[发明专利]一种基于全视场平面标定板的RGBD双目标定方法及系统

权利要求书

1.一种基于全视场平面标定板的RGBD双目标定方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、至少获取6张待标定相机不同位姿下的平面标定板的图像，所述平面标定板包括一个包含若干个黑白相间单元格的棋盘格和三个标记圆点，所述平面标定板尺寸远大于相机视场；

S2、对所述图像采用基于生长的棋盘格角点检测算法，获取每一张图像中各个棋盘格角点的像素坐标，建立棋盘格角点间的相对位置关系，并将棋盘格角点的像素坐标与世界坐标建立一一对应关系；

S3、获取每一张图像中标记圆点的像素坐标，建立标记圆点与棋盘格角点间的相对位置关系，并确定世界坐标的原点和方向；

S4、根据张氏标定法计算待标定相机的内参、畸变、外参以及双目相机的相对旋转和平移。

2.如权利要求1所述的基于全视场平面标定板的RGBD双目标定方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

在Z轴对应待标定相机最近景深的位置采集正对、俯仰15°、偏摆15°姿态下的平面标定板图像，共采集3张图像；

在Z轴对应待标定相机中心景深的位置采集正对、俯仰-15°、偏摆-15°姿态下的平面标定板图像，共采集3张图像。

3.如权利要求2所述的基于全视场平面标定板的RGBD双目标定方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S201、以矩形棋盘格的最左三列为种子棋盘格，向左生长，得到左棋盘格；

S202、执行与所述步骤S201相同的方法，分别以矩形棋盘格的最右三列、最上三行、最下三行作为种子棋盘格，向右、上、下生长，得到右棋盘格、上棋盘格以及下棋盘格；

S203、以左棋盘格的最上3行、上棋盘的最左3列作为横向种子棋盘格、纵向种子棋盘格，进行左上区域生长，得到左上棋盘格；

S204、执行与所述步骤S203相同的方法，分别以左棋盘格的最下3行、下棋盘格的最左3列、右棋盘格的最上3行、上棋盘格的最右3列、右棋盘格的最下3行、下棋盘格的最右3列作为横向种子棋盘格、纵向种子棋盘格，进行左下区域、右上区域、右下区域生长，得到左下棋盘格、右上棋盘格、右下棋盘格；

S205、分别以左上棋盘格的最左三列，最右三列为种子棋盘格，向左、向上生长，得到左上左棋盘格、左上上棋盘格，以左上左棋盘格、左上上棋盘格作为种子棋盘格，进行左上区域生长，得到左上左上棋盘格；

S206、执行与所述步骤S205相同的方法，得到左下左棋盘格、左下下棋盘格、左下左下棋盘格、右上右棋盘格、右上上棋盘格、右上右上棋盘格、右下右棋盘格、右下下棋盘格以及右下右下棋盘格；

S207、将棋盘格进行拼接，得到额外生长的棋盘格。

4.如权利要求3所述的基于全视场平面标定板的RGBD双目标定方法，其特征在于，所述步骤S201具体包括：

S2011、若向左生长，将种子棋盘格左右翻转，若向上生长，将种子棋盘格向下翻转；

S2012、记录当前未参与生长的角点索引、初始最大结构能量以及当前棋盘格角点数量，对种子棋盘格的每一行进行列方向的生长，得到其索引，并计算其结构能量，若结构能量满足下列条件：

结构能量(当前棋盘格角点数量*最大结构能量+1)/(当前棋盘格角点数量)，则生长有效，记录角点索引和结构能量，并将最大结构能量更新为最大结构能量和所计算的结构能量中的最大值，将当前棋盘格角点数量累计加一，角点索引中的当前索引删去；

S2013、根据每一行的生长角点数量最大值，构建索引矩阵、第二维度能量矩阵以及第一维度能量矩阵，将所述步骤2012获得的角点索引填入所述索引矩阵中，将获得的结构能量填入第二维度能量矩阵；

S2014、构建第一维度能量矩阵，以连续长度、第一维度能量矩阵的结构能量为依据，对索引、未参与生长的棋盘格索引、能量矩阵、最大结构能量更新；

S2015、删去所述索引矩阵中所有元素均为零的列，将所述索引矩阵进行左右翻转，若为向上生长，则将索引矩阵取转置，并上下翻转，若为向下生长，则将索引矩阵取转置。