The invention provides a calibration method and device for a stereoscopic camera module. The calibration method includes: using the first camera to separate the first image of the calibrated object on each preset position on the calibration platform, and when the calibration objects are set on each preset position on the calibration platform by using the second camera. The second image, respectively, obtains the first image taken by the first camera and the second image taken by the second camera, and determines the spatial coordinate system corresponding to the vertical camera module according to the first and the second points of the first image and the second image corresponding to each preset position and the pixel coordinates of the target tagging point. The calibration function. Therefore, the scheme of the invention is not related to the calibration of the camera internal reference and the external reference, and is easy to standardize, so that the accuracy of the spatial location of the stereo camera module can be accurately grasped.
【技术实现步骤摘要】
一种立体摄像头模组的标定方法及装置
本专利技术涉及空间定位技术，尤其涉及一种立体摄像头模组的标定方法及装置。
技术介绍
利用图像传感器(摄像头)结合图形图像算法进行空间定位是一个有效的空间定位方案。此外，空间定位技术是一个应用很广辅助控制手段，该技术提供了一个用户不直接接触产品而对产品进行有效的反馈的方案，让产品在空间中产生的作用域更宽广，也让产品更人性化更智能。其中，现有技术包括如下两种空间定位方案：第一种，主动空间定位：利用计算机视觉对空间场景进行分析，即利用计算机视觉的相关算法分析出特征点，进而通过对摄像头内参和外参的标定，利用摄像头的内参和外参，配合视觉图像算法，对特征点进行追踪定位。第二种，辅助空间定位：通过在场景中安装外部发射器，利用摄像头捕捉发射器，即通过捕捉发射器的图像，利用摄像头内参和外参，配合算法实现空间定位。由上述可知，进行空间定位时，均需要对摄像头进行标定。但是，现有技术中均是对摄像头的内参和外参进行标定。其中，内参表示相机内部参数，例如焦距、视场角、分辨率、畸变系数等，外参表示相机的相对位置及朝向等信息，例如平移矩阵旋转矩阵等。因此，摄像头内参和外参的标定通常需要很复杂的数学体系运算，而且标定标准不统一，标定方式多种，例如标定次数、标定用图片数量等等。因而标定准确度较难控制，从而导致空间定位结果的精确度难以把握。而且，对于利用摄像头进行空间定位从而提供服务的产品来讲，出厂前是需要将摄像头内外参标定好的，但摄像头内参和外参标定较难标准化且较难量化，因此，现有摄像头标定方法并不适应产品的量产要求。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一...
【技术保护点】
1.一种立体摄像头模组的标定方法，其特征在于，应用于立体摄像头模组的标定系统，所述立体摄像头模组包括第一摄像头和第二摄像头，所述立体摄像头模组的标定系统包括：标定物和标定平台，所述标定物上设置有位于第一直线上的多个第一标注点、位于与所述第一直线垂直的第二直线上的多个第二标注点；所述第一直线与所述第二直线相交，且位于所述第一直线和所述第二直线的交点处的标注点为目标标注点；所述标定平台上设置有多个位于第三直线上的预设位置，所述立体摄像头模组设置在预定拍摄位置，其中，当所述标定物位于任意一个所述预设位置处时，所述第三直线与所述第一直线和所述第二直线均垂直，且所述拍摄位置使得所述第一摄像头和所述第二摄像头之间的中点与所述目标标注点之间的连线与所述第三直线平行；所述标定方法包括：利用所述第一摄像头分别拍摄标定物设置在所述标定平台上的各个预设位置时的第一图像，以及利用所述第二摄像头拍摄标定物设置在所述标定平台上的各个预设位置时的第二图像；分别获取所述第一摄像头拍摄的所述第一图像和所述第二摄像头拍摄的所述第二图像；根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像和所述第二图像中的所述第一标注点、所述第二标注...
