【技术实现步骤摘要】
一种基于测距的相机自标定方法及系统
[0001]本专利技术涉及机器视觉
，尤其涉及一种基于测距的相机自标定方法及系统。
技术介绍
[0002]随着技术的发展，机器视觉广泛用于各个行业的缺陷检测，它采用摄像机拍摄待测物体，通过图像识别和处理从图像中获得信息，对目标进行分类、识别、跟踪和决策，具有无需检测者接触、检测视觉范围大、工作稳定且效率高等优点。图像的获取以及通过图像获取图像信息又是检测中的关键一步，在可移动设备搭载摄像设备获取图像的基础上，为了进一步获取图像有效信息方面，必须要关注标定技术。
[0003]标定技术也即相机标定，就是求解相机成像的几何模型，以确定某点在实际场景中的几何位置与其在图像中对应点之间的转换关系，其标定结果的精度及算法的稳定性将会对相机工作结果的准确性产生严重影响。
[0004]现有标定技术大致上可以分为三类：传统相机标定技术、基于主动视觉的相机标定技术和自标定技术。传统相机标定技术需要使用尺寸确定的标定物，通过建立标定物上的已知点与其图像点间的对应关系，来计算参数。其中Tsa...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于测距的相机自标定方法，其特征在于，包括如下步骤：拍摄标定对象得到标定对象在拍摄设备像面上的图像信息；通过测距设备同步测量得到标定平面位置信息；求解标定平面方程；选取标定平面和标定对象的像面上对应的至少四组二维坐标，求解表示标定平面与标定对象的像面之间的变化关系的单应性矩阵。2.根据权利要求1所述的基于测距的相机自标定方法，其特征在于，采用工业相机拍摄标定对象得到标定对象在拍摄设备像面上的图像信息，通过激光测距设备进行测距。3.根据权利要求2所述的基于测距的相机自标定方法，其特征在于，测距设备同步测量获取标定用的测量信息，包括如下步骤：从激光测距设备上的测距点发射激光并照射在标定对象上，至少形成3个标定点，标定点全部位于标定平面内并且不都在同一条直线上；采用激光测距设备获取一个或多个测距点至标定点之间的多段直线距离，并确定直线与拍摄设备光轴的相对位置。4.根据权利要求3所述的基于测距的相机自标定方法，其特征在于，标定平面位置信息获取包括如下步骤：确定标定点位置；求解标定平面在相机坐标系中的方程Ax+By+Cz＝1中的A、B、C三个参数；其中，x、y、z为相机坐标系的三个坐标轴的坐标；A、B、C分别为各坐标轴的参数。5.根据权利要求4所述的基于测距的相机自标定方法，其特征在于，确定标定点位置包括：将拍摄设备的光心O
c
设置为基准点，则所述基准点以及上述拍摄设备光轴与测距点所在平面的交点O都在所述拍摄设备光轴上；以所述基准点光心O
c
为原点建立三维坐标系作为相机坐标系，则在该坐标系下，测距点C
i
坐标为(X
i
,Y
i
,d)，当且仅当激光都平行于光轴时，标定点P
i
坐标为(X
i
,Y
i
,D
i
+d)，i∈[1,2，
…
，N]且N≥3，否则，根据激光与光轴的夹角对测距点和标定点坐标进行调整；其中，(X
i
,Y
i
,d)为测距点C
i
在相机坐标系下的坐标；(X
i
，Y
i
,D
i
+d)为标定点P
i
在相机坐标系下的坐标；d为基准点与测距点所在平面之间的距离；D
i
为测距设备测得的每个标定点P
i
至对应测距点C
i
间的直线距离；N为标定点的数量；i为标定点序号。6.根据权利要求5所述的基于测距的相机自标定方法，其特征在于，求解标定平面在相机坐标系中的方程包括如下步骤：在相机坐标系下，将标定点P
i
的坐标(X
i
，Y
i
,D
i
+d)，代入标定平面方程Ax+By+Cz＝1中得到如下公式，
其中，x、y、z为相机坐标系的三个坐标轴的坐标；A、B、C分别为标定平面方程中各坐标轴的参数；i为标定点序号，i∈[1,2
…
N]且N≥3；d为基准点与测距点所在平面之间的距离；D
i
为测距设备测得的每个标定点P
i
至对应测距点C
i
间的直线距离；N为标定点的数量；求解A、B、C三个参数，确定标定平面在相机坐标系下的平面方程。7.根据权利要求6所述的基于测距的相机自标定方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：程斌，李得睿，黄斌，
申请(专利权)人：上海交途科技有限公司江苏纹动测控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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