[发明专利]基于统计学特征的三目视觉系统的标定装置及方法

权利要求书

1.基于统计学特征的三目视觉系统的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)使用一目红外相机和双目可见光相机组成的三目视觉系统同时对基于统计学特征的三目视觉系统的标定装置拍摄不同角度的n组三目图像序列，三目图像序列包括可见光图像序列的“左目-右目”双目可见光图像对和红外图像序列,所述基于统计学特征的三目视觉系统的标定装置包括正反两面，正面为可见光标定面，反面为红外标定面，可见光标点面为黑白棋盘格标定板，红外标定面包括圆形电热膜、电源和导线，圆形电热膜为红外相机的标定识别图案，以可见光标定面的黑白棋盘格内角点为圆心确定圆形电热膜的位置，通过导线串联圆形电热膜；

2)提取所述可见光图像序列的“左目-右目”双目可见光图像对，对双目可见光相机进行标定；

3)提取红外图像序列，利用灰度化统计特征得到红外图像序列的类圆连通区域，具体步骤为：

31)进行灰度化处理得到灰度图I_{infrared-gray}；

32)分别从0°、45°、90°、135°四个方向分析灰度图I_{infrared-gray}的灰度空间分布信息，按下式求解每个方向上的灰度分布不均匀程度，其中K_{d_m}表示方向d上第m个一维信息的灰度分布不均匀程度，G_{d_m}(i)表示方向d上第m个一维信息上第i个像素点的灰度值，d∈{0°,45°,90°,135°}，n为第m个一维信息上像素点的总个数，G_{d_m}(n)是第m个一维信息的灰度平均值，取灰度分布不均匀程度K_{d_m}值最大的一维信息作为方向d的代表信息维G_d；

33)基于代表信息维G_d上每个像素点的灰度值绘制代表信息维曲线，计算代表信息维G_d上每个像素点的灰度值与代表信息维G_d的灰度平均值的差值，差值的最大的像素点为代表信息维G_d的波动顶点P_d，以波动顶点P_d为中心，在代表信息维曲线中向两侧遍历，得到代表信息维曲线与代表信息维的灰度平均值G_d(n)直线的第一对交点作为起始点S_d和起始点E_d，计算起始点之间的距离L_d＝|S_d-E_d|；

34)根据以下公式确定邻域分割步长和每个方向的阈值；

方向d的邻域分割步长Step_d：

方向d的阈值Thresh_d：

35)以d为方向，Step_d为邻域分割步长，Thresh_d为分割阈值，对灰度图I_{infrared-gray}(x,y)进行每个方向的邻域分割，得到每个方向的分割的二值图像，B_d(x,y)表示方向d的分割的二值图像，I_{infrared-gray}(x,y)为待处理的灰度图，(x,y)为每个像素点的坐标，数组分别代表方向0°、45°、90°、135°：

36)对四个方向的分割结果图以逻辑操作“或”进行合并，

B(x,y)＝or(B_d(x,y)),d∈{0°,45°,90°,135°}

得到最终分割的二值图像B(x,y)，即为类圆连通区域；

4)基于统计学特征拟合类圆连通区域的中心点；

5)提取左目可见光图像和红外图像序列组成新的双目图像对，即“左目-红外”图像对，以拟合的类圆连通区域中心代替右目可见光图像内角点，与左目可见光图像进行“双目标定”；

6)根据“左目-右目”标定以及“左目-红外”标定结果，通过几何传导关系，完成“左目-红外-右目”三目视觉系统的协同标定。

2.根据权利要求1所述的基于统计学特征的三目视觉系统的标定方法，，其特征在于，所述基于统计学特征的三目视觉系统的标定装置的电源采用5v稳压电源，对圆形电热膜加热至设定温度后断电。