一种用于三维重建的三目视觉系统的标定方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及一种用于三维重建的三目视觉系统的标定方法及系统，其中，所述方法包括：采用张氏标定法独立标定所述三目视觉系统中各个摄像机的内部参数和畸变参数；通过独立标定后的各个所述摄像机采集图像，并基于所述图像中标记的控制点，两两标定所述三目视觉系统中的各对摄像机；基于所述图像中的所述控制点，对完成两两标定的摄像机采用光束平差参数优化方法标定三目摄像机。本申请提供的技术方案，能够实现三目视觉系统的标定，并且三目相机可以得到更加丰富的信息，使得三维重建的精度比双目相机更高。

A calibration method and system of binocular vision system for 3D reconstruction

【技术实现步骤摘要】
一种用于三维重建的三目视觉系统的标定方法及系统
本申请涉及数据处理
，特别涉及一种用于三维重建的三目视觉系统的标定方法及系统。
技术介绍
基于视觉的三维重建技术是计算机视觉领域的一个重要的问题，在距离检测、场景重建等领域有着广泛的应用。目前常用的三维场景重建方法是基于双目视觉的，采用两个视觉传感器模拟人的视觉成像实现三维场景重建。由于重建的准确性，目前基于三目视觉的三维重建逐渐受到大家的重视。在基于由多个摄像机构成的多目视觉的三维重建问题中，摄像机的标定是三维重建的一个前提和关键问题。相比于传统的双目视觉系统，三目视觉系统涉及到三个摄像机，其标定更加复杂。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种用于三维重建的三目视觉系统的标定方法及系统，能够实现三目视觉系统的标定。为实现上述目的，本申请提供一种用于三维重建的三目视觉系统的标定方法，所述方法包括：采用张氏标定法独立标定所述三目视觉系统中各个摄像机的内部参数和畸变参数；通过独立标定后的各个所述摄像机采集图像，并基于所述图像中标记的控制点，两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于三维重建的三目视觉系统的标定方法，其特征在于，所述方法包括：/n采用张氏标定法独立标定所述三目视觉系统中各个摄像机的内部参数和畸变参数；/n通过独立标定后的各个所述摄像机采集图像，并基于所述图像中标记的控制点，两两标定所述三目视觉系统中的各对摄像机；/n基于所述图像中的所述控制点，对完成两两标定的摄像机采用光束平差参数优化方法标定三目摄像机。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于三维重建的三目视觉系统的标定方法，其特征在于，所述方法包括：
采用张氏标定法独立标定所述三目视觉系统中各个摄像机的内部参数和畸变参数；
通过独立标定后的各个所述摄像机采集图像，并基于所述图像中标记的控制点，两两标定所述三目视觉系统中的各对摄像机；
基于所述图像中的所述控制点，对完成两两标定的摄像机采用光束平差参数优化方法标定三目摄像机。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内部参数用于表征摄像机的内部结构参数，所述畸变参数用于表征摄像机的径向畸变和切向畸变；按照以下公式完成各个摄像机的独立标定：



其中，表示平移变量矩阵，表示畸变变量矩阵，fx和fy表示偏移量参数，cx和cy表示横宽系数，rij和tk表示畸变系数，s表示变换参数，(u，v)表示像素点的成像坐标，(X，Y，Z)表示三维坐标。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述图像中标记的控制点，两两标定所述三目视觉系统中的各对摄像机包括：
计算所述控制点上的SIFT特征描述子，并使用Hamming距离两两匹配不同图像中的对应控制点，以建立两个摄像机之间的姿态关系；其中，所述控制点是图像中在某方面属性突出的像素点，是在某些属性上强度最大或者最小的孤立点、线段的终点。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在使用Hamming距离两两匹配不同图像中的对应控制点之后，所述方法还包括：
采用随机采样一致性过滤掉控制点之间的错误匹配。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各对摄像机按照以下公式标定出左右摄像机坐标系之间的相对关系：
R＝R2R1-1
T＝T2-R2R1-1T1
其中，R和T分别为用于表征左右两个摄像机的相对关系的旋转矩阵和平移距阵，R1和T1分别为第一个摄像机经过独立标定得到的相对标定物的旋转矩阵和平移向量，R2和T2分别为第二个摄像机经过独立标定得到的相对标定物的旋转矩阵和平移向量。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学钧，戴相龙，蒋勇，王晓鹏，何成虎，杨政，
申请(专利权)人：江苏濠汉信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32