[發明專利]一種標定板特征區域提取方法、標定方法和標定板

在審

• 申請號: 202111602968.8
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114445493A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 任鵬;葛強;黃廣寧;滕波;何兵;靳展;林歡
• 申請（專利權）人: 浙江智慧視頻安防創新中心有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/80
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

1.一種標定板，其特征在于，包括：

五個基準圓點和多個參考圓點，且圓點區域與背景顏色互為反色；其中，

五個基準圓點之中，其中四個外圍的基準圓點的連線構成具有透視關系的四邊形，作為所有參考圓點的基準，且外圍的基準圓點布置在所述標定板的中心區域；第五個基準點位于下側兩個外圍的基準圓點的中間位置，設置為標定板坐標系的原點，用于記錄標定板的位姿信息和參考圓點的排序信息。

2.根據權利要求1所述的標定板，其特征在于，

所述標定板上的參考圓點以陣列式排布，各行平行，各列平行，行與列之間相互垂直，參考圓點與參考圓點間以等距離間隔。

3.一種使用權利要求1或2所述標定板的標定板特征區域提取方法，其特征在于，包括：

將所述標定板置于CCD相機的視野范圍內，并采集標定板圖像，通過改變標定板與相機的相對位置和姿態，記錄多組圖像；

對每組圖像進行二值化處理和濾波操作；

采用Canny算子對每組圖像進行輪廓提取，并根據輪廓的層級關系，選取出內存輪廓，對所述內存輪廓采用基于最小二乘法的橢圓擬合，得到橢圓輪廓；

對所述橢圓輪廓進行濾波；

根據濾波后的橢圓尺寸，統計參考圓點與基準圓點的平均直徑，計算形態學的自適應比例系數；

對圓形特征進行形態學的開、閉運算，得到感興趣區域即為標定板的初步探索區域；

在初步探索區域中尋找基準點，并根據外圍4個基準圓點計算出標定板的重心；根據理想標定板的重心到基準圓點和標定板最外圍四個角點的比例關系，按像素距離，對圖像中基準圓點進行比例放大，從而計算得到精準的標定板區域。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，

所述相機搭載在執行器上，在進行圖像采集時，標定板位姿不發生變化，每次采集到標定板圖像后，控制執行器的位姿變化，從而實現相機與標定板間相對位姿的改變。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，

所述相機的位置和姿態固定，每次在進行圖像采集時，更改標定板的位置和姿態。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在得到標定板所在區域之后，進一步包括：

在標定板超出視野范圍時，對感興趣區域進行邊界處理。

7.一種標定板的標定方法，其特征在于，包括：

使用權利要求3－6任一項的方法對標定板所在區域進行基于輪廓特征的橢圓擬合，得到標定板區域上的所有擬合的橢圓輪廓；

根據尺寸信息計算出基準圓點對應的橢圓位置，并且根據向量夾角的余弦值判斷出標定板原點坐標系的位姿和四個基準橢圓位置；

依據標定板坐標系的位姿信息，對參考圓點進行排序，得到與世界坐標一一對應的圖像坐標；

根據張氏標定法完成相機標定。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，

所述參考圓點排序方法包括：

將參考圓點進行仿射變換，然后按行列坐標值單調遞增的方式排序；或者，

在原圖的基礎上，根據向量夾角的圓心排序法。

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器運行所述計算機程序以實現如權利要求1－8任一項所述的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述程序被處理器執行實現如權利要求1－8中任一項所述的方法。