[发明专利]一种单目散斑投射器位置的标定系统及方法

说明书

本发明公开一种单目散斑投射器位置的标定系统及方法，属于图像处理和计算机视觉技术领域。包括：一个第一设定位置设置的单目散斑投射器、一个图像采集装置和一个标定板；根据第一平面方程及第一散斑投射面图像，获取第一组点的3D坐标值；根据第二平面方程及第二散斑投射面图像，获取第二组点的3D坐标值；根据第一组点的3D坐标值及第二组点的3D坐标值获取第一组点及第二组点之间的多条直线；获取多条直线交汇点的三维坐标；根据交汇点的三维坐标标定单目散斑投射器位置。本发明解决了没有原始散斑图像的情况下不能得到单目散斑投射器中心位置的问题。

技术领域

本发明属于图像处理和计算机视觉技术领域，尤其涉及一种单目散斑投射器位置的标定系统及方法。

背景技术

单目散斑结构光模组深度感知功能的理论前提是图像采集装置和投射器的中心要在水平方向上对齐。获取单目散斑投射器中心的位置，一是能够评估模组的安装偏差，二是为机械对齐或算法校正提供反馈量，三能能够确定基线的准确长度。对于现有大多数包含VCSEL和DOE的单目散斑投射器，原始散斑图像难于获得，因此不能利用上述方法得到单目散斑投射器中心的位置。

发明内容

本本发明的目的是提供一种单目散斑投射器位置的标定系统，以解决现有技术中没有原始散斑图像的情况下不能得到单目散斑投射器中心位置的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种单目散斑投射器位置的标定方法，包括：

S101，在一个第一设定位置设置单目散斑投射器和一个图像采集装置。单目散斑投射器具有一个投射方向。单目散斑投射器在投射方向上能够形成一个投射区域。

图像采集装置具有一个图像采集方向。图像采集装置在图像采集方向上具有一个图像采集区域。

投射方向与图像采集方向同向，以使投射区域能够位于图像采集区域内。

S102，在图像采集方向的第一位置上设置一个标定板。标定板具有一个板面。板面朝向单目散斑投射器和图像采集装置设置且与投射方向形成一个第一夹角，以使图像采集区域能够在标定板上形成一个第一采集面。投射区域能够在第一采集面内形成一个第一散斑投射面。

S103，图像采集装置能够在环境光下，采集第一采集面图像且能够在单目散斑投射器投射散斑图像时，采集第一散斑投射面图像。

S104，根据第一采集面图像中多个点的三维坐标信息获取一个第一平面方程。根据第一平面方程及第一散斑投射面图像，获取第一散斑投射面上一个第一组点的3D坐标值。

S105，将标定板从第一位置移动到一个第二位置。板面与投射方向形成一个第二夹角，以使图像采集区域能够在标定板上形成一个第二采集面。投射区域能够在第二采集面内形成一个第二散斑投射面。

S106，图像采集装置能够在环境光下，采集第二采集面图像且能够在单目散斑投射器投射散斑图像时，采集第二散斑投射面图像。

S107，根据第二采集面图像中多个点的三维坐标信息获取一个第二平面方程。根据第二平面方程及第二散斑投射面图像，获取第二散斑投射面上一个第二组点的3D坐标值。

S108，根据第一组点的3D坐标值及第二组点的3D坐标值获取第一组点及第二组点之间的多条直线。

S109，获取多条直线交汇点的三维坐标。

S110，根据交汇点的三维坐标标定单目散斑投射器位置。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步地，标定板设有一个第一标定板坐标系和一个第二标定板坐标系。