[发明专利]一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法

权利要求书

1.一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，其特征在于，用于标定红外相机(3)和RGB相机(4)，所述的红外相机(3)和RGB相机(4)分别通过第二三轴相机夹具(8)和第一三轴相机夹具(2)设置在底座(1)上，所述的底座(1)上设有位于红外相机(3)和RGB相机(4)之间的分束器(5)，所述的分束器(5)包括透镜，所述的透镜的前、后表面分别镀有红外增透膜和可见光反射膜；

所述的方法包括：

利用标定板(6)标定红外相机(3)和RGB相机(4)；

所述的标定板(6)为双色棋盘，所述的双色棋盘上两种颜色的棋盘格上分别覆盖有高导热性材料和低导热性材料；

所述的标定过程包括以下步骤：

S1、加热标定板(6)；

S2、将标定板(6)以不同位姿置于红外相机(3)和RGB相机(4)的共视范围内，采集多对时间同步的红外和RGB图像对；

S3、利用红外和RGB图像对，计算红外相机(3)和RGB相机(4)的内参，以及红外相机(3)到RGB相机(4)的外参；

S4、根据计算的相机内、外参将红外图像重投影到RGB图像平面，判断计算结果是否满足精度要求，若是则执行步骤S5，否则删除误差较大的红外和RGB图像对，并执行步骤S3；

S5、判断外参中的旋转矩阵是否为单位矩阵，若是，执行步骤S6，否则根据旋转矩阵，通过第一三轴相机夹具(2)调节RGB相机(4)绕竖直轴旋转，使旋转矩阵为单位矩阵，执行步骤S2；

S6、根据外参中的平移向量，通过第一三轴相机夹具(2)调节RGB相机(4)的三轴位移，使平移向量为零向量，此时红外相机(3)和RGB相机(4)的坐标系重合，完成标定。

2.根据权利要求1所述的一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，其特征在于，所述的步骤S2包括：

控制红外相机(3)和RGB相机(4)逐帧地同步采集图像，并记录图像的时间戳，将具有相同时间戳的红外图像和RGB图像一对一匹配，构成红外和RGB图像对。

3.根据权利要求1所述的一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，对于标定板(6)的每个位姿，采集6对红外和RGB图像对。

4.根据权利要求1所述的一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，采集的红外和RGB图像对的总数量不小于100对。

5.根据权利要求1所述的一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，所述的步骤S3包括：

将采集到的红外和RGB图像对导入双目标定程序，设置标定板(6)的相关参数，执行角点检测及双目标定算法，计算出红外相机(3)和RGB相机(4)的内参和外参。

6.根据权利要求1所述的一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，所述的删除误差较大的红外和RGB图像对的过程包括：

绘制所有红外和RGB图像对的重投影误差，删除重投影误差大于第一误差阈值的红外和RGB图像对。

7.根据权利要求1所述的一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，所述的精度要求包括：

所有红外和RGB图像对的平均重投影误差小于第二误差阈值，且红外和RGB图像对的数量大于数量阈值。

8.根据权利要求1所述的一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，所述的红外相机(3)轴线和RGB相机(4)轴线位于同一水平高度，且互相垂直；

所述的红外相机(3)轴线和RGB相机(4)轴线所成夹角的角平分线位于透镜的前表面所在的平面内。

9.根据权利要求1所述的一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，所述的透镜的材料为硒化锌。

10.根据权利要求1所述的一种用于融合红外和RGB信息的相机标定方法，所述的高导热性材料为焊盘材料，所述的低导热性材料为喷漆材料。