[发明专利]一种双摄像机模组校正和标定方法及装置

权利要求书

1.一种双摄像机模组校正和标定方法，其中，所述双摄像机模组中包括第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机为基准摄像机，所述第二摄像机为位姿待调摄像机，其特征在于，所述方法包括：

(1)通过所述第一摄像机拍摄包括目标三维模板上的特征点的第一图像，通过所述第二摄像机拍摄包括所述目标三维模板上的特征点的第二图像；

(2)根据所述第一图像中的特征点的世界坐标、所述第二图像中的特征点的世界坐标、所述第一摄像机的像素坐标以及所述第二摄像机的像素坐标，分别得到所述第一摄像机以及所述第二摄像机的内参数和外参数，完成所述双摄像机模组的标定操作；

(3)根据所述第一摄像机的外参数以及所述第二摄像机的外参数得到所述第二摄像机的六个自由度的调整量；

(4)根据所述第二摄像机的六个自由度的调整量，对所述第二摄像机进行位姿调节，以使所述第二摄像机与所述第一摄像机的位姿一致，完成所述双摄像机模组的位姿校正操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括：

(2.1)由确定一阶径向畸变系数，其中，x_u与y_u为理想成像点坐标，x_d与y_d为实际成像点坐标，k_x与k_y分别为x、y两个坐标方向的径向畸变系数，r为实际成像点到像平面中心的极径，且

(2.2)由确定在所述目标三维模板上的4个特征点的交比，其中，(X₁，Y₁，Z₁)为第一特征点的世界坐标，(X₂，Y₂，Z₂)为第二特征点的世界坐标，(X₃，Y₃，Z₃)为第三特征点的世界坐标，(X₄，Y₄，Z₄)为第四特征点的世界坐标；

(2.3)由确定4个特征点在像平面上理想成像点的交比，其中，(x₁，y₁)为所述第一特征点在像平面上的第一理想成像点的坐标，(x₂，y₂)为所述第二特征点在像平面上的第二理想成像点的坐标，(x₃，y₃)为所述第三特征点在像平面上的第三理想成像点的坐标，(x₄，y₄)为所述第四特征点在像平面上的第四理想成像点的坐标；

(2.4)基于交比不变定理，通过J_X＝j_x以及J_Y＝j_y求取径向畸变系数k_x与k_y；

(2.5)由径向畸变系数k_x与k_y，将像平面上的实际成像点坐标转换成理想成像点坐标，然后利用摄像机线性成像模型得到所述第一摄像机以及所述第二摄像机的内参数和外参数，完成所述双摄像机模组的标定操作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2.5)包括：

(2.5.1)由径向畸变系数k_x与k_y，将像平面上的实际成像点坐标转换成理想成像点坐标，分别得到所述第一图像和所述第二图像中的若干个特征点的像素坐标；

(2.5.2)根据所述第一图像中若干个特征点的世界坐标以及与所述第一图像中选取的特征点对应的像素坐标，所述第二图像中若干个特征点的世界坐标以及与所述第二图像中选取的特征点对应的像素坐标，由得到所述第一摄像机以及所述第二摄像机的内参数和外参数，完成所述双摄像机模组的标定操作，其中，(x,y)为特征点在图像坐标系中的坐标，(u₀,v₀)为主点在像素坐标系中的坐标，Z_C为特征点在世界坐标系下的z方向的坐标，dx与dy分别表示特征点在x轴、y轴的物理尺寸，(X_W,Y_W,Z_W)为特征点在世界坐标系中的坐标，f为摄像机的焦距，R为单位旋转矩阵，t为平移矩阵。