本发明专利技术适用于计算机视觉及热红外成像技术领域，提供了一种可见光与热红外融合的立体成像装置及其标定方法。所述可见光与热红外融合的立体成像装置包括双相机云台、用以支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机。所述标定方法包括以下步骤：对可见光相机的内参数和畸变参数进行标定；对热红外相机的内参数和畸变参数进行标定；对所述可见光相机与热红外相机之间的相对旋转和平移进行标定。该装置结构简单，易于标定，满足立体热环境研究及应用需求。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术适用于计算机视觉及热红外成像
，提供了。所述可见光与热红外融合的立体成像装置包括双相机云台、用以支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机。所述标定方法包括以下步骤：对可见光相机的内参数和畸变参数进行标定；对热红外相机的内参数和畸变参数进行标定；对所述可见光相机与热红外相机之间的相对旋转和平移进行标定。该装置结构简单，易于标定，满足立体热环境研究及应用需求。【专利说明】
本专利技术属于计算机视觉及热红外成像
，尤其涉及。
技术介绍
随着热红外成像设备的普及以及城市热环境研究的深入，普通的热红外平面成像已经满足不了城市立体(三维)热环境的研究需求。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种可见光与热红外融合的立体成像装置并对其进行标定的方法。本专利技术实施例是这样实现的，一种可见光与热红外融合的立体成像装置，包括双相机云台、用以支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种对上述立体成像装置进行标定的方法，所述方法包括以下步骤:对可见光相机的内参数和畸变参数进行标定；对热红外相机的内参数和畸变参数进行标定；对所述可见光相机与热红外相机之间的相对旋转和平移进行标定。本专利技术实施例主要由双相机云台、用以支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机构成用以同时获取空间三维点的可见光图像位置及与之对应的温度的立体成像装置，该装置结构简单，易于标定，满足立体热环境研究及应用需求。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的可见光与热红外融合的立体成像装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的可见光与热红外融合的立体成像装置的成像原理图；图3是本专利技术实施例提供的标定板的结构示意图；图4是图3所示标定板坐标系的定义图；图5是本专利技术实施例提供的标定方法的原理图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例主要由双相机云台、用以支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机构成用以同时获取空间三维点的可见光图像位置及与之对应的温度的立体成像装置，该装置结构简单，易于标定，满足立体热环境研究及应用需求。以下结合具体实施例对本专利技术提供的可见光与热红外融合的立体成像装置及其标定方法进行详细描述。如图1所示，所述可见光与热红外融合的立体成像装置包括可见光相机1、热红外相机2以及固定二者用的双相机云台3和支架4 (如三脚架)，所述可见光相机I与热红外相机2由遥控器控制，使其中一个相机单独或两个相机同时曝光。所述可见光-热红外立体成像装置的目的在于同时获得空间三维点的可见光图像位置以及与之对应的温度，具体成像过程(步骤)如下:(I)对于空间点P，其三维世界坐标为(xw，yw，zw)T，利用可见光相机的外参数，其中R。为旋转矩阵，t。为平移量，根据公式(I)获得点P在可见光相机坐标系下的坐标Pc (xc, yc, zc) To【权利要求】1.一种可见光与热红外融合的立体成像装置，其特征在于，包括双相机云台、用以支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机。2.如权利要求1所述的可见光与热红外融合的立体成像装置，其特征在于，所述立体成像装置还包括用以控制所述可见光相机和热红外相机，使其中一个相机单独或两个相机同时曝光的遥控器。3.如权利要求1或2所述的可见光与热红外融合的立体成像装置，其特征在于，所述可见光与热红外融合的立体成像装置进一步包括分别对所述可见光相机和热红外相机的内参数、畸变参数以及所述可见光相机与热红外相机之间的相对旋转和平移进行标定的标定板。4.如权利要求3所述的立体成像装置，其特征在于，所述标定板由发光二极管阵列和黑白棋盘格组成，两者相对位置固定且处于同一平面。5.一种对如权利要求1所述的立体成像装置进行标定的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 对可见光相机的内参数和畸变参数进行标定； 对热红外相机的内参数和畸变参数进行标定； 对所述可见光相机与热红外相机之间的相对旋转和平移进行标定。6.如权利要求5 所述的方法，其特征在于，所述对可见光相机的内参数和畸变参数进行标定的步骤具体为: 利用所述可见光相机从不同角度获得标定板中黑白棋盘格可见光成像的图像序列； 通过棋盘格识别算法自动提取所述图像序列中每一幅图像中的棋盘格交叉点； 根据张正友平面标定法，标定出所述可见光相机的内参数K。和畸变参数kci，kc2, Pd, PC2°7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述对热红外相机的内参数和畸变参数进行标定的步骤具体为: 利用所述热红外相机从不同角度获得标定板中发光二极管阵列热红外成像的图像序列； 对于所述图像序列中每一幅图像，首先进行图像二值化，对二值图像中所有亮点，分别提取白色部分轮廓，拟合椭圆形区域，求出椭圆圆心图像位置； 根据张正友平面标定法，标定出所述热红外相机的内参数Kt和畸变参数ktl，kt2，Ptl) Pt2°8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述可见光相机与热红外相机之间的相对旋转和平移进行标定的步骤具体为: 利用整个可见光与热红外融合的立体成像装置从不同角度多次对所述标定板进行成像，成像时使所述可见光相机和热红外相机同时曝光，分别获得可见光图像序列和热红外图像序列； 对于每一幅可见光图像Ci,提取棋盘格交叉点坐标，利用PNP算法，求得此时可见光相机相对于其参考坐标系的旋转Rcd和平移U ； 对于每一幅热红外图像Ti，提取所有发光二极管成像光斑的中心点坐标，利用PNP算法，求得此时热红外相机相对于其参考坐标系的旋转Rti和平移tti ；利用相邻两次不同图像对Ci, Cj和Ti, Tj,获得的Rci，tci, Rcj, tCJ和Rti，tti，Rtj, tt」，分别计算出两幅可见光图像的可见光相机相对旋转和相对平移以及两幅热红外图像的热红外相机相对旋转Rtu和相对平移ttij ； 根据手眼标定方法，计算获得所述热红外相机与可见光相机之间的相对旋转Rt。和平移tt。的标定结果。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可见光相机的参考坐标系以棋盘格左上角交叉点为坐标原点O。，向下为X。轴，向右为Y。轴,垂直棋盘格平面向外为Z。轴； 所述热红外相机的参考坐标系以发光二极管阵列左上角为坐标原点Ot，向下为Xt轴，向右为Yt轴， 垂直标定板平面向外为Zt轴。【文档编号】G06T7/00GK103761732SQ201410005773【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日 【专利技术者】林姚宇, 陈占军, 顾照鹏, 龚咏喜, 王耀武, 吴昌广, 余磊 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林姚宇，陈占军，顾照鹏，龚咏喜，王耀武，吴昌广，余磊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：
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