[發明專利]單目散斑結構光系統的標定方法、裝置及終端

在審

• 申請號: 202110904400.5
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113793387A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 谷飛飛;宋展
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T5/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 胡明強

本申請適用于光學測量技術領域，提供一種單目散斑結構光系統的標定方法、裝置及終端，其中方法包括：控制散斑投射器向標定板上包括N個主編碼點的投射散斑編碼圖案，在標定板相對于相機的M個不同擺放姿態下，獲取每個主編碼點在標定板上的M個投射點坐標；根據N個主編碼點的M個投射點坐標，確定散斑投射器的光心位置；根據散斑投射器的光心位置及相機的光心位置，獲取極線校正后的相機相對散斑投射器的外部參數。該方案能夠避免人為安裝操作帶來的參數誤差，降低系統裝配難度，提升單目散斑結構光系統的物體測量準確度。

技術領域

本申請屬于光學測量技術領域，尤其涉及一種單目散斑結構光系統的標定方法、裝置及終端。

背景技術

單目散斑結構光技術基于單張散斑圖像即可實現物體三維重建，是重要的動態測量手段之一。該技術一般使用一個主動式紅外散斑投射器，將散斑圖案投射到場景表面，再使用相機采集相應的場景圖像，基于三角原理實現深度估計，實現對場景的三維重建。

在應用中，單目散斑結構光系統相較于雙目散斑結構光系統，具有成本低、結構緊湊等優勢，該技術在深度相機測量領域具有廣泛應用。

目前單目散斑結構光系統在裝配時，散斑投射器和相機之間的位姿關系是由系統結構設計而定，這要求通過人為調整的方式，確保散斑投射器和相機的相對位姿在安裝中盡量保持光軸平行布置，確保系統的三維重建效果。

但受限于人工裝配及結構調整的實際操作難度較大，單目散斑結構光系統中各組成部分間的相對位置很難通過人為調整使其達到理想狀態，導致存在安裝誤差，無法保證對被測物深度估計及三維重建的準確度。

發明內容

本申請實施例提供了一種單目散斑結構光系統的標定方法、裝置、終端及存儲介質，以解決單目散斑結構光系統在裝配時，人工裝配及結構調整的實際操作難度較大，導致存在安裝誤差，無法保證對被測物深度估計及三維重建的準確度的問題。

本申請實施例的第一方面提供了一種單目散斑結構光系統的標定方法，包括：

控制散斑投射器向標定板上投射散斑編碼圖案，所述散斑編碼圖案中包括N個具備角點特征的主編碼點，N為大于或者等于2的整數；

在所述標定板相對于相機的M個不同擺放姿態下，獲取每個所述主編碼點在所述標定板上的M個投射點坐標，M為大于或者等于3的整數；

根據N個所述主編碼點的所述M個投射點坐標，確定所述散斑投射器的光心位置；

根據所述散斑投射器的光心位置及所述相機的光心位置，獲取極線校正后的所述相機相對所述散斑投射器的外部參數。

本申請實施例的第二方面提供了一種單目散斑結構光系統的標定裝置，包括：

散斑投射模塊，用于控制散斑投射器向標定板上投射散斑編碼圖案，所述散斑編碼圖案中包括N個具備角點特征的主編碼點，N為大于或者等于2的整數；

坐標獲取模塊，用于在所述標定板相對于相機的M個不同擺放姿態下，獲取每個所述主編碼點在所述標定板上的M個投射點坐標，M為大于或者等于3的整數；

光心位置確定模塊，用于根據N個所述主編碼點的所述M個投射點坐標，確定所述散斑投射器的光心位置；

參數標定模塊，用于根據所述散斑投射器的光心位置及所述相機的光心位置，獲取極線校正后的所述相機相對所述散斑投射器的外部參數。

本申請實施例的第三方面提供了一種終端，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如第一方面所述方法的步驟。

本申請實施例的第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如第一方面所述方法的步驟。