图像获取三维场景信息的关键环节,对于视觉测量和机器人视觉导航等精度要求较高的视觉系统,采用已知结构的标定物进行摄像机标定是目前常用的方法。根据采用的标定物不同,可分为采用三维立方体的方法和采用平面标定物的方法。采用三维立方体的标定方法(马颂德,张正友,计算机视觉,科学出版社,1998,pp52-59),拍摄一幅图像即可进行摄像机标定,但由于三维立方体的三组平行平面需要相互垂直,这需要精密的加工设备来保证,所以其应用受到限制。近些年来,取而代之的是采用平面标定物的方法(Z.Zhang,AFlexibleNewTechniqueforCameraCalibration,IEEETrans.PatternAnalysisandMachineIntelligence,2000,22(11):1330-1334),但这种方法,对于四参数的摄像机模型,至少需要拍摄2幅不同的图像。实际上,为了得到较好的标定结果,一般拍摄更多图像,需要人工参与选择不同的姿态,不便于视觉系统的自动标定和在线标定。因此,本领域希望有更简捷实用的摄像机标定方法。
技术实现思路
本专利技术针对立方体标定物在制作时存在的三组平面间相互垂直关系不易保证的问题,以及采用平面标定物时需要拍摄多幅不同图像的 ...
【技术保护点】
一种采用平面标定图案与圆柱面相结合的摄像机线性标定方法,其特征在于,所述标定方法包括如下步骤:(1)根据视觉系统的工作范围,打印一张适当尺寸的平面标定图案,使得拍摄的图像中至少包含所述标定图案的6个特征点,优选包含18个以上特征点,并在平面标定图案上建立坐标系;(2)选择一个适当尺寸的圆柱表面,将平面标定图案贴于其上,使得平面标定图案上所建坐标系的一个坐标轴与圆柱表面的母线平行,构成一个结构尺寸已知的标定物;(3)在所述标定物上建立三维坐标系,根据平面图案和圆柱表面的尺寸计算标定图案上特征点的三维坐标;(4)拍摄一幅所述标定物的图像,并提取其中标定图案上所述特征点的图像坐标;(5)根据标定物上特征点的三维坐标和提取的二维图像坐标,采用直接线性变换方法,计算摄像机的内参数和外参数,完成摄像机的线性标定。
【技术特征摘要】
1.一种采用平面标定图案与圆柱面相结合的摄像机线性标定方法,其特征在于,所述
标定方法包括如下步骤:
(1)根据视觉系统的工作范围,打印一张适当尺寸的平面标定图案,使得拍摄的图像中
至少包含所述标定图案的6个特征点,优选包含18个以上特征点,并在平面标定图案上建立
坐标系;
(2)选择一个适当尺寸的圆柱表面,将平面标定图案贴于其上,使得平面标定图案上所
建坐标系的一...
【专利技术属性】
技术研发人员:王建华,李振义,任福鑫,刘昭,沈爱弟,陈伟炯,
申请(专利权)人:上海海事大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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