[發明專利]光軸標定方法、圖像坐標系間轉換關系的測法及成像系統

在審

• 申請號: 201811466104.6
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109556514A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 敖薈蘭;李紅利;王振國;甘明輝;梅領亮
• 申請（專利權）人: 廣東正業科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01M11/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.光軸標定方法，用于對攝像頭的光軸方向進行標定，其特征在于，包括步驟：

提供透明的定位片，所述定位片設有若干非透明的圖案組，所述圖案組包括位于所述定位片的上表面的第一標記圖案和位于所述定位片的下表面的第二標記圖案，所述第一標記圖案的第一幾何中心與所述第二標記圖案的第二幾何中心的連線與所述定位片的厚度方向平行；

用攝像頭對所述定位片上的圖案組進行拍攝，得到拍攝圖像；

對比同一圖案組的第一幾何中心和第二幾何中心在所述拍攝圖像中的圖像直線距離：若圖像直線距離小于預設值，則該攝像頭的光軸與所述定位片的厚度方向平行；否則，調整攝像頭直至圖像直線距離小于預設值。

2.根據權利要求1所述的光軸標定方法，其特征在于，所述步驟：對比同一圖案組的第一幾何中心和第二幾何中心在所述拍攝圖像中的圖像直線距離具體為：

對比所述拍攝圖像的視野中心處的圖案組的第一幾何中心和第二幾何中心在所述拍攝圖像中的圖像直線距離。

3.根據權利要求1或2所述的光軸標定方法，其特征在于，所述圖案組為圓環組，所述第一標記圖案為第一圓環，所述第二標記圖案為第二圓環。

4.根據權利要求3所述的光軸標定方法，其特征在于，所述步驟：對比同一圖案組的第一幾何中心和第二幾何中心在所述拍攝圖像中的圖像直線距離：若圖像直線距離小于預設值，則該攝像頭的光軸與所述定位片的厚度方向平行；否則，調整攝像頭直至圖像直線距離小于預設值具體為：

對比同一圓環組的第一圓環和第二圓環在所述拍攝圖像中的同心度：若同心度滿足預設值，則該攝像頭的光軸與所述定位片的厚度方向平行；否則，調整攝像頭直至圖像直線距離小于預設值。

5.圖像坐標系間轉換關系的測法，用于測量攝像頭的圖像坐標系間的轉換關系，其特征在于，包括以下步驟：

通過權利要求1～4任一項所述的光軸標定方法，將所有攝像頭的光軸均調整至與定位片的厚度方向平行；

以所述定位片為基準建立世界坐標系，并獲取各圖案組的世界坐標；

使每個攝像頭均對定位片上的圖案組進行拍攝，根據拍攝所得的圖像獲取各圖案組在各攝像頭的圖像坐標系中的圖像坐標；

通過各圖案組的世界坐標和圖像坐標，計算世界坐標系和與該圖案組的圖像對應的攝像頭的圖像坐標系之間的關系；

根據世界坐標系和與各攝像頭的圖像坐標系之間的關系，得到各攝像頭的圖像坐標系間的轉換矩陣。

6.根據權利要求5所述的圖像坐標系間轉換關系的測法，其特征在于，所述步驟：通過各圖案組的世界坐標和圖像坐標，計算世界坐標系和與該圖案組的圖像對應的攝像頭的圖像坐標系之間的關系包括：

記錄第一幾何中心的世界坐標(x，y，z)；

記錄各圖像的第一幾何中心的圖像坐標(x₁，y₁，z₁)、(x₂，y₂，z₂)、(x₃，y₃，z₃)……(x_n，y_n，z_n)；

根據(x，y，z)＝(x₁，y₁，z₁)·A₁、(x，y，z)＝(x₂，y₂，z₂)·A₂、(x，y，z)＝(x₃，y₃，z₃)·A₃……(x，y，z)＝(x_n，y_n，z_n)·A_n求得各攝像頭的圖像坐標系與世界坐標系之間的轉換矩陣A₁、A₂、A₃……A_n；

其中，n為正整數。