影像设备的图像标定方法及标定装置制造方法及图纸

本申请提供一种影像设备的图像标定方法及标定装置，影像设备包括第一相机和第二相机，影像设备的图像标定方法包括：获取第一相机和第二相机的畸变参数；在相同的拍摄距离下，第一相机拍摄的标定板图片经畸变校正后形成第一图片，第二相机拍摄的标定板图片经畸变校正后形成第二图片，获取使得第一图片和第二图片在第一平面内重合的几何变换参数，以获取的几何变换参数变换第一图片和/或第二图片后，融合第一图片和第二图片；以设定步长改变拍摄距离，将获取的每一拍摄距离下的畸变参数和几何变换参数保存于配置文件中。该标定方法适用于多种双目相机的位姿标定，标定方法简单，标定精度较高。标定精度较高。标定精度较高。

【技术实现步骤摘要】
影像设备的图像标定方法及标定装置


[0001]本申请实施例涉及影像设备标定
，尤其涉及一种影像设备的图像标定方法及标定装置。

技术介绍

[0002]在工业、医疗等领域中，为了满足三维成像、宽光谱、超广角等需求，影像设备由简单的具有单目相机的影像设备发展为具有双目相机的影像设备。
[0003]如图1
‑
图3所示，具有双目相机的影像设备包括第一相机201和第二相机202，双目相机的位姿即第一相机201和第二相机202摆放的位置具有多样化，例如，第一相机和第二相机平行的摆放方式(如图1所示)，第一相机的光轴和第二相机的光轴相交的摆放方式(如图2所示)以及第一相机的光轴和第二相机的光轴垂直的摆放方式(如图3所示)等，其中，第一相机的光轴和第二相机的光轴垂直时，第一相机和第二相机之间设置有分光镜203。为保证第一相机201和第二相机202之间的相对关系准确，需要对双目相机的位姿进行标定，并且在具有双目相机的影像设备的生产过程中，由于加工误差和安装误差的存在，使得同一型号的双目相机之间的位姿也存在差异性，因此每一个双目相机都需要进行位姿标定。
[0004]然而，在相关技术中，不同类型的双目相机具有不同的标定方法，这使得双目相机位姿标定方法的通用性较差，不利于产线升级。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种影像设备的图像标定方法及标定装置，用以解决双目相机位姿标定的方法繁多但通用性较差的技术问题。
[0006]本申请实施例为解决上述技术问题提供如下技术方案：
[0007]本申请实施例提供了一种影像设备的图像标定方法，所述影像设备包括第一相机和第二相机，所述图像标定方法包括：
[0008]获取所述第一相机和所述第二相机的畸变参数；
[0009]获取第一图片和第二图片，所述第一图片为所述第一相机拍摄的标定板图片根据所述第一相机的畸变参数进行畸变校正后形成的图片，所述第二图片为所述第二相机拍摄的标定板图片根据所述第二相机的畸变参数进行畸变校正后形成的图片，所述第一图片和所述第二图片在相同的拍摄距离下获取；
[0010]获取使得所述第一图片和所述第二图片在第一平面内重合的几何变换参数；
[0011]根据获取的几何变换参数变换所述第一图片和/或所述第二图片，并融合变换后的所述第一图片和所述第二图片；
[0012]以设定步长改变拍摄距离，将获取的每一拍摄距离下的畸变参数和几何变换参数保存于配置文件中。
[0013]本申请实施例的有益效果是：本申请实施例提供的标定方法通过获取并保存每一拍摄距离下的畸变参数和几何变换参数来实现对影像设备的标定，该标定方法适用于多种
双目相机的位姿标定，标定方法简单，且其可以通过标定时融合第一图片和第二图片来校验标定结果，标定精度较高。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述几何变换参数包括旋转参数、缩放参数和平移位置参数；
