一种基于圆点阵标定板的相机标定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于圆点阵标定板的相机标定方法，其通过图像中标定板特征点像素坐标与特征点的实际坐标一一对应关系，完成像素点到标定板坐标系点之间的转换，从而实现相机的内外参标定。该方法通过拍摄高精度圆点阵标定板，利用算法提取图像中圆点轮廓亚像素坐标，拟合椭圆中心，利用圆点之间的位置关系及几何关系，推算相邻圆点之间的相对行列。本发明专利技术标定过程简单，全过程自动化，精度高，一般的标定过程中因标定板摆放位置不当、光源照射会导致个别特征点缺失，特征点实际坐标无法推算，进而导致标定失败，在本发明专利技术中，通过广度优先遍历的方法一定程度避免了此类问题，提高了标定的成功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理定位、检测、测量领域，尤其涉及一种基于圆点阵标定板的相机标定方法。

技术介绍

1、机器视觉各类测量、定位算法非常依赖相机标定所得内外参的准确性，目前，用于相机标定的标定板常见有两种形式：棋盘格标定板及原点阵标定板，两种标定板各有优劣：棋盘格标定板不存在偏心误差问题，且角点之间关系容易推算，开源视觉库opencv所用的标定板即为棋盘格标定板，但棋盘格角点的亚像素提取容易受角点附近图像的采集噪声、标定板上的脏污、光源照射等因素影响，产生较大的提取误差；圆点标定板特征点通过对标定图像椭圆轮廓提取拟合得到的椭圆中心作为特征点的亚像素坐标，参与拟合的轮廓点往往数百个甚至上千个，这种情况下，个别轮廓点提取偏差并不会对最终的拟合结果有较大影响，但会有一定程度的偏心误差，当相机相对倾斜越严重或者镜头畸变过大时，标定图像中圆点所成椭圆的长短轴相差越大，这种偏心误差就越严重，且圆点标定板不像棋盘格标定板，圆点之间没有明确的结构辅助确定圆点之间的相对行列关系，导致相对行列的推算不如棋盘格标定板可靠。

2、此两类标定板都有部分共同的问题，其一是当本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于：将标定图像转为灰度图，并通过高斯滤波对所得灰度图降噪，且当标定板的圆点为白色圆点时，需要将标定图像反相。

3.根据权利要求1所述的基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于：通过Sobel算子提取标定图像中的像素级边缘点，并通过插值对所得像素级边缘点细化，获取亚像素边缘点。

4.根据权利要求1所述的基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于：亚像素边缘之间的连接依赖于两点之间的相对位置及梯度方向所成夹角，如对于亚像素边...

【技术特征摘要】

1.一种基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于：将标定图像转为灰度图，并通过高斯滤波对所得灰度图降噪，且当标定板的圆点为白色圆点时，需要将标定图像反相。

3.根据权利要求1所述的基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于：通过sobel算子提取标定图像中的像素级边缘点，并通过插值对所得像素级边缘点细化，获取亚像素边缘点。

4.根据权利要求1所述的基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于：亚像素边缘之间的连接依赖于两点之间的相对位置及梯度方向所成夹角，如对于亚像素边缘点a和点b，各自的位置为xa和xb，梯度为ga和gb，|xa-xb|<5且ga和gb的夹角小于30°时，记v＝xb-xa，当v与ga所成夹角大于0时，记xb为xa的前边缘点，小于0时即为后边缘点，离xa最近的前边缘点和后边缘点将被存储至边缘点结构体中，将每个边缘点与其前后点连接，形成弧段集。

5.根据权利要求1所述的基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于：计算每个弧段首尾的切向量方向并存储，若弧段的前切向量与另一弧段的后切向量方向相近，且两弧段的首尾也相近，则将两弧段视为同一个椭圆中的弧段，将弧段的所有点合并到一个点集中，对所有弧段做如上操作后，对形成的所有点集做椭圆拟合，将所得椭圆特征相近的点集再次合并，作为最终的椭圆轮廓点集。

6.根据权利要求1所述的基于圆点阵标定板的相机标定方法，其特征在于：对所有椭圆轮廓点集做椭圆拟合，存储椭圆的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永鹏，武亚飞，李亚辉，吴杰彪，
申请(专利权)人：深圳市杰恩世智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：