[發明專利]一種標定板、標定方法及系統

在審

• 申請號: 202210208491.3
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號: CN114693801A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 林挺
• 申請（專利權）人: 信利光電股份有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/66
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 溫德昌

本發明公開了一種標定方法，包括如下步驟：獲取相機所拍攝的上述的標定板的標定圖像，所述標定板上分布有多個空心標定圖案，每個空心標定圖案內均設有對應的實心標定圖案；生成多個識別區域，一個識別區域包含一個空心標定圖案；在各個識別區域內對所述實心標定圖案進行識別；計算出各個實心標定圖案的質心，并將計算出的各個質心作為相機標定用的特征點。該標定方法即使相機所拍攝到的標定圖像比較模糊，也能夠準確抓取各張標定圖像中的特征點。本發明還公開了一種標定板和標定系統。

技術領域

本發明涉及相機標定技術，尤其涉及一種標定板、標定方法及系統。

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的標定參數，而求解這些標定參數的過程就叫相機標定。相機的標定參數一般包括內參數、外參數以及畸變參數。

對相機進行標定的目的有兩個，一個是由于每個相機的畸變程度各不相同，通過標定可以利用標定參數對原始圖像進行校正還原，生成與真實世界相接近的圖像；另一個是根據獲得的圖像重構三維場景。

張氏標定法是目前行業內普遍使用的相機標定方法，僅需使用一張如圖1所示的棋盤格標定板即可完成相機的標定。所述棋盤格標定板上分布有依次間隔的黑色方格和白色方格，在進行標定時，僅需從不同方向對所述棋盤格標定板拍攝幾張標定圖像，然后抓取各張標定圖像中所述棋盤格標定板上的角點（方格與方格之間的交點）作為特征點，再根據各張標定圖像中角點的坐標變化計算出相機的標定參數，具有成本低、精度高和魯棒性好等優點。

但是，角點的抓取需要先對所述棋盤格標定板上各個方格的直邊進行識別，通過各條直邊的交點來確定各個角點的位置坐標，故相機所拍攝的標定圖像必須足夠清晰，以便于識別各個方格的直邊。而在標定長焦相機時，由于長焦相機的焦距大，所述棋盤格標定板如果與所述長焦相機的距離太近的話，則所述長焦相機所拍攝到的標定圖像就會很模糊，無法識別各個方格的直邊，所述棋盤格標定板如果與所述長焦相機的距離太遠的話，則需要較大的測試空間和棋盤格標定板。

專利號為CN202021083342.1的中國專利中公開了一種用于廣角攝像頭的檢測系統，該檢測系統包括測試標靶，用于向廣角攝像頭提供拍攝用的標定圖像像；增距鏡，用于縮小廣角攝像頭的視場角，設于所述測試標靶和廣角攝像頭之間；PC機，用于依據廣角攝像頭拍攝到的標定圖像像進行測試，電性連接于所述廣角攝像頭。該系統通過在所述測試標靶和廣角攝像頭之間增設所述增距鏡，利用所述增距鏡來縮小所述廣角攝像頭的視場角，使得所述廣角攝像頭在較小的距離下也能夠對所述測試標靶進行清晰成像。

在標定長焦相機時，也可以采用與上述專利中相類似的增距鏡來改變所述長焦相機的焦距，但是所述增距鏡本身也是透鏡的一種，也存在成像畸變問題，引入所述增距鏡相當于增加了成像的總畸變，還會引入一些不確定變量，導致所計算出的標定參數存在較大誤差。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發明提供一種標定板、標定方法及系統，即使相機所拍攝到的標定圖像比較模糊，也能夠準確抓取各張標定圖像中的特征點。

本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：

一種標定板，包括一二維平面，所述二維平面上分布有多個空心標定圖案，每個空心標定圖案內均設有對應的實心標定圖案。

進一步地，多個空心標定圖案在所述二維平面上呈M行N列分布，M、N≥2。

進一步地，所述空心標定圖案為空心圓，所述實心標定圖案為實心圓，各個實心圓的質心為對應空心圓的圓心。

一種標定方法，包括如下步驟：

S1：獲取相機所拍攝的上述的標定板的標定圖像；

S2：生成多個識別區域，一個識別區域包含一個空心標定圖案；