[0015]所述旋转参数为所述第二图片相对于所述第一图片的旋转角度；
[0016]所述缩放参数为所述第一图片相对于所述第二图片的缩放比例；
[0017]所述平移位置参数为所述第一图片向所述第二图片移动，并移动至两张图片的中心重合时的移动参数，所述平移位置参数包括横向移动距离和纵向移动距离。
[0018]在一种可能的实施方式中，所述第一相机标定的标定公式为：
[0019][0020]所述第二相机标定的标定公式为：
[0021][0022]其中，W为所述第一图片的宽度，H为所述第一图片的高度，r1为所述第一图片中的最小圆半径，r2为所述第二图片中的最小圆半径，t
x
和t
y
为第一图片向第二图片移动，并移动至两张图片的中心重合时的横向移动距离和纵向移动距离，(x
11
，y
11
)为第一相机拍摄的图片畸变校正后的图像坐标，α为所述第二图片相对于所述第一图片的旋转角度，(x
21
，y
21
)为第二相机拍摄的图片畸变校正后的图像坐标。
[0023]在一种可能的实施方式中，所述第一相机拍摄的图片畸变校正后的图像f(x1，y1)为：
[0024][0025]所述第二相机拍摄的图片畸变校正后的图像f(x2，y2)为：
[0026][0027]其中，k
11
，k
12
，k
13
为所述第一相机的径向畸变参数，p
11
，p
12
为所述第一相机的切向畸变参数；k
21
，k
22
，k
23
为所述第二相机的径向畸变参数，p
21
，p
22
为所述第二相机的切向畸变参数；(x1，y1)为第一相机拍摄的图片的原始图像坐标；(x2，y2)为第二相机拍摄的图片的原始图像坐标；r
a
为第一相机拍摄的图片中的像素点到图片中心点的距离；r
b
为第二相机拍摄的图片中的像素点到图片中心点的距离。
[0028]在一种可能的实施方式中，所述第一相机和所述第二相机的畸变参数的获取方法为：
[0029]在基准拍摄距离下，对所述第一相机拍摄的标定板图片进行畸变校正形成第一基
准图片，并获取第一畸变参数D1＝(k
11
，k
12
，k
13
，p
11
，p
12
)，以所述第一基准图片为基准，对所述第二相机拍摄的标定板图片进行畸变校正形成第二基准图片，并获取第二畸变参数D2＝(k
21
，k
22
，k
23
，p
21
，p
22
)，其中，k
11
，k
12
，k
13
，k
21
，k
22
，k
23
为径向畸变参数，p
11
，p
12
，p
21
，p
22
为切向畸变参数；
[0030]所述第一相机和所述第二相机的畸变参数为常量，将所述第一畸变参数和所述第二畸变参数存储于配置文件中。
[0031]在一种可能的实施方式中，所述旋转参数的获取方法为：
[0032]用于标定影像设备的标定板上设置有标定图像，所述标定图像包括第一直线和第二直线，所述第一直线与所述第二直线相交且垂直，所述第一直线与所述第二直线的交点为标定板的中心；
[0033]在基准拍摄距离下，将标定板的中心和所述第一相机的图像像素中心位置重合，且所述第一直线和所述第一相机拍摄的图片的宽度方向平行，所述第二直线与所述第一相机拍摄的图片的高度方向平行；
[0034]获取第二基准图片，所述第二基准图片为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种影像设备的图像标定方法，其特征在于，所述影像设备包括第一相机和第二相机，所述图像标定方法包括：获取所述第一相机和所述第二相机的畸变参数；获取第一图片和第二图片，所述第一图片为所述第一相机拍摄的标定板图片根据所述第一相机的畸变参数进行畸变校正后形成的图片，所述第二图片为所述第二相机拍摄的标定板图片根据所述第二相机的畸变参数进行畸变校正后形成的图片，所述第一图片和所述第二图片在相同的拍摄距离下获取；获取使得所述第一图片和所述第二图片在第一平面内重合的几何变换参数；根据获取的几何变换参数变换所述第一图片和/或所述第二图片，并融合变换后的所述第一图片和所述第二图片；以设定步长改变拍摄距离，将获取的每一拍摄距离下的畸变参数和几何变换参数保存于配置文件中。