一种复杂环境下双目视觉传感器现场标定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种复杂环境下双目视觉传感器现场标定方法及装置，利用可自由移动锯齿靶标配合一台与滤光片对应波长的线激光器完成现场快速标定。根据照射在靶标上的光条图像信息确定光条与锯齿靶标形成特征折点的图像坐标，基于交比不变性确定所有折点在靶标坐标系下坐标，结合摄像机内部参数计算出所有靶标特征点在两摄像机坐标系下三维坐标，进而求解出两相机之间外参数初值。最后通过整体非线性优化，求解出两相机之间外参数的精确解。对于解决现场复杂环境下多视觉传感器全局标定问题，具有重要的实际应用价值。

A field calibration method and device for binocular vision sensor in complex environment

The invention discloses a complex environment of binocular vision sensor field calibration method and apparatus using freely moving target with a sawtooth filter and corresponding wavelength line laser field calibration. According to the irradiation on the target of the light stripe image information to determine the light and the sawtooth formation target image coordinates of the feature point, determine all break point of cross ratio invariance in target coordinates based on the calculated 3D coordinates of all two target feature points in the camera coordinate system combined with the intrinsic parameters of the camera, and then calculate the camera between two the initial parameters. Finally, the exact solution of the external parameters between two cameras is obtained by nonlinear optimization. It has important practical value for solving the problem of global calibration of multi vision sensors in complex environment.

【技术实现步骤摘要】
一种复杂环境下双目视觉传感器现场标定方法及装置
本专利技术涉及双目视觉传感器现场标定的
，具体涉及一种复杂环境下双目视觉传感器现场标定方法及装置。
技术介绍
复杂环境下视觉测量系统正在被广泛应用，如列车轮对几何尺寸、受电弓、锻造件等在线测量系统。通常情况下，这些视觉测量系统，都会在相机镜头前方安装滤光片，以此保证成像质量，提高测量的稳定性。然而，这造成多个传感器在复杂光照环境下的全局标定变得越来越困难。例如列车轮对几何尺寸在线动态测试仪，是由多组结构光视觉传感器组成，分别安装在车轮在触发位置的不同位置，用于观测被测车轮的不同部位，同时又通过全局标定参数将多个测量结果拼接到一起，最后用于车轮几何尺寸的在线计算。其中，由于每个相机镜头都配备近红外滤光片，直接导致传感器全局标定变的复杂、不方便，严重影响标定效率。实际标定中先摘掉滤光片，用发光靶标，通过帐篷等工具屏蔽现场复杂光线的干扰，或在阴暗的天气条件下，采用发光LED靶标或棋盘格靶标完成相机全局标定，待标定完再装上滤光片，这种方法拆卸耗时、费力，严重影响现场工作效率。同时，由于滤光片多种多样，靶标相对固定，当前并没有一种适合于现场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂环境下双目视觉传感器现场标定方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤1：在摄像机不带滤光片的情况下，采用张正友的平面靶标标定方法求解出待标定相机的内部参数矩阵K1、K2及镜头径向畸变系数k1、k2；步骤2：在摄像机镜头前装好滤光片，调整相机之间线激光器，使其与锯齿靶标相交，摄像机拍摄带有光条的锯齿靶标图像，提取光条在锯齿靶折弯处形成的折点，基于交比不变性求解出光条与靶标交点在靶标坐标系下三维坐标，进而得到交点在摄像机坐标系下的三维坐标；步骤3：将靶标移动两次以上，依据计算得到的靶标所有位置光条与靶标交点的三维坐标以及靶标在空间中方向向量求解两相机之间旋转矩阵，以靶标特征点的已知距离求...

【技术特征摘要】
1.一种复杂环境下双目视觉传感器现场标定方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤1：在摄像机不带滤光片的情况下，采用张正友的平面靶标标定方法求解出待标定相机的内部参数矩阵K1、K2及镜头径向畸变系数k1、k2；步骤2：在摄像机镜头前装好滤光片，调整相机之间线激光器，使其与锯齿靶标相交，摄像机拍摄带有光条的锯齿靶标图像，提取光条在锯齿靶折弯处形成的折点，基于交比不变性求解出光条与靶标交点在靶标坐标系下三维坐标，进而得到交点在摄像机坐标系下的三维坐标；步骤3：将靶标移动两次以上，依据计算得到的靶标所有位置光条与靶标交点的三维坐标以及靶标在空间中方向向量求解两相机之间旋转矩阵，以靶标特征点的已知距离求解出平移向量；步骤4：考虑图像噪声扰动因素，以靶标特征点在相面反投影误差最小建立目标方程，通过非线性优化得到两相机之间外参数的精确解。2.一种复杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘震，潘晓，武群，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11