[發(fā)明專利]用于雙目攝像機標定的標定板及其標定方法和標定系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710092438.0
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106887023A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 唐榮富;周劍;龍學軍
• 申請（專利權(quán)）人: 成都通甲優(yōu)博科技有限責任公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 李朝虎

1.用于雙目攝像機標定的標定板，其特征在于，包括用于接收分辨率信息、并根據(jù)分辨率輸出平面棋盤格圖像驅(qū)動信息的電子設備終端機，還包括用于接收平面棋盤格圖像驅(qū)動信息并顯示平面棋盤格圖像的顯示器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙目攝像機標定的標定板，其特征在于，所述棋盤格圖像為包括白色方格和黑色方格的平面棋盤格圖像，所有白色方格和黑色方格按照矩形陣列排布，且在行方向和列方向上、相鄰黑色方格之間均采用一個白色方格間隔設置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙目攝像機標定的標定板，其特征在于，所述電子設備終端機為PC機或手機或平板電腦。

4.采用權(quán)利要求1-3中任意一項標定板的標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

組建標定系統(tǒng)：將2個攝像機與標定數(shù)據(jù)處理設備建立通訊，這2個攝像機分別是左攝像機和右攝像機；

獲得標定圖像：將攝像機從多個視角拍攝顯示平面棋盤格圖像的顯示器，左攝像機獲取的畫面為左圖像，右攝像機獲取的畫面為右圖像；

獲得圖像特征點：檢測并提取左圖像、右圖像的特征點；

匹配圖像特征點：利用順序匹配的方法分別將顯示器顯示的平面棋盤格圖像與左圖像、右圖像做特征點匹配；

攝像機參數(shù)標定：攝像機參數(shù)標定包括攝像機內(nèi)部參數(shù)標定和攝像機外部參數(shù)標定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙目攝像機標定方法，其特征在于，

攝像機內(nèi)部參數(shù)標定：包括獲得畸變矩陣D和獲得攝像機內(nèi)參矩陣K，

通過建立世界坐標與特征點像素圖像坐標之間的投影方程，在投影方程中加入攝像機畸變參數(shù)，實現(xiàn)圖像畸變矯正，最后通過求解投影方程，得到畸變矩陣D和攝像機內(nèi)參矩陣K；

還包括極線矯正：采用旋轉(zhuǎn)變換矩陣進行旋轉(zhuǎn)處理和平移變換向量進行平移處理的方式對左圖像、右圖像進行極線矯正。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙目攝像機標定方法，其特征在于，

攝像機外部參數(shù)標定：外部參數(shù)是針對兩個或兩個以上的攝像機成像坐標之間的對應關系，包括從世界坐標系到攝像機坐標系的旋轉(zhuǎn)變換矩陣和平移變換向量。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙目攝像機標定方法，其特征在于，所述特征點選擇Harris角點作為圖像特征點，Harris角點就是梯度變化為極大值的點，如果左圖像、右圖像中的一個點在兩個正交方向上都有明顯的導數(shù)，即認為該點是Harris角點；

Harris角點的獲取過程如下：

利用水平、豎直差分算子對左圖像、右圖像每個像素進行濾波以求得I_x、I_y；進而求得像素點n中四個元素的關聯(lián)矩陣：

$m=\left[\begin{array}{cc}{I}_x^2& I_x{I}_y\\ I_x{I}_y& I_y^2\end{array}\right]---\left(1\right);$

其中，

$\left\{\begin{array}{c}{I}_x^2=I_x*I_x\\ I_y^2=I_y*I_y\end{array}\right.---\left(2\right);$

其中，I_x、I_y分別是水平和垂直方向的方向?qū)?shù)；

利用離散二維零均值高斯濾波器對n的四個元素進行平滑，再濾波，得到新的m；

找到Harris角點后，以Harris角點的像素圖像坐標或以Harris角點的亞像素圖像坐標作為特征點像素圖像坐標，記為特征點(x,y)。