[发明专利]摄像机标定板、标定方法以及摄像机

权利要求书

1.一种摄像机标定板，其特征在于，包括多个圆点，所述圆点分为基准圆点和参考圆点；

所述基准圆点和所述参考圆点呈棋盘状排列，所有行之间平行，所有列之间平行，所有行和所有列相互垂直；其中每行中相邻圆点的间距相等，每列中相邻圆点的间距相等，且每行中相邻圆点的间距等于每列中相邻圆点的间距。

2.根据权利要求1所述的摄像机标定板，其特征在于，所述基准圆点排列形成直角坐标系，其中一所述基准圆点作为直角坐标系的原点，与所述原点相邻的一所述基准圆点作为直角坐标系的x轴，与所述原点相邻的一所述基准圆点作为直角坐标系的y轴；

在所述x轴的负半轴上设置一所述基准圆点作为方向标定点，或在所述y轴的负半轴上设置一所述基准圆点作为方向标定点。

3.根据权利要求1所述的摄像机标定板，其特征在于，每行中相邻圆点的间距为d，则

所述基准圆点的直径d_l＝d/2；

所述参考圆点的直径d_s＝d/4。

4.一种摄像机标定方法，其特征在于，所述摄像机使用如权利要求1至3任一项所述的摄像机标定板进行标定，所述方法包括：

对所述摄像机采集的标定板图像进行边缘提取，得到每个圆点的边缘轮廓；

对每个圆点的边缘轮廓进行椭圆拟合，得到每个圆点对应的拟合椭圆；

比较所述拟合椭圆之间的大小与位置关系确定基准椭圆以及由所述基准椭圆组成的坐标系，其中所述基准椭圆对应基准圆点；

根据所述基准圆点、坐标系、以及所述标定板的参数完成对所有标志点的排序，得到一一对应的图像坐标与世界坐标；

根据所述图像坐标与世界坐标，完成摄像机参数的标定计算。

5.根据权利要求4所述的摄像机标定方法，其特征在于，在所述对所述摄像机采集的标定板图像进行边缘提取之前还包括：

所述摄像机获取标定板图像，对所述标定板图像进行图像质量预处理。

6.根据权利要求4所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述对所述摄像机采集的标定板图像进行边缘提取包括：

对所述标定板图像进行边缘检测，得到边缘轮廓的点集合，筛选剔除掉所述边缘轮廓中的异常边缘。

7.根据权利要求4所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述对所述摄像机采集的标定板图像进行边缘提取包括：

首先对所述标定板图像进行像素级的边缘提取，再对得到的边缘进行亚像素级定位。

8.根据权利要求4所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述对每个圆点的边缘轮廓进行椭圆拟合包括：

使用鲁棒的椭圆拟合算法对每个圆点的边缘轮廓进行椭圆拟合。

9.根据权利要求4所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述根据所述基准圆点、坐标系、以及所述标定板的参数完成对所有标志点的排序，得到一一对应的图像坐标与世界坐标包括：

以基准标志点作为种子点，采用基于生长的标志点排序算法，确定基准坐标系下所有标志点的方位，结合所述标定板的参数得到一一对应的图像坐标与世界坐标。

10.根据权利要求4所述的摄像机标定方法，其特征在于，所述根据所述图像坐标与世界坐标，完成摄像机参数的标定计算包括：

根据所述图像坐标与世界坐标，计算出理想状态下无畸变的摄像机参数，作为摄像机参数初值；

通过最优化方法最小化重投影误差，迭代求出精确的摄像机参数，完成对所述摄像机的参数标定。

11.一种摄像机，其特征在于，所述摄像机包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求4至10任一项所述的摄像机标定方法。