[发明专利]单目标定方法及单目标定装置

说明书

本发明提供了一种单目标定方法及单目标定装置，涉及单目摄像头标定技术领域，本发明提供的单目标定方法，包括以下步骤：获取标定模板图像；对标定模板图像进行圆点检测，并提取圆点质心；以标定模板图像作为卷积核，将标定模板图像与畸变图像进行卷积，并计算光心位置；对成像装置的内外参数进行拟合，直至重投影误差变化量小于预设重投影误差。本发明提供的单目标定方法，仅需一次拍摄图像便可实现内外参数优化及标定，可以提高单目标定的速率。

技术领域

本发明涉及单目摄像头标定技术领域，尤其是涉及一种单目标定方法及单目标定装置。

背景技术

标定单目摄像头时，需根据张正友标定法，拍摄多张标定模板图像。为了得到高质量结果至少需要10幅图像，且各图像所对应的标定模板分别置于不同平面内，由此导致采图要求较高，采图耗时较长，且需要有经验人员操作。由此导致标定缓慢，影响生产效率，进而使单目标定速率难以与生产线加工速率匹配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单目标定方法及单目标定装置，以提高单目标定效率。

第一方面，本发明提供的单目标定方法，包括以下步骤：

获取标定模板图像；

对所述标定模板图像进行圆点检测，并提取圆点质心；

以所述标定模板图像作为卷积核，将所述标定模板图像与畸变图像进行卷积，并计算光心位置；

对成像装置的内外参数进行拟合，直至重投影误差变化量小于预设重投影误差。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述单目标定方法包括：预设初始化参数，并通过迭代方式对内外参数进行优化。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，在所述获取标定模板图像的步骤前进行校准，并使标定模板相对于所述成像装置的平面度、倾斜度和旋转度均为0。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述单目标定方法包括：根据初始焦距、初始光心、初始畸变参数、初始平移向量和初始旋转向量，将标定模板重建为所述畸变图像。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述畸变图像的尺寸为所述标定模板图像的尺寸的2倍。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述圆点检测的步骤包括：对所述标定模板图像进行二值化，并提取圆点图像；根据圆点位置和圆点尺寸，重建所述标定模板图像。

第二方面，本发明提供的单目标定装置用于实施第一方面提供的单目标定方法；所述单目标定装置包括：标板和机架，所述标板和成像装置分别连接于所述机架。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述单目标定装置还包括计算元件，所述计算元件连接所述成像装置，以标定所述成像装置的内外参数。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述单目标定装置还包括驱动器件，所述驱动器件的固定端连接所述机架，所述驱动器件的活动端连接所述标板；

所述驱动器件用于调节所述标板与所述成像装置之间的距离。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述单目标定装置还包括光源，所述光源照射所述标板以形成标定模板。