标定方法、图像校准方法以及标定系统技术方案

本发明专利技术公开了一种标定方法、图像校准方法以及标定系统，其中，标定方法包括：获取摄像器件采集标定载体的红外信号而生成的红外图像，其中，红外信号是从标定载体预设点位处发射的，标定载体上设有若干预设点位，若干预设点位处设有红外发射器，用于发射红外信号；基于红外图像中与若干预设点位对应的平面位置信息，以及若干预设点位在空间内的空间位置信息，确定摄像器件的内部参数和/或外部参数。通过上述方式，能够提高标定的准确性。

【技术实现步骤摘要】
标定方法、图像校准方法以及标定系统
本专利技术涉及计算机视觉
，具体涉及一种标定方法、图像校准方法以及标定系统。
技术介绍
在机器视觉以及图像测量中，为了确定空间物体某处的三维位置，必须建立相机成像的几何模型，此过程称之为相机的标定。目前，在标定过程中，需要获取设置有棋盘格等标定图案的标定载体的原始图像，在此基础上再进行角点检测，从而进行相机标定。故此，角点检测的准确性很大程度上影响了标定的准确性。然而，在光线条件不理想的情况下，特别是在夜晚等光线幽暗时，无法获取到精确的角点信息，从而降低了标定的准确性。有鉴于此，如何提高标定的准确性成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的问题是提供一种标定方法、图像校准方法以及标定系统，能够提高标定的准确性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是提供一种标定方法，包括：获取摄像器件采集标定载体的红外信号而生成的红外图像，其中，红外信号是从标定载体预设点位处发射的，标定载体上设有若干预设点位，若干预设点位处设有红外发射器，用于发射红外信号；基于红外图像中与若干预设点位对应的平面位置信息，以及若干预设点位在空间内的空间位置信息，确定摄像器件的内部参数和/或外部参数。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一技术方案是提供一种图像校准方法，包括：利用摄像器件的内部参数对摄像器件拍摄得到的可见光图像进行矫正处理，得到处理图像；利用摄像器件的外部参数对处理图像进行投影变换，得到纹理图像；利用纹理图形进行渲染，得到与当前环境对应的模型，其中，摄像器件的内部参数和外部参数是通过上述标定方法得到的。为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一技术方案是提供一种标定系统，包括标定载体，以及相互耦接的处理器与摄像器件，其中，标定载体上设有若干预设点位，预设点位处设有红外发射器，用于发射红外信号，处理器用于执行程序指令，以实现上述标定方法中的步骤，或实现上述图像校准方法中的步骤。通过上述方案，本专利技术的有益效果是：通过在标定载体上设置若干预设点位，且若干预设点位处设有红外发射器，用于发射红外信号，从而能够获取摄像器件采集从标定载体预设点位处发射的红外信号而生成的红外图像，并基于红外图像中与若干预设点位对应的平面位置信息，以及若干预设点位在空间内的空间位置信息，来确定摄像器件的内部参数和/或外部参数，进而能够不受自然条件的干扰而获得精确的平面位置信息，能够提高标定的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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。其中：图1是本专利技术提供的标定方法一实施例的流程示意图；图2是图1中标定载体一实施例的结构示意图；图3是图1中标定载体另一实施例的结构示意图；图4是图1中步骤S12一实施例的流程示意图；图5是图4中步骤S122一实施例的流程示意图；图6是图5中步骤S53一实施例的流程示意图；图7是本专利技术提供的图像校准方法一实施例的流程示意图；图8是本专利技术提供的标定系统一实施例的框架示意图；图9是本专利技术提供的存储装置一实施例的框架示意图。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、完整地描述，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做出创造性的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。参阅图1，图1是本专利技术提供的标定方法一实施例的流程示意图。具体而言，可以包括如下步骤：步骤S11：获取摄像器件采集标定载体的红外信号而生成的红外图像。本实施例中，红外信号是从标定载体的的预设点位处发射的。具体地，标定载体上设有若干预设点位，若干预设点位处设有红外发射器，用于发射红外信号。在一个实施场景中，摄像器件内可以集成有红外接收器，用于接收红外信号，摄像器件通过采集得到的红外信号生成红外图像。在一个具体的实施场景中，请结合参阅图2，图2是图1中标定载体一实施例的结构示意图。如图2所示，标定载体为一板状物体，其上设置有棋盘格图案，棋盘格图案的角点(图中以斜线填充的圆形位置处)为标定载体的预设点位，如图2所示，本实施例中，预设点位的数量可以是24个，在其他实施场景中，预设点位的数量也可以是其他值，例如：12、18、30等等，在此不做具体限制。此外，标定载体上也可以设置其他标定图案，例如：三角形、圆形等等，当标定图案为三角形时，预设点位可以为三角形的角点处，并将红外发射器设置于三角形的角点处，当标定图案为圆形时，预设点位可以是圆心处，并将红外发射器设置于圆心处。在另一个具体的实施场景中，为了拓展应用范围，还可以将摄像器件设置为全景摄像头，并将标定载体设置为立体的标定载体。具体地，请结合参阅图3，图3是图1中标定载体的另一实施例的结构示意图。如图3所示，标定载体包括以预设角度连接的地面标定板和侧面标定板，且地面地标定板和侧面标定板上分别设有若干预设点位，且地面标定板和侧面标定板的若干预设点位处分别设有红外发射器，具体可以如图2所示的方式进行设置，也可以设置为三角形或圆形的标定图案，在此不做具体限制。其中，预设角度可以为90度至135度，例如，90度、105度、120度、135度等等。利用如图3所示的立体标定载体，可以对摄像器件分别在地面和非地面进行标定，从而便于应用于三维模型中，具体的标定方式和在三维模型中的应用方式，在此暂不赘述。在又一个具体的实施场景中，为了进一步提高标定的准确性，还可以放置多个标定载体进行标定。特别是对于摄像器件安装于客车、货车、推土车、叉车等大车的情况，可以在摄像器件的视场范围内放置多个标定载体，从而能够同时获得多个标定载体上的预设点位的位置信息，进而提高后续标定的精度。步骤S12：基于红外图像中与若干预设点位对应的平面位置信息，以及若干预设点位在空间内的空间位置信息，确定摄像器件的内部参数和/或外部参数。本实施例中，利用红外图像能够获取与若干预设点位对应的平面位置信息，在一个实施场景中，平面位置信息包括若干预设点位在红外图像中的二维位置坐标(即若干预设点位在红外图像中的像素坐标)。此外，根据标定载体在空间内的摆放位置，可以测量出若干预设点位在空间内的空间位置信息，在一个实施场景中，空间位置信息包括若干预设点位在空间内的三维位置坐标。本实施例中，内部参数可以包括第一图像中心系数、第二图像中心系数、第一倍率系数和第二倍率系数，以及第一畸变系数和第二畸变系数。其中，第一图像中心系数、第二图像中心系数分别表示图像的像素中心在x方向、y方向的偏移，第一倍率系数、第二倍率系数分别表示摄像头晶元的物理尺寸与像素尺寸之间在x方向、y方向的倍数，第一畸变系数、第二畸变系数均表示径向畸变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标定方法，其特征在于，包括：/n获取摄像器件采集标定载体的红外信号而生成的红外图像，其中，所述红外信号是从标定载体预设点位处发射的，所述标定载体上设有若干预设点位，所述若干预设点位处设有红外发射器，用于发射所述红外信号；/n基于所述红外图像中与所述若干预设点位对应的平面位置信息，以及所述若干预设点位在空间内的空间位置信息，确定所述摄像器件的内部参数和/或外部参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种标定方法，其特征在于，包括：
获取摄像器件采集标定载体的红外信号而生成的红外图像，其中，所述红外信号是从标定载体预设点位处发射的，所述标定载体上设有若干预设点位，所述若干预设点位处设有红外发射器，用于发射所述红外信号；
基于所述红外图像中与所述若干预设点位对应的平面位置信息，以及所述若干预设点位在空间内的空间位置信息，确定所述摄像器件的内部参数和/或外部参数。


