【專利類型】外觀設計【申請人】北京博飛儀器股份有限公司【申請人類型】企業【申請人地址】101149北京市通州區新華大街157號【申請人地區】中國【申請人城市】北京市【申請人區縣】通州區【申請號】CN200630099030.9【申請日】20
【摘要】 本發明屬于測量技術領域，涉及對立體視覺三維 測量中雙目視覺傳感器校準方法的改進。本發明提出一種基于 未知運動一維靶標的雙目視覺傳感器校準方法。當傳感器安裝 完成后，由兩個攝像機拍攝自由移動的一維靶標多幅圖像，利 用靶標上特征點的圖像坐標和兩個特征點之間的距離約束，采 用非線性優化技術估計雙目視覺傳感器的結構參數。本方法不 需要高成本的輔助調整設備，校準精度高，過程簡單，效率高， 能夠滿足大尺寸測量雙目視覺傳感器結構參數現場校準的需 要。 【專利類型】發明申請 【申請人】北京航空航天大學 【申請人類型】學校 【申請人地址】100083北京市海淀區學院路37號 【申請人地區】中國 【申請人城市】北京市 【申請人區縣】海淀區 【申請號】CN200610167727.4 【申請日】2006-12-20 【申請年份】2006 【公開公告號】CN1971206A 【公開公告日】2007-05-30 【公開公告年份】2007 【發明人】周富強; 張廣軍 【主權項內容】1、一種雙目視覺傳感器參數的校準方法，其特征在于，校準分為攝像機校 準階段和傳感器結構參數校準階段，攝像機校準可以離線進行，也可以在線現 場進行，傳感器結構參數在線現場進行，具體步驟如下： 1.1、攝像機校準階段： 1.1.1、固定好由左攝像機和右攝像機組成的雙目視覺傳感器，打開攝像機 電源。設定靶標[1]，靶標上有預先設置的特征點，靶標為一個二維平面，在靶 標平面上布置黑白相間的棋盤格，黑白方塊的邊長為3～50mm，其邊長精度為 0.001～0.01mm，黑方塊與白方塊公有的頂點稱為格點。選取靶面上格點作為特 征點，特征點的數量為16～400個； 1.1.2、首先在攝像機的視場范圍內，自由、非平行地移動靶標[1]至少3個 位置，每移動一個位置，拍攝一幅圖像，稱為攝像機校準圖像，靶標[1]的特征 點應包含在拍攝圖像內。然后提取所有攝像機校準圖像的特征點的圖像坐標， 并與特征點的世界坐標對應。最后利用提取的所有特征點的圖像坐標及對應的 世界坐標來校準攝像機內部參數，包括攝像機有效焦距、主點以及畸變系數； 1.1.3、采用步驟1.1.2敘述的方法，分別校準左攝像機和右攝像機的內部參 數，包括有效焦距、主點以及畸變系數； 1.2、傳感器結構參數校準階段： 1.2.1、設定靶標[2]，它為一個一維基線尺，在基線尺上設置成一行排列的 圓孔，圓孔的數量為2～100個，圓孔的直徑為3～20mm，其直徑精度為0.001～ 0.02mm。基線尺上兩端的圓孔中心之間距離為100～1500mm，其距離精度為 0.001～0.02mm，其余圓孔均勻布置在兩端圓孔之間，其圓心距離精度無特殊要 求。選取圓孔的中心為特征點； 1.2.2、在兩個攝像機的公共視場內，自由、非平行地移動靶標[2]至少6個 位置，每移動一個位置，左攝像機、右攝像機分別拍攝一幅圖像，靶標[2]的特 征點應包含在拍攝圖像內，左攝像機拍攝圖像稱為傳感器校準左圖像，右攝像 機拍攝圖像稱為傳感器校準右圖像； 1.2.3、提取所有傳感器校準左圖像特征點的圖像坐標，稱為傳感器校準特 征點的左圖像坐標，提取所有傳感器校準右圖像特征點的圖像坐標，稱為傳感 器校準特征點的右圖像坐標； 1.2.4、根據左攝像機的模型和內部參數，由左圖像坐標計算傳感器校準特 征點的左投影坐標，根據右攝像機的模型和內部參數，由右圖像坐標計算傳感 器校準特征點的右投影坐標； 1.2.5、利用對應的傳感器校準特征點的左投影坐標和右投影坐標，計算雙 目視覺傳感器的本質矩陣E； 1.2.6、求解雙目視覺傳感器結構參數的初始值。采用線性分解方法，將本 質矩陣E分解為旋轉矩陣R和帶有比例因子的平移矢量t′，通過靶標[2]上兩端 圓孔中心之間的距離約束，計算得到平移矢量t； 1.2.7、利用對應的傳感器校準特征點的左投影坐標、右投影坐標和雙目視 覺傳感器結構參數的初始值，采用非線性優化方法求解雙目視覺傳感器結構參 數的最優值； 1.2.8、將校準的左、右攝像機內部參數、雙目視覺傳感器結構參數的最優 值保存到系統參數文件中，以備測量調用。 【當前權利人】北京航空航天大學 【當前專利權人地址】北京市海淀區學院路37號 【統一社會信用代碼】12100000400011227Y 【被引證次數】TRUE 【家族被引證次數】TRUE
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