【技术特征摘要】
1.一种立体摄像头模组的标定方法，其特征在于，应用于立体摄像头模组的标定系统，所述立体摄像头模组包括第一摄像头和第二摄像头，所述立体摄像头模组的标定系统包括：标定物和标定平台，所述标定物上设置有位于第一直线上的多个第一标注点、位于与所述第一直线垂直的第二直线上的多个第二标注点；所述第一直线与所述第二直线相交，且位于所述第一直线和所述第二直线的交点处的标注点为目标标注点；所述标定平台上设置有多个位于第三直线上的预设位置，所述立体摄像头模组设置在预定拍摄位置，其中，当所述标定物位于任意一个所述预设位置处时，所述第三直线与所述第一直线和所述第二直线均垂直，且所述拍摄位置使得所述第一摄像头和所述第二摄像头之间的中点与所述目标标注点之间的连线与所述第三直线平行；所述标定方法包括：利用所述第一摄像头分别拍摄标定物设置在所述标定平台上的各个预设位置时的第一图像，以及利用所述第二摄像头拍摄标定物设置在所述标定平台上的各个预设位置时的第二图像；分别获取所述第一摄像头拍摄的所述第一图像和所述第二摄像头拍摄的所述第二图像；根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像和所述第二图像中的所述第一标注点、所述第二标注点和所述目标标注点的像素坐标，确定与所述立体摄像头模组对应的空间坐标系的标定函数。2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述空间坐标系的原点为所述第一摄像头和所述第二摄像头之间的中点，所述空间坐标系的Z方向轴为所述原点与所述目标标注点所在的直线，所述空间坐标系的X方向轴为经过所述原点并与所述第一直线平行的直线，所述空间坐标系的Y方向轴为经过所述原点并与所述第二直线平行的直线。3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像和所述第二图像中的所述第一标注点、所述第二标注点和所述目标标注点的像素坐标，确定与所述立体摄像头模组对应的空间坐标系的标定函数的步骤，包括：根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第一标注点的像素坐标，确定空间X坐标的标定函数；根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第二标注点的像素坐标，确定空间Y坐标的标定函数；根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像和所述第二图像中的所述目标标注点的像素坐标，确定空间Z坐标的标定函数。4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第一标注点的像素坐标，确定空间X坐标的标定函数的步骤，包括：获取与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第一标注点的像素横坐标；根据第一预设公式确定与各个所述预设位置对应的空间X方向上空间距离与像素距离之比，其中，KjX表示与第j个预设位置对应的空间X方向上空间距离与像素距离之比，pipi+1表示第i个第一标注点与第i+1个第一标注点的空间距离，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的第i个第一标注点的像素横坐标，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的第i+1个第一标注点的像素横坐标，n表示所述第一标注点的总数量，且n大于1；根据各个所述预设位置的空间Z坐标，以及与各个所述预设位置对应的空间X方向上空间距离与像素距离之比，进行函数拟合，获得空间X方向的空间距离与像素距离之比与空间Z坐标的第一函数关系式f1(spaceZ)；根据所述第一函数关系式f1(spaceZ)，获得空间X坐标的标定函数spaceX＝x*f1(spaceZ)，其中，x为所述第一摄像头拍摄的目标对象的像素横坐标，spaceX表示空间X坐标，spaceZ表示空间Z坐标。5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，所述第一函数关系式为：f1(spaceZ)＝a1*spaceZ2+b1*spaceZ+c1，其中，a1、b1、c1均为常量。6.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第一标注点的像素坐标，确定空间X坐标的标定函数的步骤，包括：获取与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第一标注点的像素横坐标；根据第一预设公式确定与各个所述预设位置对应的空间X方向上空间距离与像素距离之比，其中，KjX表示与第j个预设位置对应的空间X方向上空间距离与像素距离之比，pipi+1表示第i个第一标注点与第i+1个第一标注点的空间距离，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的第i个第一标注点的像素横坐标，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的第i+1个第一标注点的像素横坐标，n表示所述第一标注点的总数量，且n大于1；根据各个所述预设位置的空间Z坐标，以及与各个所述预设位置对应的空间X方向上空间距离与像素距离之比，进行函数拟合，获得空间X方向的空间距离与像素距离之比与空间Z坐标的第二函数关系式f2(spaceZ)；获取与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述目标标注点的像素横坐标；根据第二预设公式获得与各个所述预设位置对应的所述目标标注点的空间X坐标，其中，Xdj表示与第j个预设位置对应的所述目标标注点的空间X坐标，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的所述目标标注点的像素横坐标；根据各个所述预设位置的空间Z坐标，以及与各个所述预设位置对应的所述目标标注点的空间X坐标，进行函数拟合，获得空间X坐标偏差与空间Z坐标的第三函数关系式f3(spaceZ)；根据所述第二函数关系式f2(spaceZ)和所述第三函数关系式f3(spaceZ)获得空间X坐标的标定函数spaceX＝x*f2(spaceZ)-f3(spaceZ)，其中，x为所述第一摄像头拍摄的目标对象的像素横坐标，spaceX表示空间X坐标，spaceZ表示空间Z坐标。