本发明专利技术公开一种摄像或照相装置的标定方法，属于测量技术领域，该方法通过预先设定标定靶标与摄像或照相装置的位置关系，根据标定靶标上预先选定的标定点及所述标定点在摄像或照相装置实际像面上的匹配点的坐标，利用理想透镜成像模型、透镜畸变模型和平行校正模型进行迭代计算，对摄像或照相装置的参数进行标定。该方法通过预先设定标定靶标与摄像或照相装置的位置关系，简化了摄像或照相装置镜头光心相对标定靶标平面坐标原点的位移量的计算过程，使整个标定过程更加高效；该方法能够有效解决在调焦不准的情况下对装置参数进行标定，且只需要拍摄一次靶标图案，提高了标定效率；此外，该方法能够实现离焦情况下三维距离的有效测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量
，尤其涉及，可应用于摄像机或照相机所拍摄图像的几何校准、计算机立体视觉中的摄像机标定等。
技术介绍
照相机或摄像机镜头是非理想的光学系统，受镜头自身的畸变参数影响，在通过照相机或摄像机拍摄图像时，不仅影响图像的视觉效果，有时会影响计算机立体视觉中的摄像机标定精度。对于双目立体视觉传感系统而言，系统在装配完成后两摄像机镜头的光轴通常是 不平行的(如图I所示的光轴102和光轴103)，光轴不平行会使得成像平面偏移(如图I中实际成像平面107相对理想成像平面108的偏移)，导致根据视差图像计算三维坐标的方法不可用(必需成像在理想成像平面上)，因此，要对实际成像平面进行平行标定，即对成像系统参数进行标定。目前，摄像机或照相机系统标定通常包括两类方法。一是基于光学仪器方法，通过专门的仪器由专业人员对镜头畸变参数进行标定，该种方法成本高，限制了应用的普及型；二是基于图像的方法对镜头畸变参数进行标定，该种方法不需要专门的仪器，只需要用摄像机或照相机拍摄标定靶标的几幅图像，通过计算即可以标定几何畸变。采用现有的标定方法，存在如下缺陷1)由于镜头调焦不准导致拖尾现象，从而影响像面上特征点中心提取错误，进而影响利用传统标定方法(例如张正友标定)不能实现很好标定的问题；2)标定过程比较久，需要多次移动标定位置，标定效率低；3)在离焦情况下无法对标定物进行三维距离测量等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种双目立体视觉传感系统的标定方法，解决了现有技术中由于调焦不准导致拖尾现象(从而影响了特征点中心的提取)及标定过程调焦需要多次移动标定位置，使得标定效率低的问题。为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的，所述标定方法包括定距摆放标定靶标，将摄像或照相装置以预定距离放置于所述标定靶标正前方且使所述摄像或照相装置的一个摄像单元对准所述标定靶标上预先选定的标定点；拍摄一次标定靶标图像，并根据标定靶标上选定的标定点在所述摄像或照相装置实际像面上找到与所述标定点匹配的点；根据所述标定点的匹配点对的坐标，利用理想透镜成像模型、透镜畸变模型和平行校正模型进行迭代计算，得到摄像或照相装置的标定参数并存储。以所述正对标定靶标的摄像单元所在平面建立世界坐标系，以所述摄像单元镜头的光心坐标作为世界坐标系的原点坐标,设定所述正对标定祀标的摄像单元的镜头光心正对的标定靶标的坐标点为标定靶标所在平面的原点坐标及标定靶标与所述正对标定靶标的摄像单元之间的距离，利用下述公式(I)将所述标定靶标上预先选定的标定点变换到无畸变理想成像平面，并对无畸变理想成像平面坐标进行归一化；权利要求1.，其特征在于，所述标定方法包括 定距摆放标定靶标，将摄像或照相装置以预定距离放置于所述标定靶标正前方且使所述摄像或照相装置的一个摄像单元对准所述标定祀标上预先选定的标定点； 拍摄一次标定靶标图像，并根据标定靶标上选定的标定点在所述摄像或照相装置实际像面上找到与所述标定点匹配的点； 根据所述标定点的匹配点对的坐标，利用理想透镜成像模型、透镜畸变模型和平行校正模型进行迭代计算，得到摄像或照相装置的标定参数并存储。2.