[發明專利]RGB-D模組的校準系統及其設備和方法

在審

• 申請號: 201910848342.1
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110599550A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 謝永明
• 申請（專利權）人: 香港光云科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 44561 東莞合方知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳正興

1.一種RGB-D模組的校準方法，其特征在于，包括步驟：

S1.RGB-D模組拍攝采集RGB圖像和Depth圖像，以標定所述RGB-D模組的內參數和外參數；

S2.RGB-D模組拍攝采集RGB-D圖像，并根據N個不同的采集結果，校正所述RGB-D模組的參數；

S3.將RGB模組和Depth模組的像素級參數融合，實現對RGB-D模組的空間標定校準。

2.如權利要求1所述的RGB-D模組的校準方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：RGB-D模組獲取至少三幀RGB圖像和至少三幀Depth圖像，以計算獲得RGB-D模組的內參矩陣K_RGB和K_Depth、外參旋轉矩陣R和平移向量T。

3.如權利要求2所述的RGB-D模組的校準方法，其特征在于，所述外參旋轉矩陣R和平移向量T的計算方法為：針對FoV內的每一點P做單點的遍歷計算，P為世界空間坐標系中某點坐標，RGB模組和Depth模組坐標下通過旋轉矩陣R_RGB和R_Depth，以及RGB模組和Depth模組的平移向量T_RGB和T_Depth，得到分別在RGB模組和Depth模組下的P點的坐標為：

P_RGB＝R_RGB*P+T_RGB，P_Depth＝R_Depth*P+T_Depth；

其中P_RGB為P點在RGB圖像中的坐標，P_Depth為P點Depth圖像中的坐標；

坐標計算可得到外參旋轉矩陣和平移向量：

T＝T_RGB-RT_Depth。

4.如權利要求2所述的RGB-D模組的校準方法，其特征在于，利用RGB-D模組的標定工具，獲取RGB模組及Depth模組的內參矩陣K_RGB和K_Depth。

5.如權利要求1所述的RGB-D模組的校準方法，其特征在于，步驟S2具體為：RGB-D模組拍攝采集RGB-D圖像，并根據N個不同的采集結果，判斷RGB模組和Depth模組是否對齊，若是則進入步驟S3，若否則調整平移向量T。

6.如權利要求5所述的RGB-D模組的校準方法，其特征在于，根據RGB-D模組拍攝采集的N個不同的RGB-D圖像，采集平移向量微值求解最終調整平移向量為T＝T+T_tuning。

7.一種RGB-D模組的校準系統，其特征在于，包括：

主控模塊，所述主控模塊與RGB-D模組通訊連接以控制RGB-D模組拍攝采集圖像；

計算模塊，所述計算模塊獲取RGB-D模組拍攝采集圖像，計算并校正RGB-D模組的參數；

參數模塊，所述參數模塊用于將所述計算模塊計算出的參數寫入RGB-D模組；

標定模塊，所述標定模塊在所述主控模塊的控制下相對RGB-D模組移動以供RGB-D模組采集圖像。

8.一種RGB-D模組的校準設備，用于實現如權利要求1-6任一項所述的RGB-D模組的校準方法，其特征在于，所述RGB-D模組的校準設備包括用于定位RGB-D模組的夾具、至少4個標定模組、主機和顯示屏幕；所述RGB-D模組的校準設備還包括用于驅動所述夾具和至少4個所述標定模組相對移動的驅動機構；所述主機獲取至少4個所述標定模組的位置和所述RGB-D模組的拍攝圖像，以實現對所述RGB-D模組的校準；所述顯示屏幕與所述主機通信連接并顯示校準信息。

9.如權利要求8所述的RGB-D模組校準設備，其特征在于，所述驅動機構包括用于驅動所述夾具移動的第一動力機構、驅動至少4個所述標定模組移動的第二動力機構。

10.如權利要求8所述的RGB-D模組校準設備，其特征在于，所述RGB-D模組的校準設備還包括用于取放RGB-D模組的水平控制架和/或垂直控制架。