7.根据权利要求6所述的标定方法，其特征在于，所述第二函数关系式为：f2(spaceZ)＝a2*spaceZ2+b2*spaceZ+c2，所述第三函数关系式为：f3(spaceZ)＝a3*spaceZ2+b3*spaceZ+c3，其中，a2、b2、c2、a3、b3、c3均为常量。8.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第二标注点的像素坐标，确定空间Y坐标的标定函数的步骤，包括：获取与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第二标注点的像素纵坐标；根据第四预设公式确定与各个所述预设位置对应的空间Y方向上空间距离与像素距离之比，其中，KjY表示与第j个预设位置对应的空间Y方向上空间距离与像素距离之比，qiqi+1表示第i个第二标注点与第i+1个第二标注点的空间距离，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的第i个第二标注点的像素纵坐标，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的第i+1个第二标注点的像素纵坐标，m表示所述第二标注点的总数量，且m大于1；根据各个所述预设位置的空间Z坐标，以及与各个所述预设位置对应的空间Y方向上空间距离与像素距离之比，进行函数拟合，获得空间Y方向的空间距离与像素距离之比与空间Z坐标的第四函数关系式f4(spaceZ)；根据所述第四函数关系式f4(spaceZ)，获得空间Y坐标的标定函数spaceY＝y*f4(spaceZ)，其中，y为所述第一摄像头拍摄的目标对象的像素纵坐标，spaceY表示空间Y坐标，spaceZ表示空间Z坐标。9.根据权利要求8所述的标定方法，其特征在于，所述第四函数关系式为：f4(spaceZ)＝a4*spaceZ2+b4*spaceZ+c4，其中，a4、b4、c4均为常量。10.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第二标注点的像素坐标，确定空间Y坐标的标定函数的步骤，包括：获取与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述第二标注点的像素纵坐标；根据第四预设公式确定与各个所述预设位置对应的空间Y方向上空间距离与像素距离之比，其中，KjY表示与第j个预设位置对应的空间Y方向上空间距离与像素距离之比，qiqi+1表示第i个第二标注点与第i+1个第二标注点的空间距离，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的第i个第二标注点的像素纵坐标，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的第i+1个第二标注点的像素纵坐标，m表示所述第二标注点的总数量，且m大于1；根据各个所述预设位置的空间Z坐标，以及与各个所述预设位置对应的空间Y方向上空间距离与像素距离之比，进行函数拟合，获得空间Y方向的空间距离与像素距离之比与空间Z坐标的第五函数关系式f5(spaceZ)；获取与各个所述预设位置对应的所述第一图像中的所述目标标注点的像素纵坐标；根据第五预设公式获得与各个所述预设位置对应的所述目标标注点的空间Y坐标，其中，Ydj表示与第j个预设位置对应的所述目标标注点的空间Y坐标，表示与第j个预设位置对应的所述第一图像中的所述目标标注点的像素纵坐标；根据各个所述预设位置的空间Z坐标，以及与各个所述预设位置对应的所述目标标注点的空间Y坐标，进行函数拟合，获得空间Y坐标偏差与空间Z坐标的第六函数关系式f6(spaceZ)；根据所述第五函数关系式f5(spaceZ)和所述第六函数关系式f6(spaceZ)，获得空间Y坐标的标定函数，spaceY＝y*f5(spaceZ)-f6(spaceZ)，其中，y为所述第一摄像头拍摄的目标对象的像素纵坐标，spaceY表示空间Y坐标，spaceZ表示空间Z坐标。11.根据权利要求10所述的标定方法，其特征在于，所述第五函数关系式为：f5(spaceZ)＝a5*spaceZ2+b5*spaceZ+c5，所述第六函数关系式为：f6(spaceZ)＝a6*spaceZ2+b6*spaceZ+c6，其中，a5、b5、c5、a6、b6、c6均为常量。12.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述根据与各个所述预设位置对应的所述第一图像和所述第二图像中的所述目标标注点的像素坐标，确定空间Z坐标的标定函数的步骤，包括：获取所述标定物位于各个所述预设位置上时，所述目标标注点在所述第一图像中的像素横坐标与在所述第二图像中的像素横坐标之差的绝对值，并作为所述目标标注点的视差；根据各个所述预设位置的空间Z坐标，以及与各个所述预设位置对应的所述目标标注点的视差，进行函数拟合，获得空间Z坐标与视差的第七函数关系式，并确定为空间Z坐标的标定函数spaceZ＝f(sx)，其中，sx表示视差，spaceZ表示空间Z坐标。13.根据权利要求12所述的标定方法，其特征在于，所述第七函数关系式为：f(sx)＝a7*sx2+b7*sx+c7，其中，a7、b7、c7均为常量。14.一种立体摄像头模组的标定装置，其特征在于，应用于立体摄像头模组的标定系统，所述立体摄像头模组包括第一摄像头和第二摄像头，所述立体摄像头模组的标定系统包括：标定物和标定平台，所述标定物上设置有位于第一直线上的多个第一标注点、位于与所述第一直线垂直的第二直线上的多个第二标注点；所述第一直线与所述第二直线相交，且位于所述第一直线和所述第二直线的交点处的标注点为目标标注点；所述标定平台上设置有多个位...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩周迎，李统福，叶磊，
申请(专利权)人：深圳超多维光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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