一种紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法，所述方法首先获取紫外光相机拍摄标定物照片和可见光相机拍摄标定物照片，所述标定物为黑白棋盘格标定板，所述黑白棋盘格标定板的白色棋盘格涂刷无色的紫外荧光油墨，对所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片进行角点特征检测，根据所述紫外光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述紫外光相机进行内参数标定，根据所述可见光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述可见光相机进行内参数标定。本申请采用的标定物和标定方法能够同时适用于紫外光相机和可见光相机的标定，解决紫外光和可见光相机阵列无同时适用的标定方法的问题。

A Calibration Method for Ultraviolet and Visible Camera Arrays

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法
本专利技术涉及图像识别
，特别涉及一种紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法。
技术介绍
在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此，做好相机标定是做好后续工作的前提，提高标定精度是科研工作的重点所在。传统的可见光成像系统的典型光谱工作范围是410nm-720nm，越来越大的图像信息量需求引出了扩展成像光谱范围的需求。现在的多光谱成像系统可以很好地扩展成像光谱范围，具体而言有典型的紫外相机可以扩展200nm-400nm的光谱波段，现有技术中扩展成像系统的光谱工作范围的方式是将紫外光相机和可见光相机阵列使用。针对紫外光相机和可见光相机阵列在采集图像事前需要对其进行相机标定，目前还没有同时适用于紫外光相机和可见光相机阵列的标定方法。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法，能够适用于紫外光相机和可见光相机阵列。为了解决上述技术问题本专利技术提供一种紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法，所述方法包括：获取紫外光相机拍摄标定物照片和可见光相机拍摄标定物照片；所述标定物为黑白棋盘格标定板，所述黑白棋盘格标定板的白色棋盘格涂刷无色的紫外荧光油墨；对所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片进行角点特征检测，得到紫外光相机拍摄标定物照片角点特征和可见光相机拍摄标定物照片角点特征；根据所述紫外光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述紫外光相机进行内参数标定，得到所述紫外光相机的内参数矩阵；根据所述可见光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述可见光相机进行内参数标定，得到所述可见光相机的内参数矩阵。优选的，所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片均为多张，多张所述紫外光相机拍摄标定物照片和多张所述可见光相机拍摄标定物均为所述标定物的不同角度照片。优选的，所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片的数量均为15-20张。优选的，所述对所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片进行角点特征检测包括：利用Matlab的标定工具或OpenCV的标定函数分对所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片进行角点特征检测。优选的，所述紫外光相机的内参数矩阵为：所述可见光相机的内参数矩阵为：本申请实施例提供的技术方案的有益效果：所述方法首先获取紫外光相机拍摄标定物照片和可见光相机拍摄标定物照片；所述标定物为黑白棋盘格标定板，所述黑白棋盘格标定板的白色棋盘格涂刷无色的紫外荧光油墨，对所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片进行角点特征检测，得到紫外光相机拍摄标定物照片角点特征和可见光相机拍摄标定物照片角点特征；根据所述紫外光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述紫外光相机进行内参数标定，得到所述紫外光相机的内参数矩阵；根据所述可见光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述可见光相机进行内参数标定，得到所述可见光相机的内参数矩阵。本申请采用的标定物和标定方法能够同时适用于紫外光相机和可见光相机的标定，解决紫外光和可见光相机阵列无同时适用的标定方法的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法流程示意图；图2为本申请实施例提供的标定物示意图；图3为本申请实施例提供的可见光相机拍摄的标定物图片示意图；图4为本申请实施例提供的紫外光相机拍摄的标定物图片示意图；图5为本申请实施例提供的利用Matlab的标定工具获得的紫外光相机的内参数矩阵结果示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，为本申请实施例提供的紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法流程示意图。所述方法包括：步骤S101：获取紫外光相机拍摄标定物照片和可见光相机拍摄标定物照片。在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。畸变(distortion)是对直线投影(rectilinearprojection)的一种偏移。简单来说直线投影是场景内的一条直线投影到图片上也保持为一条直线。畸变简单来说就是一条直线投影到图片上不能保持为一条直线了，这是一种光学畸变(opticalaberration),可能由于摄像机镜头的原因。本申请获取获取紫外光相机拍摄标定物照片和可见光相机拍摄标定物照片的方式是直接通过使用紫外光相机和可见光相机拍摄标定物的照片。其中，如图2所示的标定物示意图，所述标定物为黑白棋盘格标定板，所述黑白棋盘格标定板的白色棋盘格涂刷无色的紫外荧光油墨，黑色棋盘格部分无荧光物质。由于紫外荧光油墨在可见光下不明显，因此几乎不影响可见光相机的标定结果；而在紫外光相机拍摄下，该标定板呈现出类似于普通黑白棋盘格的效果，可以用于紫外光相机标定。具体的，使用可见光相机拍摄所述标定物时，紫外荧光油墨并没有起作用，拍摄的照片仍然是黑白棋盘照片，如图3所示为可见光相机拍摄的所述标定物图片。当使用紫外光相机拍摄所述标定物时，由于在白色棋盘格上图刷有无色的紫外荧光油墨，所述标定物呈现出类似于普通黑白棋盘格的效果，如图4所示为紫外光相机拍摄的所述标定物图片。因此本申请的标定物能够同时适用于紫外光与可见光相机阵列的标定。步骤S102：对所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片进行角点特征检测，得到紫外光相机拍摄标定物照片角点特征和可见光相机拍摄标定物照片角点特征。具体的，利用Matlab的标定工具或OpenCV的标定函数分对所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片进行角点特征检测。步骤S103：根据所述紫外光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述紫外光相机进行内参数标定，得到所述紫外光相机的内参数矩阵。步骤S104：根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法，其特征在于，所述方法包括：获取紫外光相机拍摄标定物照片和可见光相机拍摄标定物照片；所述标定物为黑白棋盘格标定板，所述黑白棋盘格标定板的白色棋盘格涂刷无色的紫外荧光油墨；对所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片进行角点特征检测，得到紫外光相机拍摄标定物照片角点特征和可见光相机拍摄标定物照片角点特征；根据所述紫外光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述紫外光相机进行内参数标定，得到所述紫外光相机的内参数矩阵；根据所述可见光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述可见光相机进行内参数标定，得到所述可见光相机的内参数矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法，其特征在于，所述方法包括：获取紫外光相机拍摄标定物照片和可见光相机拍摄标定物照片；所述标定物为黑白棋盘格标定板，所述黑白棋盘格标定板的白色棋盘格涂刷无色的紫外荧光油墨；对所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述可见光相机拍摄标定物照片进行角点特征检测，得到紫外光相机拍摄标定物照片角点特征和可见光相机拍摄标定物照片角点特征；根据所述紫外光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述紫外光相机进行内参数标定，得到所述紫外光相机的内参数矩阵；根据所述可见光相机拍摄标定物照片角点特征利用张正友标定法对所述可见光相机进行内参数标定，得到所述可见光相机的内参数矩阵。2.如权利要求1所述的一种紫外光相机与可见光相机阵列的标定方法，其特征在于，所述紫外光相机拍摄标定物照片和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜冰，姚捷，马仪，邹德旭，彭兆裕，马御棠，王山，代维菊，洪志湖，文刚，龚泽威一，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53