[發明專利]對極式雙目相機標定誤差評價方法、裝置、介質及設備

在審

• 申請號: 202110439850.1
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113052918A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王勇;劉洋;李博倫;劉辰;張超;何其佳;楊翠東;李昊
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/13;G06T5/00
• 代理公司: 北京云科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11483
• 代理人: 張飆

本發明公開了對極式雙目相機標定誤差評價方法、裝置、介質及設備，利用左右相機平面上實測特征點與其對應極線的匹配程度來評價雙目相機標定系統的標定誤差。本發明為雙目相機標定誤差評價加入對極幾何理論，提高了誤差評價準確性，直接可以利用左右相機平面上的二維像素點進行雙目相機標定誤差評價，避免了利用特征點三維重建后計算值與真值做比較來評價標定誤差的復雜性，不僅模型簡單且精度能滿足較多情況下工程測量要求，解決了現有評價方法實驗復雜、精度低的問題，提高了生產效率，同時降低了人力成本。

技術領域

本發明涉及工業視覺檢測、3D光學成像校準等領域，具體涉及一種對極式雙目相機標定誤差評價方法、裝置、介質及設備。

背景技術

由于相機透鏡自身特殊的球形形狀以及相機裝配、制造上的誤差，從而導致相機會產生不可避免的誤差。相機標定可以通過不同視場下的標靶上特征點坐標得到相機的內外參數和畸變參數，為后續利用相機進行檢測、三維重建、測距等需求打下堅實基礎。

通常來說，很難找到某個特定的標定參數來直接對雙目相機系統標定誤差進行評價?，F有的雙目相機標定誤差評價方法主要包括：絕對三維坐標測量法、標準件尺寸測量法以及左右相機特征點總殘差均值的方法。因此，對于雙目相機標定系統誤差評價仍然沒有統一、高效的方法。

絕對三維坐標測量法是利用某個特征點的三維重建精度來評價標定誤差，該方法依賴三維重建算法的精度，三維重建算法復雜度較高，對相機硬件提出了較高的要求。

標準件尺寸測量法是一種間接評價方式，雖然該方式較為可靠，但其實驗復雜、無法實時對標定誤差進行評價。

左右特征點總殘差均值的方法，該方法雖然提供了雙目相機標定誤差的一種評價方式，但其由于忽略了左右圖像特征的對極幾何關系以及整體性特征，標定誤差評價不夠準確。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的之一在于提供一種高效、高精度的對極式雙目相機標定誤差評價方法，以提高工業視覺檢測、3D光學成像校準等領域的精度和效率，提高生產效率，同時降低人力成本。

本發明的第二目的在于提供一種對極式雙目相機標定誤差評價裝置。

本發明的第三目的在于提供一種執行實現上述評價方法的計算機可讀介質。

本發明的第四目的在于提供一種執行實現上述評價方法的電子設備。

為實現上述目的，本發明的第一方面提供了一種對極式雙目相機標定誤差評價方法，包括：

采用特征變換算法進行左右相機平面上所有實測特征點檢測；

對檢測到的實測特征點坐標進行去畸變處理得到理想點坐標；

利用所述理想點坐標和基礎矩陣F建立對應極線方程；

根據所述極線方程對左右相機平面上所有實測特征點進行對極幾何修正，得到對應的誤差評價真值點；

根據左右相機平面上所有實測特征點坐標和所述實測特征點經過對極幾何修正后的誤差評價真值點坐標計算所有所述實測特征點構成的最小絕對誤差的均值；

根據所述最小絕對誤差的均值大小評價雙目相機標定誤差大小。

進一步，根據所述極線方程對左右相機平面上所有實測特征點進行對極幾何修正，得到對應的誤差評價真值點包括：

根據所述極線方程對左相機平面上的實測特征點在右相機平面上對應的投影點進行修正，得到所述左相機平面上的實測特征點對應的誤差評價真值點；

根據所述極線方程對右相機平面上的實測特征點在左相機平面上對應的投影點進行修正，得到所述右相機平面上的實測特征點對應的誤差評價真值點。