一种大场景摄像机全局外参数标定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种大场景摄像机全局外参数标定装置及方法，装置包括过渡件、可伸缩件、发光装置及支撑件；所述可伸缩件与发光装置的数量均为N，N≥4；所述过渡件下部通过支撑件设置于测量现场，过渡件上部与每个可伸缩件的一端固连，每个可伸缩件的另一端均设置有一个发光装置作为发光控制点。本发明专利技术方法解决了大场景下多摄像机全局外参数标定问题；标定方法一次空间位置测量计算可用于标定多个摄像机，有效的节省了标定时间，提高了标定效率；标定装置为多个非平面特征点，摄像机只需拍摄一次，既可以利用非线性优化求解该摄像机外参数；标定方法使用设备简单，测量快速，且可以在相对晃动的水面上使用。

A Calibration Device and Method for Camera External and Global Parameters in Large Scene

【技术实现步骤摘要】
一种大场景摄像机全局外参数标定装置及方法
本专利技术涉及视觉测量
，尤其涉及一种大场景摄像机全局外参数标定装置及方法。
技术介绍
全局标定是把各个摄像机的测量数据统一到一个总体世界坐标系中，也就是确定各个摄像机坐标系相对这一总体世界坐标系的位置和方向，即旋转矢量和平移矢量。这种位置和方向很难通过摄像机安装来获知，必须通过特定的手段在测量现场全局标定求出。全局标定是多摄像机视觉测量系统成功的关键，决定了整个系统的测试精度。全局标定精度与摄像机测量精度以及所用全局标定方法有着直接的联系。因此，高精度、实用、快速的全局标定装置及方法是十分必要的。典型的小场景视觉测量系统，两摄像机基线小于1m，常用的标定方法采用摄像机拍摄平面模板等方法实现小场景的摄像机标定；标定模板特征间位置关系采用加工打印等得到；标定结果得到的是两摄像机间相互位置姿态关系。对于多摄像机视觉测量系统的全局标定，传统的方法是利用一个已知精确工件作为标定依据；不过，对于大型工件，加工一个精确的标准件很昂贵，采用已知的但不必精确的工件作为标准件定期标定系统，该标准件是将一般的加工件送到坐标测量机测量后生成。这两种方法均采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大场景摄像机全局外参数标定装置，其特征在于，包括过渡件、可伸缩件、发光装置及支撑件；所述可伸缩件与发光装置的数量均为N，N≥4；所述过渡件下部通过支撑件设置于测量现场，过渡件上部与每个可伸缩件的一端固连，每个可伸缩件的另一端设置有发光装置作为发光控制点。

【技术特征摘要】
1.一种大场景摄像机全局外参数标定装置，其特征在于，包括过渡件、可伸缩件、发光装置及支撑件；所述可伸缩件与发光装置的数量均为N，N≥4；所述过渡件下部通过支撑件设置于测量现场，过渡件上部与每个可伸缩件的一端固连，每个可伸缩件的另一端设置有发光装置作为发光控制点。2.如权利要求1所示的一种大场景摄像机全局外参数标定装置，其特征在于，所述过渡件采用不锈钢材料，包括底盘和N个圆形管件，N≥4，圆形管件焊接在底盘上盘面上，圆形管件的轴心线分别与盘面成一定角度；过渡件底盘下盘面中心加工螺纹孔，与支撑件通过螺栓配合连接。3.如权利要求1所示的一种大场景摄像机全局外参数标定装置，其特征在于，所述可伸缩件采用管状高刚性材料，内部可通过与发光装置相连的供电线缆，可伸缩件能够根据需要调节长度并锁紧；N个可伸缩件分别固定在过渡件的N个圆形管件内，每个圆形管件开有孔并焊接螺母，利用螺栓紧固可伸缩件。4.一种使用权利要求1所述的装置实现大场景摄像机全局外参数标定的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、预先设置基准点，得到基准点在全局坐标系下的三维坐标；S2、设置摄像机全局外参数标定装置并将发光控制点标定在全局坐标系中；S3、设置摄像机并将摄像机位置标定在全局坐标系中。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述全局坐标系为甲板坐标系。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：S11、在甲板上理想着舰区域附近任选N个基准点，N≥4，要求N个基准点之间位置关系确定；S12、利用测量设备，首先测量N个基准点相对于测量设备的三维坐标，然后测量甲板的理想着舰点相对于测量设备的三维坐标，最后经过坐标转换得到N个基准点相对于甲板坐标系的三维坐标值。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：S21、将组装好的摄像机全局外参数标定装置稳固摆放在理想着舰区域后方，发光控制点个数为N个，调整可伸缩件使发光控制点与基准点位置一一对应；S22、分别测量每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：许涛，蔡斌，曲航，张鋆，张璜，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11