[发明专利]一种多视角图像标定装置及方法

权利要求书

1.一种多视角图像标定装置，其特征在于，包括：硬质平面的标定板和用于固定待标定物的标记槽；

所述标定板的上表面设置有低反光性的白色涂层；在所述白色涂层上设置有标记图案层；

所述标记图案层包括：一个颜色标定图案、均匀分布于所述标定板四周的多个比例尺标定图案和分布于所述标定板中心位置的一个标记槽坐标方向标定图案，所述颜色标定图案、所述比例尺标定图案与所述标记槽坐标方向标定图案互不相交；

所述比例尺标定图案包括：位于中间的正方形图案和外接于所述正方形图案四个角的同一规则图案，所述正方形图案与所述规则图案的颜色不同；

所述颜色标定图案为标准比色卡；

所述标记槽坐标方向标定图案包括：位于中心位置的标记槽底部图案以及均匀外接于所述标记槽底部图案四周的多个不同颜色的长方形图案；

所述标记槽的外侧设置有方向标记物，所述方向标记物与所述长方形图案一一对应。

2.根据权利要求1所述的多视角图像标定装置，其特征在于，所述标记槽底部图案为圆形，所述长方形图案为四个，分别设置于X轴正向、X轴负向、Y轴正向、Y轴负向四个方位。

3.根据权利要求1所述的多视角图像标定装置，其特征在于，还包括可升降标记板支撑台，用于支撑并调节所述标定板的高度位置。

4.根据权利要求3所述的多视角图像标定装置，其特征在于，所述可升降标记板支撑台与所述标定板之间设置有相互配合的电磁铁装置。

5.一种基于权利要求1-4任一所述的多视角图像标定装置的多视角图像标定方法，其特征在于，包括：

将所述待标定物置于所述标记槽之后，将所述标记槽放置于所述标定板上，并使所述标记槽与所述标记槽坐标方向标定图案相配合；

采集带标定板的多视角图像；

基于运动恢复结构算法，通过所述多视角图像生成稀疏点云模型；

基于多视角立体视觉算法，通过所述稀疏点云生成稠密点云模型，所述稠密点云模型包括坐标信息和颜色顶点信息；

对所述稠密点云模型进行Z轴正方向标定，获取标定板点云和待标定物点云；

对所述标定板点云和所述待标定物点云进行点云比例尺标定；

基于比例尺标定后的标定板点云对比例尺标定后的待标定物点云进行定位槽坐标方向标定；

基于所述标定板点云对所述待标定物点云进行点云顶点颜色标定。

6.根据权利要求5所述的多视角图像标定方法，其特征在于，所述对所述稠密点云模型进行Z轴正方向标定，获取标定板点云和待标定物点云，包括：

基于随机抽样一致性算法，根据所述稠密点云模型，获取所述标记板的平面方程；

获取所述稠密点云模型至Z轴正方向的旋转变化矩阵，并根据所述旋转变化矩阵，将所述稠密点云模型旋转到Z轴正方向；

获取所述标记板的平面中心点，计算出所述Z轴正方向上的稠密点云模型至坐标原点的平移矩阵；

基于所述平移矩阵将所述标记板的平面中心点平移至坐标轴中心点，并实现所述Z轴正方向上的稠密点云模型的平移；

基于平移后的稠密点云模型，按照Z轴高度分割获取所述标定板点云和所述待标定物点云。

7.根据权利要求5所述的多视角图像标定方法，其特征在于，所述对所述标定板点云和待标定物点云进行点云比例尺标定，包括：

基于颜色的区域生长分割算法，分割出所述标定板点云中的正方形图案点云块和规则图案点云块；

分别计算所述正方形图案点云块与所述标记板中所述正方形的标定比例尺、所述规则图案点云块与所述标记板中所述规则图案的标定比例尺，以获取标准比例尺；

根据所述标准比例尺对所述标定板点云和所述待标定物点云进行点云比例尺标定。