[发明专利]一种5D四轮定位标定系统的标定方法

权利要求书

1.一种5D四轮定位标定系统的标定方法，其特征在于，包括分布在左上、左下、右上、右下和中间五个方位的五台相机，所述相机的镜头放置在红外灯盘的中心，所述红外灯盘发射红外光，所述相机拍摄标靶，所述标靶反射红外光，所述标靶放置在标定架上，所述标靶包括第一标靶、第二标靶和第三标靶；

所述方法包括以下步骤：

分别对五台相机进行焦距调节并固定焦距；

分别对五台相机进行单相机标定，得出五台相机的特性参数；

分别对左上、右上与中间相机和左下、右下与中间相机进行多相机标定，分别得出左上与右上相机、左下与右下相机之间的位置关系；

分别对左上相机、右上相机与中间相机、左下相机、右下相机与中间相机进行侧方相机标定，得出两个远近标靶之间的相对位置关系；

对左上、右上相机进行多相机标定包括：

用左上相机、右上相机对第一标靶进行拍摄，用中间相机对第二标靶进行拍摄，获取多相机标定需要的标靶图像；

通过标靶图像，计算左上相机和右上相机下第一标靶的位姿和中间相机下第二标靶的位姿，把第二标靶的位姿归算到第一标靶上，联合标定分别获得右上相机下第一标靶和左上相机下第一标靶的角度值和定位值，再相加取平均，得到右上相机下第一标靶和左上相机下第一标靶的相对角度值和定位值，最后计算出两个相机下第一标靶的相对位姿和，两个相机之间的相对位置关系可由下表达式表示：

其中和是右上相机坐标系到左上相机坐标系的旋转矩阵和平移矩阵， 、、和分别是左上相机在视觉区域内第一标靶和右上相机在视觉区域内第一标靶中的旋转矩阵和平移矩阵，和分别是右上相机从第二标靶到第一标靶坐标系的旋转矩阵和平移矩阵；

对左上相机进行侧方相机标定、对右上与中间相机进行侧方相机标定，包括：

分别用左上相机、右上相机与中间相机对两个远近不同的第三标靶进行拍摄，获取左上相机侧方标定需要的标靶图像；

根据标靶图像，求解出左上、右上相机下远近两个标靶的位置关系的相对临界值lR_M21、lT_M21、rR_M21和rT_M21，根据临界值转换成旋转后的角度值和定位值，求出所有的旋转后的当前标靶位姿，并且根据标靶图像求出平均角度值和定位值，最后求出相机视觉区域内的远近两个标靶的相对位置关系，则其可由表达式表示：

其中lR_M21和lT_M21是左上相机从远标靶M2到近标靶M1的旋转矩阵和平移矩阵，右上相机从远标靶M2到近标靶M1坐标系的旋转矩阵rR_M21和平移矩阵rT_M21；R₁₁、T₁₁是左上相机对标靶M1的旋转矩阵和平移矩阵，R₁₂和T₁₂是左上相机对标靶M2的旋转矩阵和平移矩阵；标靶M1和标靶M2是相机视觉区域内的近标靶和远标靶。