[发明专利]一种相机标定装置及标定方法

说明书

本发明提出一种相机标定装置及方法，所述装置为一四立柱框架结构，所述四立柱框架进一步包括：一第一面板，设置于所述框架的上部，所述第一面板用于固定相机；一第二面板，设置于所述框架的下部，用于固定所述框架；一网格板，设置于所述第一面板和第二面板之间；及一棋盘格，设置于所述网格板上与所述网格板重叠放置，所述棋盘格以所述网格板为参照系移动。采用使用该装置及方法得到的样品图片能够保证每次校正得到相同畸变系数，有助于提高校正效果。

技术领域

本发明属于相机标定技术领域，尤其涉及一种相机标定装置及标定方法。

背景技术

相机镜头的畸变实际上是光学透镜固有的透视失真的总称，相机(摄像头)成像产生的畸变包括径向畸变和切向畸变，其中径向畸变是沿着透镜半径方向分布的畸变，产生原因是光线在原理透镜中心的地方比靠近中心的地方更加弯曲；切向畸变是由于透镜本身与相机传感器平面(成像平面)或图像平面不平行而产生的。为了消除相机成像中畸变，就需要使用到相机标定技术。通过使用相机标定技术可以求解出相机的畸变系数，有了畸变系数就可以解决由于镜头畸变引起的图像的变形失真的问题。

目前在相机标定中常用的方法是“张正友标定”法，该方法介于传统标定法和自标定法之间，克服了传统标定法需要的高精度标定物的缺点，而仅需使用一个打印出来的棋盘格就可以。该方法的标定过程如下：

1、打印一张棋盘格，将其贴在一个平面上，作为标定物。

2、通过调整标定物或摄像机的方向，为标定物拍摄一些不同方向的照片。

3、从照片中提取棋盘格角点。

4、计算相机的畸变系数。

但该方法在对棋盘格进行拍摄取样时没有制定一套拍照准则，一方面，这会导致同一个相机在进行两次拍照取样后，所求解的相机畸变系数会略有不同；另一方面，使用相机对着棋盘格进行任意拍摄时最终也能够求解出相机畸变系数，但这样做最终对畸变图像校正后的效果不是很理想。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提出一种改进的相机标定装置及标定方法，通过使用该方法采用的样品图片能够保证每次校正得到相同畸变系数，有助于提高校正效果。

一方面，本发明公开了一种相机标定装置，所述装置为一四立柱框架结构，所述四立柱框架进一步包括：

一第一面板，设置于所述框架的上部，所述第一面板用于固定相机；

一第二面板，设置于所述框架的下部，用于固定所述框架；

一网格板，设置于所述第一面板和第二面板之间；及

一棋盘格，设置于所述网格板上与所述网格板重叠放置，所述棋盘格以所述网格板为参照系移动。

进一步，所述网格板与棋盘格的单元格间距相同。

进一步，所述相机设置于所述第一面板的中心点。

进一步，所述第一面板、第二面板、网格板的长度为60厘米，宽度为30厘米。

进一步，所述网格板和棋盘格的单元格间距均为3厘米。

另一方面，本发明公开了一种相机标定方法，采用如上所述的相机标定装置，包括：

装置搭建步骤S1，用于将所述相机固定设置于所述第一面板的中心点，并调整所述第一面板与网格板之间的初始距离；

拍摄采样步骤S2，用于在所述网格板上择一单元格为初始位置以两个单元格为单位在所述初始位置的邻域上移动所述棋盘格并拍摄，获得一图片组，所述图片组记为P；

角点提取步骤S3，根据所述拍摄采样步骤获得的图片组P获取所述棋盘格的角点信息；