[发明专利]一种空间标定方法、电子设备及存储介质

说明书

本发明适用于流体力学技术领域，提供了一种空间标定方法、装置、电子设备及存储介质，空间标定方法包括：获取至少两张设定图像；至少一张设定图像中标定板在被拍摄时的所在平面与设定空间的第一待标定截面重合；确定至少两张设定图像中每张设定图像对应的第一映射关系；第一映射关系表征像素坐标系和第一世界坐标系的映射关系；第一世界坐标系基于对应的设定图像中标定板被拍摄时的所在平面建立；基于至少两张设定图像中每张设定图像对应的第一映射关系，确定标定结果；标定结果包括至少两个第二映射关系；第二映射关系表征像素坐标系和第二世界坐标系的映射关系；第二世界坐标系基于对应的待标定截面所在平面建立。

技术领域

本发明涉及流体力学技术领域，尤其涉及一种空间标定方法、电子设备及存储介质。

背景技术

层析粒子图像测速(TPIV，Tomographic Particle Image Velocimetry)的基本流程包括投放示踪粒子、照亮待测流场空间、拍摄粒子图像、标定、层析三维粒子重构、体互相关分析和计算速度场。其中，在层析三维粒子重构之前，需要进行标定，标定粒子在像素坐标系和世界坐标系之间的坐标映射关系，标定的精度决定了粒子重构的精度。目前，相关技术基于三阶多项式拟合模型的分段标定方法来标定出像素坐标系和待测流场的空间坐标系之间的映射关系，然而这种方法操作繁琐，需要多次等间距移动标定板，而且对位移机构精度要求较高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种空间标定方法、电子设备及存储介质，以至少解决相关技术需要高精度的位移机构移动标定板的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种空间标定方法，该方法包括：

获取至少两张设定图像；所述至少两张设定图像由相机在同一位姿下拍摄位于设定空间的标定板得到，且所述至少两张设定图像中的每张设定图像之间标定板的位姿不平行；其中，所述标定板上存在多个标定点；至少一张设定图像中标定板在被拍摄时的所在平面与所述设定空间的第一待标定截面重合；所述设定空间包括至少两个互相平行的待标定截面；

确定所述至少两张设定图像中每张设定图像对应的第一映射关系；所述第一映射关系表征像素坐标系和第一世界坐标系的映射关系；所述像素坐标系基于所述相机的成像平面建立；所述第一世界坐标系基于对应的设定图像中标定板被拍摄时的所在平面建立；

基于所述至少两张设定图像中每张设定图像对应的第一映射关系，确定标定结果；所述标定结果包括至少两个第二映射关系；所述第二映射关系表征所述像素坐标系和第二世界坐标系的映射关系；所述第二世界坐标系基于对应的待标定截面所在平面建立。

上述方案中，所述基于所述至少两张设定图像中每张设定图像对应的第一映射关系，确定标定结果时，所述方法包括：

从所述至少两张设定图像中每张设定图像对应的第一映射关系中，确定出第三映射关系；所述第三映射关系中对应的第一世界坐标系基于与所述第一待标定截面重合的标定板所在平面建立；

基于所述第三映射关系确定第四映射关系；所述第四映射关系表征为所述至少两个第二映射关系中的一个第二映射关系；所述第四映射关系对应的第二世界坐标系基于所述第一待标定截面所在平面建立；

基于所述第四映射关系确定所述至少两个第二映射关系。

上述方案中，所述第二映射关系通过小孔成像模型表征，所述方法还包括：

将所述第二映射关系由通过小孔成像模型表征转换为通过三阶多项式拟合模型表征。

上述方案中，所述基于所述至少两张设定图像，确定至少两个第一映射关系，包括：

确定所述至少两张设定图像中每张设定图像上标定点的像素坐标；