[發明專利]攝像機標定板、標定方法以及攝像機

在審

• 申請號: 201811526921.6
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109829948A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 陳輝;邱文勝;陳鵬宇
• 申請（專利權）人: 昂納自動化技術（深圳）有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 郭方偉;王少虹

1.一種攝像機標定板，其特征在于，包括多個圓點，所述圓點分為基準圓點和參考圓點；

所述基準圓點和所述參考圓點呈棋盤狀排列，所有行之間平行，所有列之間平行，所有行和所有列相互垂直；其中每行中相鄰圓點的間距相等，每列中相鄰圓點的間距相等，且每行中相鄰圓點的間距等于每列中相鄰圓點的間距。

2.根據權利要求1所述的攝像機標定板，其特征在于，所述基準圓點排列形成直角坐標系，其中一所述基準圓點作為直角坐標系的原點，與所述原點相鄰的一所述基準圓點作為直角坐標系的x軸，與所述原點相鄰的一所述基準圓點作為直角坐標系的y軸；

在所述x軸的負半軸上設置一所述基準圓點作為方向標定點，或在所述y軸的負半軸上設置一所述基準圓點作為方向標定點。

3.根據權利要求1所述的攝像機標定板，其特征在于，每行中相鄰圓點的間距為d，則

所述基準圓點的直徑d_l＝d/2；

所述參考圓點的直徑d_s＝d/4。

4.一種攝像機標定方法，其特征在于，所述攝像機使用如權利要求1至3任一項所述的攝像機標定板進行標定，所述方法包括：

對所述攝像機采集的標定板圖像進行邊緣提取，得到每個圓點的邊緣輪廓；

對每個圓點的邊緣輪廓進行橢圓擬合，得到每個圓點對應的擬合橢圓；

比較所述擬合橢圓之間的大小與位置關系確定基準橢圓以及由所述基準橢圓組成的坐標系，其中所述基準橢圓對應基準圓點；

根據所述基準圓點、坐標系、以及所述標定板的參數完成對所有標志點的排序，得到一一對應的圖像坐標與世界坐標；

根據所述圖像坐標與世界坐標，完成攝像機參數的標定計算。

5.根據權利要求4所述的攝像機標定方法，其特征在于，在所述對所述攝像機采集的標定板圖像進行邊緣提取之前還包括：

所述攝像機獲取標定板圖像，對所述標定板圖像進行圖像質量預處理。

6.根據權利要求4所述的攝像機標定方法，其特征在于，所述對所述攝像機采集的標定板圖像進行邊緣提取包括：

對所述標定板圖像進行邊緣檢測，得到邊緣輪廓的點集合，篩選剔除掉所述邊緣輪廓中的異常邊緣。

7.根據權利要求4所述的攝像機標定方法，其特征在于，所述對所述攝像機采集的標定板圖像進行邊緣提取包括：

首先對所述標定板圖像進行像素級的邊緣提取，再對得到的邊緣進行亞像素級定位。

8.根據權利要求4所述的攝像機標定方法，其特征在于，所述對每個圓點的邊緣輪廓進行橢圓擬合包括：

使用魯棒的橢圓擬合算法對每個圓點的邊緣輪廓進行橢圓擬合。

9.根據權利要求4所述的攝像機標定方法，其特征在于，所述根據所述基準圓點、坐標系、以及所述標定板的參數完成對所有標志點的排序，得到一一對應的圖像坐標與世界坐標包括：

以基準標志點作為種子點，采用基于生長的標志點排序算法，確定基準坐標系下所有標志點的方位，結合所述標定板的參數得到一一對應的圖像坐標與世界坐標。

10.根據權利要求4所述的攝像機標定方法，其特征在于，所述根據所述圖像坐標與世界坐標，完成攝像機參數的標定計算包括：

根據所述圖像坐標與世界坐標，計算出理想狀態下無畸變的攝像機參數，作為攝像機參數初值；

通過最優化方法最小化重投影誤差，迭代求出精確的攝像機參數，完成對所述攝像機的參數標定。

11.一種攝像機，其特征在于，所述攝像機包括處理器，所述處理器用于執行存儲器中存儲的計算機程序時實現如權利要求4至10任一項所述的攝像機標定方法。