[發(fā)明專利]RGB-D模組的校準(zhǔn)系統(tǒng)及其設(shè)備和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910848342.1
• 申請(qǐng)日: 2019-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110599550A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝永明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 香港光云科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80
• 代理公司: 44561 東莞合方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳正興

1.一種RGB-D模組的校準(zhǔn)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(biāo)定所述RGB-D模組的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)；

S2.RGB-D模組拍攝采集RGB-D圖像，并根據(jù)N個(gè)不同的采集結(jié)果，校正所述RGB-D模組的參數(shù)；

S3.將RGB模組和Depth模組的像素級(jí)參數(shù)融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)RGB-D模組的空間標(biāo)定校準(zhǔn)。

2.如權(quán)利要求1所述的RGB-D模組的校準(zhǔn)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(jì)算獲得RGB-D模組的內(nèi)參矩陣K_RGB和K_Depth、外參旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移向量T。

3.如權(quán)利要求2所述的RGB-D模組的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述外參旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移向量T的計(jì)算方法為：針對(duì)FoV內(nèi)的每一點(diǎn)P做單點(diǎn)的遍歷計(jì)算，P為世界空間坐標(biāo)系中某點(diǎn)坐標(biāo)，RGB模組和Depth模組坐標(biāo)下通過(guò)旋轉(zhuǎn)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(diǎn)的坐標(biāo)為：

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

其中P_RGB為P點(diǎn)在RGB圖像中的坐標(biāo)，P_Depth為P點(diǎn)Depth圖像中的坐標(biāo)；

坐標(biāo)計(jì)算可得到外參旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量：

T＝T_RGB-RT_Depth。

4.如權(quán)利要求2所述的RGB-D模組的校準(zhǔn)方法，其特征在于，利用RGB-D模組的標(biāo)定工具，獲取RGB模組及Depth模組的內(nèi)參矩陣K_RGB和K_Depth。

5.如權(quán)利要求1所述的RGB-D模組的校準(zhǔn)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(jù)N個(gè)不同的采集結(jié)果，判斷RGB模組和Depth模組是否對(duì)齊，若是則進(jìn)入步驟S3，若否則調(diào)整平移向量T。

6.如權(quán)利要求5所述的RGB-D模組的校準(zhǔn)方法，其特征在于，根據(jù)RGB-D模組拍攝采集的N個(gè)不同的RGB-D圖像，采集平移向量微值求解最終調(diào)整平移向量為T(mén)＝T+T_tuning。

7.一種RGB-D模組的校準(zhǔn)系統(tǒng)，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(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊獲取RGB-D模組拍攝采集圖像，計(jì)算并校正RGB-D模組的參數(shù)；

參數(shù)模塊，所述參數(shù)模塊用于將所述計(jì)算模塊計(jì)算出的參數(shù)寫(xiě)入RGB-D模組；

標(biāo)定模塊，所述標(biāo)定模塊在所述主控模塊的控制下相對(duì)RGB-D模組移動(dòng)以供RGB-D模組采集圖像。

8.一種RGB-D模組的校準(zhǔn)設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的RGB-D模組的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述RGB-D模組的校準(zhǔn)設(shè)備包括用于定位RGB-D模組的夾具、至少4個(gè)標(biāo)定模組、主機(jī)和顯示屏幕；所述RGB-D模組的校準(zhǔn)設(shè)備還包括用于驅(qū)動(dòng)所述夾具和至少4個(gè)所述標(biāo)定模組相對(duì)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述主機(jī)獲取至少4個(gè)所述標(biāo)定模組的位置和所述RGB-D模組的拍攝圖像，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述RGB-D模組的校準(zhǔn)；所述顯示屏幕與所述主機(jī)通信連接并顯示校準(zhǔn)信息。

9.如權(quán)利要求8所述的RGB-D模組校準(zhǔn)設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于驅(qū)動(dòng)所述夾具移動(dòng)的第一動(dòng)力機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)至少4個(gè)所述標(biāo)定模組移動(dòng)的第二動(dòng)力機(jī)構(gòu)。

10.如權(quán)利要求8所述的RGB-D模組校準(zhǔn)設(shè)備，其特征在于，所述RGB-D模組的校準(zhǔn)設(shè)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。