[发明专利]一种可见光与热红外融合的立体成像装置及其标定方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机视觉及热红外成像技术领域，尤其涉及一种可见光与热红外融合的立体成像装置及其标定方法。

背景技术

随着热红外成像设备的普及以及城市热环境研究的深入，普通的热红外平面成像已经满足不了城市立体（三维）热环境的研究需求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种可见光与热红外融合的立体成像装置并对其进行标定的方法。

本发明实施例是这样实现的，一种可见光与热红外融合的立体成像装置，包括双相机云台、用以支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机。

本发明实施例的另一目的在于提供一种对上述立体成像装置进行标定的方法，所述方法包括以下步骤：

对可见光相机的内参数和畸变参数进行标定；

对热红外相机的内参数和畸变参数进行标定；

对所述可见光相机与热红外相机之间的相对旋转和平移进行标定。

本发明实施例主要由双相机云台、用以支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机构成用以同时获取空间三维点的可见光图像位置及与之对应的温度的立体成像装置，该装置结构简单，易于标定，满足立体热环境研究及应用需求。

附图说明

图1是本发明实施例提供的可见光与热红外融合的立体成像装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的可见光与热红外融合的立体成像装置的成像原理图；

图3是本发明实施例提供的标定板的结构示意图；

图4是图3所示标定板坐标系的定义图；

图5是本发明实施例提供的标定方法的原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例主要由双相机云台、用以支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机构成用以同时获取空间三维点的可见光图像位置及与之对应的温度的立体成像装置，该装置结构简单，易于标定，满足立体热环境研究及应用需求。

以下结合具体实施例对本发明提供的可见光与热红外融合的立体成像装置及其标定方法进行详细描述。

如图1所示，所述可见光与热红外融合的立体成像装置包括可见光相机1、热红外相机2以及固定二者用的双相机云台3和支架4（如三脚架），所述可见光相机1与热红外相机2由遥控器控制，使其中一个相机单独或两个相机同时曝光。所述可见光-热红外立体成像装置的目的在于同时获得空间三维点的可见光图像位置以及与之对应的温度，具体成像过程（步骤）如下：

（1）对于空间点P，其三维世界坐标为(x_w,y_w,z_w)^T，利用可见光相机的外参数[R_c t_c]，其中R_c为旋转矩阵，t_c为平移量，根据公式(1)获得点P在可见光相机坐标系下的坐标P_c(x_c,y_c,z_c)^T。