根据权利要求I所述的摄像或照相装置的标定方法，其特征在于，以所述正对标定靶标的摄像单元所在平面建立世界坐标系，以所述摄像单元镜头的光心坐标作为世界坐标系的原点坐标，设定所述正对标定祀标的摄像单元的镜头光心正对的标定祀标的坐标点为标定靶标所在平面的原点坐标及标定靶标与所述正对标定靶标的摄像单元之间的距离，利用下述公式(I)将所述标定靶标上预先选定的标定点变换到无畸变理想成像平面，并对无畸变理想成像平面坐标进行归一化；3.根据权利要求2所述的摄像或照相装置的标定方法，其特征在于，根据无畸变理想成像平面上点归一化后的坐标(C1, C2),利用公式(2)的畸变模型，得到归一化坐标(CpC2)经过畸变后的坐标(x〃，y〃)，然后根据公式(3)得到无畸变理想成像平面归一化后的坐标到实际成像平面上的投影坐标；4.根据权利要求3所述的摄像或照相装置的标定方法，其特征在于，通过迭代算法计算装置的标定参数，根据所述装置的标定参数计算理想成像平面归一化后的坐标到实际成像平面上的投影坐标，并利用所述投影坐标与实际成像像面上获取的与所述标定点匹配的点的坐标进行误差比较，直至误差值收敛或者迭代次数达到预设的阈值。5.根据权利要求4所述的摄像或照相装置的标定方法，其特征在于，计算装置标定参数的方法进一步包括，采用雅克比矩阵计算系统标定参数，具体步骤如下 构造雅克比矩阵J = -;6.根据权利要求I所述的摄像或照相装置的标定方法，其特征在于，所述摄像或照相装置包括至少一个摄像单元。7.根据权利要求I所述的摄像或照相装置的标定方法，其特征在于，在定距摆放标定靶标的步骤中利用固定设置于所述标定靶标正前方的支架模具承托所述摄像装置，使所述摄像装置的一个摄像单元对准所述标定点。8.根据权利要求I所述的摄像或照相装置的标定方法，其特征在于，根据标定靶标上选定的标定点在所述摄像或照相装置实际像面上找到与所述标定点匹配的点的步骤进一步包括，在所述标定靶标上设置匹配模板，利用摄像或照相装置实际像面上图像匹配模板坐标与所述标定靶标上匹配模板坐标进行匹配。9.根据权利要求8所述的摄像或照相装置的标定方法，其特征在于，所述匹配模板包括至少两个位于标定靶标上的标定点，所述作为匹配模板的标定点的形状、面积或颜色异于标定靶标上其他标定点。全文摘要本专利技术公开，属于测量
，该方法通过预先设定标定靶标与摄像或照相装置的位置关系，根据标定靶标上预先选定的标定点及所述标定点在摄像或照相装置实际像面上的匹配点的坐标，利用理想透镜成像模型、透镜畸变模型和平行校正模型进行迭代计算，对摄像或照相装置的参数进行标定。该方法通过预先设定标定靶标与摄像或照相装置的位置关系，简化了摄像或照相装置镜头光心相对标定靶标平面坐标原点的位移量的计算过程，使整个标定过程更加高效；该方法能够有效解决在调焦不准的情况下对装置参数进行标定，且只需要拍摄一次靶标图案，提高了标定效率；此外，该方法能够实现离焦情况下三维距离的有效测量。文档编号G06T7/00GK102810205SQ20121023560公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日专利技术者陈济棠, 李乐, 师丹玮, 袁江龙 申请人:深圳泰山在线科技有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种摄像或照相装置的标定方法，其特征在于,所述标定方法包括：定距摆放标定靶标，将摄像或照相装置以预定距离放置于所述标定靶标正前方且使所述摄像或照相装置的一个摄像单元对准所述标定靶标上预先选定的标定点；拍摄一次标定靶标图像，并根据标定靶标上选定的标定点在所述摄像或照相装置实际像面上找到与所述标定点匹配的点；根据所述标定点的匹配点对的坐标，利用理想透镜成像模型、透镜畸变模型和平行校正模型进行迭代计算，得到摄像或照相装置的标定参数并存储。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈济棠，李乐，师丹玮，袁江龙，
申请(专利权)人：深圳泰山在线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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