[发明专利]标定相机内参数和畸变系数的立体编码靶标及其标定方法

权利要求书

1.标定相机内参数和畸变系数的立体编码靶标，其特征在于：由四个平板构成，四个平板以相同颜色为背景，每个平板的背景上分别分布有按等间距行列排列的多个标准圆形特征图案，四个平板上圆形特征图案面积相等且颜色或灰度相同，四个平板拼接为两行两列的一个整体，在该整体中四个平板互不共面，每个平板与相邻平板之间成一定角度，在行向上相邻的两个平板之间连接处分别有四边形编码图案，该四边形编码图案面积大于圆形特征图案面积，且该四边形编码图案与圆形特征图案颜色或灰度相同，每个平板的背景颜色与圆形特征图案、四边形编码图案的颜色或灰度有明显区别。

2.一种基于权利要求1所述立体编码靶标的相机内参数和畸变系数的标定方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、放置所述立体编码靶标在相机视场内合适位置，尽量使所述立体编码靶标充满整个视场且上述圆形特征图案和四边形编码图案都在视场内，拍摄一幅图像；

（2）、对拍摄到的图像进行二值化，找出图像中的圆形特征图案和四边形编码图案两部分，同时滤除面积较小的干扰点；

（3）、使用质心算法分别求出每一个圆形特征图案质心和四边形编码图案质心的像素坐标，利用四边形编码图案质心的像素坐标给上述四个平板编码，把所述圆形特征图案质心按所在平板不同分为四组，使得同一平板上的圆形特征图案在同一个集合内；

（4）、对每个平板内的圆形特征图案质心按照相同的排序方法进行排序，使得不同平板内处于圆形特征图案阵列相同位置的圆形特征图案序号相同；

（5）、输入排序完成后的四个平板上圆形特征图案质心的像素坐标集合，并根据圆形特征图案的物理空间位置得到与之对应的四个平板上圆形特征图案质心的物理坐标，以图像中圆形特征图案质心的像素坐标作为标定中的图像坐标，用上述圆形特征图案质心的像素坐标和上述圆形特征图案质心的物理坐标这两组数据进行相机标定，计算得到相机的内参数和畸变系数，即相机坐标系到像平面坐标系的变换矩阵和校正图像畸变公式中的参数。