[發明專利]基于攝影測量的大視場雙目視覺標定裝置及方法

有效

• 申請號: 201610003540.4
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105469418B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 劉志偉;魏京利;孫篤玲;程芳玲;劉然;黃召明;張松
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T5/00;G06T7/13
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

1.一種基于攝影測量的大視場雙目視覺標定方法，其特征在于，包括：

利用標定內參數的標準相機通過編解碼獲取第一靶標和第二靶標的標志點在世界坐標系下的三維坐標；

利用第一相機采集所述第一靶標的圖像，利用第二相機采集所述第二靶標的圖像；

利用所述第一相機和所述第二相機采集的圖像與所述標志點在世界坐標系下的三維坐標進行雙目視覺標定，分別獲得所述第一相機坐標系和第二相機坐標系轉換到世界坐標系下的旋轉矩陣和平移向量；

其中，利用標定內參數的標準相機通過編解碼獲取第一靶標和第二靶標的標志點在世界坐標系下的三維坐標包括：

利用標定內參數的標準相機采集不同方位的多幅圖像，所述每幅圖像包括編碼點信息、第一靶標標志點信息和第二靶標標志點信息；

識別所述圖像中的編碼點，獲取所述編碼點的圖像坐標；

對所述編碼點進行解碼，獲取所述編碼點的編碼碼號；

根據所述編碼點的圖像坐標和編碼碼號獲取所述圖像中標志點的圖像坐標，根據所述標志點的圖像坐標獲取所述標志點在世界坐標系下的三維坐標。

2.根據權利要求1所述的基于攝影測量的大視場雙目視覺標定方法，其特征在于，在所述識別所述圖像中的編碼點，獲取所述編碼點的圖像坐標之前，還包括：

對所述圖像進行預處理；

其中，所述預處理包括對所述圖像進行前背景分割、圖像增強和圖像去噪。

3.根據權利要求1所述的基于攝影測量的大視場雙目視覺標定方法，其特征在于，在所述利用標定內參數的標準相機采集不同方位的多幅圖像之前，還包括：

對所述編碼點采用十二等分圓環編碼法進行編碼。

4.根據權利要求1所述的基于攝影測量的大視場雙目視覺標定方法，其特征在于，所述根據所述編碼點的圖像坐標和編碼碼號獲取所述圖像中標志點的圖像坐標包括：

利用所述編碼點的圖像坐標和編碼碼號進行圖像匹配，獲取仿射變換矩陣；

識別所述標志點，根據所述仿射變換矩陣獲取所述標志點的圖像坐標。

5.根據權利要求4所述的基于攝影測量的大視場雙目視覺標定方法，其特征在于，所述識別所述標志點包括：

對所述圖像進行canny邊緣檢測，設置合適的輪廓面積閾值和周長閾值，剔除不滿足閾值條件的輪廓，識別所述標志點。

6.根據權利要求1所述的基于攝影測量的大視場雙目視覺標定方法，其特征在于，所述利用所述第一相機和所述第二相機采集的圖像與所述標志點在世界坐標系下的三維坐標進行雙目視覺標定，分別獲得所述第一相機坐標系和第二相機坐標系轉換到世界坐標系下的旋轉矩陣和平移向量包括：

根據所述第一靶標的標志點在世界坐標系下的三維坐標獲得所述第一相機坐標系轉換到世界坐標系下的旋轉矩陣和平移向量；

根據所述第二靶標的標志點在世界坐標系下的三維坐標獲取所述第二相機坐標系轉換到世界坐標系下的旋轉矩陣和平移向量。

7.一種基于攝影測量的大視場雙目視覺標定系統，其特征在于，包括：

標志點三維坐標獲取單元，用于利用標定內參數的標準相機通過編解碼獲取第一靶標和第二靶標的標志點在世界坐標系下的三維坐標；

圖像獲取單元，利用第一相機采集所述第一靶標的圖像，利用第二相機采集所述第二靶標的圖像；

雙目視覺標定單元，用于利用所述第一相機和所述第二相機采集的圖像與所述標志點在世界坐標系下的三維坐標進行雙目視覺標定，分別獲得所述第一相機和第二相機轉換到世界坐標系下的旋轉矩陣和平移向量；

其中，標志點三維坐標獲取單元具體用于：利用標定內參數的標準相機采集不同方位的多幅圖像，所述每幅圖像包括編碼點信息、第一靶標標志點信息和第二靶標標志點信息；識別所述圖像中的編碼點，獲取所述編碼點的圖像坐標；對所述編碼點進行解碼，獲取所述編碼點的編碼碼號；根據所述編碼點的圖像坐標和編碼碼號獲取所述圖像中標志點的圖像坐標，根據所述標志點的圖像坐標獲取所述標志點在世界坐標系下的三維坐標。