2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述红外图像的数量为第一预设数量幅，所述基于所述红外图像中与所述若干预设点位对应的平面位置信息，以及所述若干预设点位在空间内的空间位置信息，确定所述摄像器件的内部参数包括：
分别基于每幅所述红外图像中与所述若干预设点位对应的平面位置信息，以及所述若干预设点位在空间内的空间位置信息，获取所述第一预设数量组候选参数；
利用所述第一预设数量组所述候选参数，确定所述摄像器件的内部参数。


3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述第一预设数量幅所述红外图像中与所述若干预设点位对应的平面位置信息，以及所述若干预设点位在空间内的空间位置信息，确定所述摄像器件的内部参数之后，所述方法还包括：
利用所述内部参数对所述红外图像进行矫正处理，得到与所述红外图像对应的矫正图像；
从所述若干预设点位中选取第二预设数量个预设点位，并获取所述第二预设数量个预设点位在空间内的空间位置信息和在所述矫正图像中的平面位置信息；
计算所述第二预设数量个预设点位在空间内的空间位置信息和在所述矫正图像中的平面位置信息之间的投影关系矩阵，作为所述摄像器件的外部参数。


4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述第二预设数量个预设点位为所述标定载体上矩形的四个顶点。


5.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，每组所述候选参数包括第一图像中心系数、第二图像中心系数、第一倍率系数、第二倍率系数，所述利用所述第一预设数量组所述候选参数，确定所述摄像器件的内部参数包括：
分别统计所述第一预设数量个所述第一图像中心系数、所述第二图像中心系数、所述第一倍率系数和所述第二倍率系数的平均值，作为所述摄像器件的内部参数中的第一图像中心系数、第二图像中心系数、第一倍率系数和第二倍率系数。


6.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，每组所述候选参数还包括第一畸变系数和第二畸变系数，所述方法还包括：
获取所述第一预设数量个所述第一畸变系数中的最小值和最大值之间的第一数值范围，并获取所述第一预设数量个所述第二畸变系数中的最小值和最大值之间的第二数值范围；
获取所述第一畸变系数中的最小值和最大值的差值与所述第一预设数量之间的比值，作为第一遍历步长，并获取所述第二畸变系数中的最小值和最大值的差值与所述第一预设数量之间的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑飞，
申请(专利权)人：上海途擎微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31