2.根据权利要求1所述的影像设备的图像标定方法，其特征在于，所述几何变换参数包括旋转参数、缩放参数和平移位置参数；所述旋转参数为所述第二图片相对于所述第一图片的旋转角度；所述缩放参数为所述第一图片相对于所述第二图片的缩放比例；所述平移位置参数为所述第一图片向所述第二图片移动，并移动至两张图片的中心重合时的移动参数，所述平移位置参数包括横向移动距离和纵向移动距离。3.根据权利要求2所述的影像设备的图像标定方法，其特征在于，所述第一相机标定的标定公式为：所述第二相机标定的标定公式为：其中，W为所述第一图片的宽度，H为所述第一图片的高度，r1为所述第一图片中的最小圆半径，r2为所述第二图片中的最小圆半径，t
x
和t
y
为第一图片向第二图片移动，并移动至两张图片的中心重合时的横向移动距离和纵向移动距离，(x
11
，y
11
)为第一相机拍摄的图片畸变校正后的图像坐标，α为所述第二图片相对于所述第一图片的旋转角度，(x
21
，y
21
)为第二相机拍摄的图片畸变校正后的图像坐标。4.根据权利要求3所述的影像设备的图像标定方法，其特征在于，所述第一相机拍摄的图片畸变校正后的图像f(x1，y1)为：
所述第二相机拍摄的图片畸变校正后的图像f(x2，y2)为：其中，k
11
，k
12
，k
13
为所述第一相机的径向畸变参数，p
11
，p
12
为所述第一相机的切向畸变参数；k
21
，k
22
，k
23
为所述第二相机的径向畸变参数，p
21
，p
22
为所述第二相机的切向畸变参数；(x1，y1)为第一相机拍摄的图片的原始图像坐标；(x2，y2)为第二相机拍摄的图片的原始图像坐标；r
a
为第一相机拍摄的图片中的像素点到图片中心点的距离；r
b
为第二相机拍摄的图片中的像素点到图片中心点的距离。5.根据权利要求1所述的影像设备的图像标定方法，其特征在于，所述第一相机和所述第二相机的畸变参数的获取方法为：在基准拍摄距离下，对所述第一相机拍摄的标定板图片进行畸变校正形成第一基准图片，并获取第一畸变参数D1＝(k
11
，k
12
，k
13
，p
11
，p
12
)，以所述第一基准图片为基准，对所述第二相机拍摄的标定板图片进行畸变校正形成第二基准图片，并获取第二畸变参数D2＝(k
21
，k
22
，k
23
，p
21
，p
22
)，其中，k
11
，k
12
，k
13
，k
21
，k
22
，k
23
为径向畸变参数，p
11
，p
12
，p
21
，p
22
为切向畸变参数；所述第一相机和所述第二相机的畸变参数为常量，将所述第一畸变参数和所述第二畸变参数存储于配置文件中。6.根据权利要求2、3或4所述的影像设备的图像标定方法，其特征在于，所述旋转参数的获取方法为：用于标定影像设备的标定板上设置有标定图像，所述标定图像包括第一直线和第二直线，所述第一直线与所述第二直线相交且垂直，所述第一直线与所述第二直线的交点为标定板的中心；在基准拍摄距离下，将标定板的中心和所述第一相机的图像像素中心位置重合，且所述第一直线和所述第一相机拍摄的图片的宽度方向平行，所述第二直线与所述第一相机拍摄的图片的高度方向平行；获取第二基准图片，所述第二基准图片为所述第二相机在基...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪远，李岭，周丰茂，
申请(专利权)人：南京微纳视界医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：