[發明專利]一種雙相機聯合標定方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 202110646576.5
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113409399B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 閆琳;李淼;張少華;黃捷;付中濤;于天水;魯陽;章楚;李必強
• 申請（專利權）人: 武漢庫柏特科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/70
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 何佩英

本發明涉及一種雙相機聯合標定方法、系統及裝置，其方法包括，根據左、右兩個相機拍攝的棋盤格圖像，建立棋盤格角點分別到左、右兩個相機的像素坐標系的關系以及左、右兩個相機之間的位置關系；將棋盤格角點到左相機的像素坐標系的關系進行齊次變換，求解出左相機的外參；根據棋盤格角點到右相機的像素坐標系的關系、左相機的外參以及左、右兩個相機之間的位置關系，對右相機的內參進行聯合優化，得到右相機的內參的最優解；基于左、右兩個相機之間的位置關系，根據左相機的外參，計算出右相機的外參。本發明采用一個內參已知的標準的左相機對待標定的右相機進行標定，在標定的過程中對右相機的內參進行聯合優化，標定方法簡單且標定精度高。

技術領域

本發明涉及相機標定領域，具體涉及一種雙相機聯合標定方法、系統及裝置。

背景技術

在圖像測量過程以及機器視覺應用中，為確定空間物體表面某點的三維幾何位置與其在圖像中對應點之間的相互關系，必須建立相機成像的幾何模型，這些幾何模型參數就是相機參數。在大多數條件下這些參數必須通過實驗與計算才能得到，這個求解參數的過程就稱之為相機標定。無論是在圖像測量或者機器視覺應用中，相機參數的標定都是非常關鍵的環節，其標定結果的精度及算法的穩定性直接影響相機工作產生結果的準確性。因此，做好相機標定是做好后續工作的前提，提高標定精度是科研工作的重點所在。

但是現有的相機標定方法大多比較復雜，且標定精度不夠高，無法滿足現有的應用需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種雙相機聯合標定方法、系統及裝置，標定過程簡單且標定精度高。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種雙相機聯合標定方法，包括以下步驟，

S1，控制左、右兩個相機同時拍攝標定板上的棋盤格圖像，并根據左、右兩個相機拍攝的棋盤格圖像，建立棋盤格角點分別到左、右兩個相機拍攝的棋盤格圖像的像素坐標系的關系以及左、右兩個相機之間的位置關系；其中，左相機為內參已知的標準相機；

S2，基于標定板坐標系的z方向，將棋盤格角點到左相機拍攝的棋盤格圖像的像素坐標系的關系進行齊次變換，并根據左相機已知的內參以及齊次變換后的棋盤格角點到左相機拍攝的棋盤格圖像的像素坐標系的關系，求解出左相機的外參；

S3，根據棋盤格角點到右相機拍攝的棋盤格圖像的像素坐標系的關系、左相機的外參以及左、右兩個相機之間的位置關系，對右相機的內參進行聯合優化，得到右相機的內參的最優解；

S4，基于左、右兩個相機之間的位置關系，根據左相機的內參與外參，計算出右相機的外參。

基于上述一種雙相機聯合標定方法，本發明還提供一種雙相機聯合標定系統。

一種雙相機聯合標定系統，包括支架、左相機、右相機、帶有棋盤格的標定板以及聯合標定子系統；

所述左相機為內參已知的標準相機，所述左相機和所述右相機分別固定在所述支架的左、右兩側，所述標定板固定放置在所述左相機和所述右相機的視野范圍內的任一點上；

所述聯合標定子系統包括關系建立模塊、左相機外參標定模塊、右相機內參標定模塊和右相機外參標定模塊；

所述關系建立模塊，其用于控制左、右兩個相機同時拍攝標定板上的棋盤格圖像，并根據左、右兩個相機拍攝的棋盤格圖像，建立棋盤格角點分別到左、右兩個相機拍攝的棋盤格圖像的像素坐標系的關系以及左、右兩個相機之間的位置關系；

所述左相機外參標定模塊，其用于基于標定板坐標系的z方向，將棋盤格角點到左相機拍攝的棋盤格圖像的像素坐標系的關系進行齊次變換，并根據左相機已知的內參以及齊次變換后的棋盤格角點到左相機拍攝的棋盤格圖像的像素坐標系的關系，求解出左相機的外參；