一种结构光3D相机标定方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种结构光3D相机标定方法及装置，涉及相机成像技术领域，上述方法包括：获得第一图像、第二图像、第三图像、第四图像、三维坐标；检测第一图像、第二图像中标定点坐标，作为第一坐标、第二坐标，对第三图像、第四图像进行结构光解码，得到第三坐标、第四坐标；基于转换关系，计算主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数；利用主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数、进给角、进给距离，计算计算坐标；计算计算坐标相对测量坐标的差异，对主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数、进给角进行优化，获得优化后的参数。应用本申请实施例提供的结构光3D相机标定方案，能够准确获得结构光3D相机中主相机、投影仪的参数。投影仪的参数。投影仪的参数。

【技术实现步骤摘要】
一种结构光3D相机标定方法及装置


[0001]本申请涉及相机成像
，特别是涉及一种结构光3D相机标定方法及装置。

技术介绍

[0002]结构光3D相机可以用于重构目标对象的三维模型。在应用结构光3D相机进行模型重构之前，通常需要计算该结构光3D相机所包含的主相机、投影仪的内参和外参，从而基于主相机、投影仪的内参和外参以及投影仪在目标对象表面投影的结构光的信息实现上述模型重构的目的。
[0003]为了更准确的重构目标对象的三维模型，现需要一种结构光3D相机标定方案，以获得较为准确的结构光3D相机中主相机、投影仪的参数。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种结构光3D相机标定方案，以获得较为准确的结构光3D相机中主相机、投影仪的参数。具体技术方案如下：
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种结构光3D相机标定方法，所述方法包括：
[0006]针对沿固定的进给方向进行平移运动而处于不同平行位置的标定板，分别获得结构光3D相机中主相机、预设的辅助相机采集的该平行位置处标定板的第一图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构光3D相机标定方法，其特征在于，所述方法包括：针对沿固定的进给方向进行平移运动而处于不同平行位置的标定板，分别获得结构光3D相机中主相机、预设的辅助相机采集的该平行位置处标定板的第一图像、第二图像，并在所述结构光3D相机中的投影仪向所述标定板投影结构光的情况下，分别获得所述主相机、辅助相机采集的该平行位置处标定板的第三图像、第四图像，并获得该平行位置处标定板中各个标定点在预设的三维坐标系中的三维坐标，其中，不同平行位置下的标定板之间相互平行且高度不同；分别检测各个第一图像、第二图像中各个标定点的坐标，作为各个标定点在所述主相机、辅助相机的视场中的第一坐标、第二坐标，分别对各个第三图像、第四图像进行结构光解码，得到各个标定点在所述投影仪的视场中的第三坐标、第四坐标；分别基于所述第一坐标、第二坐标、参考坐标与所述三维坐标之间的转换关系，计算所述主相机的主相机参数、所述辅助相机的辅助相机参数以及所述投影仪的投影仪参数，其中，所述参考坐标包括：所述第三坐标和/或第四坐标；分别利用所述主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数以及进给角、进给距离，计算不同平行位置处标定板中标定点分别在主相机、辅助相机、投影仪的视场中的坐标，作为计算坐标，其中，所述进给角反映：所述进给方向与所述标定板的法向之间的夹角，所述进给距离为：各个平行位置分别与最下方的平行位置之间间隔的距离；计算各个计算坐标相对测量坐标的差异，以降低所计算的差异为原则对所述主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数以及进给角进行优化，获得主相机和投影仪优化后的参数，其中，所述测量坐标包括：标定板处于不同平行位置处时得到的第一坐标、第二坐标、第三坐标、第四坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别基于所述第一坐标、第二坐标、参考坐标与所述三维坐标之间的转换关系，计算所述主相机的主相机参数、所述辅助相机的辅助相机参数以及所述投影仪的投影仪参数，包括：基于所述第一坐标与所述三维坐标之间的转换关系，计算所述主相机的主相机参数；基于所述第二坐标与所述三维坐标之间的转换关系，计算所述辅助相机的辅助相机参数；基于参考坐标与所述三维坐标之间的转换关系，计算所述投影仪的投影仪参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一坐标与所述三维坐标之间的转换关系，计算所述主相机的主相机参数，包括：利用所得到的各个第一坐标以及三维坐标，计算所述第一坐标与所述三维坐标之间的第一转换矩阵，对所述第一转换矩阵进行分解，得到所述主相机的内参矩阵和外参矩阵，作为所述主相机的主相机参数。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的方法，其特征在于，所述分别利用所述主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数以及进给角、进给距离，计算不同平行位置处标定板中标定点分别在主相机、辅助相机、投影仪的视场中的坐标，作为计算坐标，包括：利用所述主相机参数、进给角以及不同平行位置的进给距离，对不同平行位置处标定板中各个标定点的三维坐标进行坐标转换，得到不同平行位置处标定板中各个标定点在主相机的视场中的坐标；
利用所述辅助相机参数、进给角以及不同平行位置的进给距离，对不同平行位置处标定板中各个标定点的三维坐标进行坐标转换，得到不同平行位置处标定板中各个标定点在辅助相机的视场中的坐标；利用所述投影仪参数、进给角以及不同平行位置的进给距离，对不同平行位置处标定板中各个标定点的三维坐标进行坐标转换，得到不同平行位置处标定板中各个标定点在投影仪的视场中的坐标，将不同平行位置处标定板中各个标定点在主相机的视场、辅助相机的视场、投影仪的视场中的坐标作为计算坐标。5.根据权利要求1
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3中任一项所述的方法，其特征在于，所述分别利用所述主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数以及进给角、进给距离，计算不同平行位置处标定板中标定点分别在主相机、辅助相机、投影仪的视场中的坐标，作为计算坐标，包括：分别利用所述主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数以及进给角、进给距离、第一畸变参数、第二畸变参数、第三畸变参数，计算不同平行位置处标定板中标定点分别在主相机、辅助相机、投影仪的视场中的坐标，作为计算坐标，其中，所述第一畸变参数、第二畸变参数、第三畸变参数分别为所述主相机、辅助相机、投影仪的畸变参数；所述计算各个计算坐标相对测量坐标的差异，以降低所计算的差异为原则对所述主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数以及进给角进行优化，获得主相机和投影仪优化后的参数，包括：计算各个计算坐标相对测量坐标的差异，以降低所计算的差异为原则对所述主相机参数、辅助相机参数、投影仪参数以及所述第一畸变参数、第二畸变参数、第三畸变参数、进给角进行优化，获得主相机和投影仪优化后的参数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算各个计算坐标相对测量坐标的差异，包括：按照以下公式计算各个计算坐标相对测量坐标的差异e：其中，所述θ表示所述第一夹角...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛鸿，唐恒博，孙元栋，
申请(专利权)人：杭州海康机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：