[发明专利]基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定系统与方法

说明书

本发明公开了一种基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定系统与方法，旨在解决基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定问题。基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定系统主要由总摄像机(1)、总摄像机支架(2)、分摄像机左(3)、分摄像机支架左(4)、分摄像机右(5)、分摄像机支架右(6)与圆柱靶标(7)组成。基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定方法由图像采集、根据总摄像机(1)采集的图像解算从圆柱靶标(7)到总摄像机(1)坐标系转换的单应矩阵等步骤组成，提供了一种结构简单、性能可靠的基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定系统与方法。

技术领域

本发明涉及一种汽车检测领域的测量设备与测量方法，更具体的说，它是一种基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定系统与方法。

背景技术

汽车性能检测领域研究目的是对汽车的运行的安全性、可靠性、通过性等重要性能进行定期检测，保证车辆的安全运行和道路使用者的生命财产安全。视觉检测由于具有非接触、成本低、精度高等优点，在汽车车轮定位参数检测、汽车轴距差检测、汽车形貌检测、多轴车轴偏角检测、车型识别等汽车性能检测的重要研究方向上具有重要的研究意义和广泛的应用前景。单个摄像机由于视场受限，无法满足车辆等大型被测物体的形貌测量需求和多个车轮之间的定位参数等远距离被测物体的位置测量需求，因此需要采用多个相机构成的大范围的相机测量场或检测场进行测量和标定。对于双相机或多摄像机而言，可能存在标定参照物不能同时出现在两个摄像机相机的公共视场的情况，但是同时又需要将两个摄像机的测量结果结合起来统一到一个坐标系下进行测量和重建，因此，确定两个无公共视场摄像机之间的位姿关系是整个测量系统不可或缺的重要步骤。由于两相机方法可以推广到多个无公共视场相机的坐标系统一研究中，因此对高速轨道车辆的车轮定位、车轮定位参数、轴距差、形貌重建等相关领域的研究具有同样重要的研究价值。现有技术中的两相机标定法需要导轨工作台等大型的外部辅助设备参与工作，结构复杂、成本偏高、操作不便，无法在现场标定中使用。本申请采用独立相机和圆柱靶标构造三维空间点作为两个相机的桥梁，实现了基于空间点的汽车检测无共视场相机的坐标系统一。

发明内容

本发明针对解决在汽车检测过程中，单个摄像机由于视场受限，无法满足大型系统测量需求，双相机可能存在标定参照物不能同时出现在两个摄像机相机的公共视场等问题，提出了一种灵活简便、工作安全可靠、结构简单的标定系统与方法。通过三个摄像机分别获取各视场内的图像，已确定三个摄像机之间的位姿关系，实现了空间点的汽车检测无共视场相机的坐标系统一。

结合说明书附图，本发明采用如下技术方案予以实现：

基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定系统包括有总摄像机、总摄像机支架、分摄像机左、分摄像机支架左、分摄像机右、分摄像机支架右与圆柱靶标；

总摄像机支架、右分摄像机支架、左分摄像机支架与圆柱靶标放置在地面上，分摄像机左与分摄像机右无共视场，总摄像机、分摄像机左与分摄像机右通过底部的螺纹孔分别与总摄像机支架、分摄像机支架左与分摄像机支架右顶部的螺栓螺纹固定连接。

技术方案中所述的总摄像机支架为可调整高度的三角支架。

技术方案中所述的分摄像机支架左为可调整高度的三角支架。

技术方案中所述的分摄像机支架右为可调整高度的三角支架。

技术方案中所述的总摄像机为广角工业相机。

技术方案中所述的分摄像机左为广角工业相机。

技术方案中所述的分摄像机右为广角工业相机。

技术方案中所述的圆柱靶标是一个空心圆柱，外表面粘贴有棋盘格图案。

基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定方法的具体步骤如下：

第一步：基于空间点的汽车检测无共视场相机全局标定的图像采集：