[发明专利]双目摄像机的标定方法、系统、电子设备和存储介质

说明书

本发明公开了一种双目摄像机的标定方法、系统、电子设备和存储介质，方法包括：以棋盘格为标定板；将双目摄像机划分为主摄像机和副摄像机，采用主摄像机和副摄像机分别采集标定板上的棋盘格图片，得到主摄图片和副摄图片；根据主摄图片进行主摄像机单目标定，获得主摄像机内外参数矩阵和主摄像机畸变系数矩阵；根据副摄图片进行副摄像机单目标定，获得副摄像机内外参数矩阵和副摄像机畸变系数矩阵；再分别进行主摄像机和副摄机的立体标定，获得旋转矩阵、平移矩阵、本征矩阵以及基础矩阵。本发明在双摄立体标定之前先对主副摄像机分别进行单目标定，获取每个单目摄像机的内外参数和畸变参数，得到的内参误差小、双摄标定结果相对更稳定。

技术领域

本公开一般涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种双目摄像机的标定方法、系统、电子设备和存储介质。

背景技术

无论是在图像测量还是在机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此，做好相机标定是做好后续工作的前提，提高标定精度是科研和生产工作的重点所在。

智能手机现在越来越多的采用多个摄像头组合的方案，其中任意两个摄像头搭配即可实现一种双摄功能，以达到提升画质、背景虚化、光学变焦、三维重建等功能。显而易见，智能手机的多摄技术方案的关键技术就是双摄技术方案，而双摄标定又是双摄技术方案的关键环节，所以双摄标定在智能手机多摄技术方案中的重要性越来越突出。

双摄标定是指在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的在三维空间中的几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数(内参数、外参数、畸变参数)。在大多数情况下，这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解几何模型参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)，所谓双摄标定就是对两个相机(摄像机)进行标定的过程。

现有的双摄标定技术，直接进行主副摄像机的立体标定，直接获取主副摄内外参，这样得到的内参误差大、标定结果不稳定。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种双目摄像机的标定方法及标定系统，在双摄标定之前先对主副摄像机分别进行单目标定，再进行主副摄像机的立体标定，通过单目标定获取每个单目摄像机的内外参数和畸变参数，得到的内参误差小、双摄标定结果也相对更稳定。

第一方面，提供一种双目摄像机的标定方法，包括以下步骤：

S10：以棋盘格为标定板；

S30：将双目摄像机划分为主摄像机和副摄像机，采用所述主摄像机和副摄像机分别采集标定板上的棋盘格图片，分别对应得到主摄图片和副摄图片；

S50：根据所述主摄图片进行主摄像机单目标定，获得主摄像机内外参数矩阵和主摄像机畸变系数矩阵；

根据所述副摄图片进行副摄像机单目标定，获得副摄像机内外参数矩阵和副摄像机畸变系数矩阵；

S70：再分别进行所述主摄像机和所述副摄机的立体标定，获得旋转矩阵R、平移矩阵T、本征矩阵E以及基础矩阵F。

第二方面，提供一种双目摄像机的标定系统，包括：

标定板设计模块，配置用于设计以棋盘格为标定板；

图像获取模块，配置用于将双目摄像机划分为主摄像机和副摄像机，采用所述主摄像机和副摄像机分别采集标定板上的棋盘格图片，分别对应得到主摄图片和副摄图片；

单目标定模块，配置用于根据所述主摄图片进行主摄像机单目标定，获得主摄像机内外参数矩阵和主摄像机畸变系数矩阵；并用于根据所述副摄图片进行副摄像机单目标定，获得副摄像机内外参数矩阵和副摄像机畸变系数矩阵；