System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种标定方法、系统、芯片及设备技术方案_技高网

一种标定方法、系统、芯片及设备技术方案

技术编号:40155744 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-26 23:31
本发明专利技术公开了一种标定方法、系统、芯片及设备,从左右两个方向同时采集标定板上的棋盘格图像,并对采集的图像进行拼接,得到棋盘格全景图像;使用Harris角点检测方法检测棋盘格全景图像中的角点位置;根据棋盘格全景图像中的角点位置选取棋盘格上需要标定的线性位置,获取位置的起点与终点,并计算起点与终点所处棋格的像素当量;利用像素当量计算起点与终点之间线性位置的像素坐标与世界坐标的映射关系,完成标定。本发明专利技术标定过程简单,无需考虑图像拼接发生的形变问题,并且简化了标定过程,增强了多相机拼接后标定方法的有效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于视觉测量,具体涉及一种标定方法、系统、芯片及设备


技术介绍

1、视觉测量作为一种现代检测技术发展的新兴技术,具有非接触、高精度、高效率等特点,采用基于视觉的摩托车外廓尺寸检测系统可以弥补传统测量方法对摩托车外观的测量局限。一辆摩托车的长度为2~3.5米,在保证测量精度的前提下,受实际场景限制,单个相机没法拍全被测物体,所以需要双相机乃至多相机拍摄。

2、多相机标定作为视觉测量的基础,其标定的精确度会影响后期测量的精度。为此,李行等人提出了一种“基于部分角点的双目相机标定方法”,该方法解决了现有双目标定无法覆盖部分位置而导致此区域误差容易较大的问题。张青川等人专利技术了一种“立体视觉三维数字图像相关测量的高精度标定方法”,利用双相机记录显示器上标定板的图像和双相机标定方法完成标定,在保证标定精度的同时降低了标定成本。王灿等人提出了一种“基于双目标定的相机标定方法”,通过多次单目标定和双目标定得到满足预设条件的标定物理特征集合和拟合平面,解决了标定板本身存在加工误差导致相机标定结果不准确的问题。吴丽等人专利技术了一种“基于线结构光的无公共视场的多相机标定方法”,利用多相机拍摄激光直线得到多组拟合平面参数,结合平面共面约束得到相机的相对位置关系,并通过lm优化算法提高标定精度。肖一帆等人在“基于多相机系统的高精度标定研究”中提出了一种“多个低像素相机联合标定方法”,在多相机中选择一个相机作为主相机,求取其他相机的像素坐标系与主相机像素坐标系的映射矩阵,使得主相机的视野无限扩展,同时,采用两步标定法提高标定精度。以上传统的多相机标定方法需要得到多个相机的内、外参,并将多个相机的坐标系进行统一,进而推导出图像坐标系到世界坐标系的映射关系,整个标定过程复杂,计算量大。

3、采用双相机乃至多相机拍摄后需要将拍摄图片进行拼接,拼接得到的图像可能会存在明显的“缝合线”,如果拼接的图像为棋盘格标定板图像,在“缝合线”处的棋格可能会发生形变,如图1所示。以形变后的棋盘格获取到的角点坐标作为标定依据会导致相机标定结果不准确,从而影响最后测量精度。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种标定方法、系统、芯片及设备,用于解决传统多相机标定方法步骤复杂、标定板图像拼接发生形变导致标定精度低的技术问题。

2、本专利技术采用以下技术方案:

3、一种标定方法,包括以下步骤:

4、s1、从左右两个方向同时采集标定板上的棋盘格图像,并对采集的图像进行拼接,得到棋盘格全景图像;

5、s2、使用harris角点检测方法检测步骤s1得到的棋盘格全景图像中的角点位置;

6、s3、根据步骤s2得到的棋盘格全景图像中的角点位置选取棋盘格上需要标定的线性位置,获取位置的起点与终点,并计算起点与终点所处棋格的像素当量;

7、s4、利用步骤s3得到的像素当量计算起点与终点之间线性位置的像素坐标与世界坐标的映射关系,完成标定。

8、具体的,步骤s1具体为:

9、s101、使用surf算法对待拼接的两幅图像进行特征点提取;

10、s102、使用最近邻和次近邻方法保存两个最优匹配点的置信度;

11、s103、对两幅图像中匹配点进行排序,将置信度高的图像匹配点保存到同一个集合中,删除置信度低的图像匹配点,得到能正确匹配的图像序列,将置信度高于门限的所有匹配点合并到一个集合中;

12、s104、对待拼接的两幅图像进行参数粗略估计并求出旋转矩阵,使用光束平差法估计旋转矩阵;

13、s105、利用旋转矩阵对待拼接的两幅图像进行波形矫正,并拼接图像。

14、具体的,步骤s2具体为:

15、s201、计算图像像素点在x方向和y方向上的梯度ix和iy,并使用高斯滤波函数对图像进行噪声过滤,构建结构张量

16、s202、计算原图像上所有像素的角点响应值r;

17、s203、对图像中的每个像素的r值与窗口范围内的其他像素的r值做对比,保留极大r值的像素;

18、s204、设定阈值,将r值大于阈值的像素标记为角点。

19、具体的,步骤s3具体为:

20、根据所求横、纵方向的标定映射关系,分别计算位置起点与终点到两点连线相交的角点拟合直线li的像素距离,i=1、2、3、4;

21、分别计算起点与终点所在棋格的像素当量。

22、进一步的,位置起点与终点到两点连线相交的角点拟合直线的像素距离计算如下:

23、使用离点(x'i,y'i)最近的4个棋盘格角点中处于位置起点与终点到两点连线相交的两个角点拟合的直线为li,点(x'i,y'i)到直线li的距离为di,未被拟合的两个角点拟合的直线为li',点(x'i,y'i)到直线li'的距离d'i,点(x'i,y'i)所在的棋格的像素距离dti为:

24、dti=d'i+di

25、该格内的像素当量dni为:

26、

27、其中,m为每个棋盘格的实际尺寸。

28、具体的,步骤s4具体为:

29、计算起点与终点到两点连线相交的角点拟合直线的实际距离;根据实际距离,得到线性位置的像素坐标与世界坐标的映射关系。

30、进一步的,线性位置的像素坐标与世界坐标的映射关系h具体为:

31、

32、其中,dmi为点(x'i,y'i)到位置起点与终点到两点连线相交的角点拟合直线li的实际尺寸,i=1、2、3、4,dst为横、纵方向上两条角点拟合直线的实际距离,di'为点(x'i,y'i)到直线li'的距离,di为点(xi,yi)到位置起点与终点到两点连线相交的角点拟合直线li的距离,nt为两条角点拟合直线之间存在的棋格数,m为每个棋盘格的实际尺寸。

33、第二方面,本专利技术实施例提供了一种标定系统,包括:

34、采集模块,从左右两个方向同时采集标定板上的棋盘格图像,并对采集的图像进行拼接,得到棋盘格全景图像;

35、检测模块,使用harris角点检测方法检测采集模块得到的棋盘格全景图像中的角点位置;

36、计算模块,根据检测模块得到的棋盘格全景图像中的角点位置选取棋盘格上需要标定的线性位置,获取位置的起点与终点,并计算起点与终点所处棋格的像素当量;

37、标定模块,利用计算模块得到的像素当量计算起点与终点之间线性位置的像素坐标与世界坐标的映射关系,完成标定。

38、第三方面,一种芯片,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述标定方法的步骤。

39、第四方面,本专利技术实施例提供了一种电子设备,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述标定方法的步骤。

40、与现有技术相比本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种标定方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤S1具体为:

3.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤S2具体为:

4.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤S3具体为:

5.根据权利要求4所述的标定方法,其特征在于,位置起点与终点到两点连线相交的角点拟合直线的像素距离计算如下:

6.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤S4具体为:

7.根据权利要求6所述的标定方法,其特征在于,线性位置的像素坐标与世界坐标的映射关系h具体为:

8.一种标定系统,其特征在于,包括:

9.一种芯片,其特征在于,

10.一种电子设备,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种标定方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤s1具体为:

3.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤s2具体为:

4.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤s3具体为:

5.根据权利要求4所述的标定方法,其特征在于,位置起点与终点到两点连线相...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨栋高睿喆李皓刘丙才岳鑫梁栋田爱玲
申请(专利权)人:中检西部检测有限公司
类型:发明
国别省市:

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