[发明专利]一种基于立体红外相机的动物体尺测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于立体红外相机的动物体尺测量系统，其特征在于，所述系统包括立体红外相机、几何标定模块、同名像点坐标提取模块和立体测距模块，其中：

立体红外相机包括两台型号相同的红外相机，分为主相机和副相机，通过同步线缆将主相机与副相机进行连接，实现两台红外相机的同步拍照，以拍摄实施动物体尺测量的立体像对；

几何标定模块用于使用几何标定板对立体红外相机进行几何标定，具体是通过输入所述立体红外相机拍摄的标定图像，进行图像数据处理和几何参数解算，得到立体红外相机的几何参数；所述几何标定板由棋盘格图案平板和三角支架组成，棋盘格图案由12*9阵列构成，格网间隔50mm，角点定位精度优于0.002mm；在几何标定板的背面安装有快装板接口，通过快装板与三角支架连接；通过万向接头实现所述几何标定板的自由旋转，进而在作业过程中实现标定图像的多位姿切换；

同名像点坐标提取模块用于根据立体红外相机拍摄的用于动物体尺测量的立体像对，基于透视投影模型，从立体像对上量测出尺寸的起点和终点的二维坐标，计算对应的尺寸值，获得动物体尺对应的同名像点坐标；

立体测距模块用于根据所述几何标定模块得到的立体红外相机的几何参数，以及所述同名像点坐标提取模块提取的同名像点坐标，估算出待测动物的体尺在主相机坐标系下的三维坐标，进而计算出待测动物的体尺数据。

2.根据权利要求1所述基于立体红外相机的动物体尺测量系统，其特征在于，在所述立体红外相机中，主相机和副相机之间加装有一根信号同步线缆，当主相机触发拍照功能后，通过信号同步线缆向副相机发射一个信号，激发副相机拍照，进而实现两台红外相机的时间同步拍照功能。

3.根据权利要求1所述基于立体红外相机的动物体尺测量系统，其特征在于，所述立体红外相机的几何参数包括内方位元素和外方位元素，其中：

内方位元素包括主距、主点、径向畸变系数和切向畸变系数；

外方位元素包括副相机坐标系到主相机坐标系的旋转和平移参数。

4.根据权利要求1所述基于立体红外相机的动物体尺测量系统，其特征在于，

所述系统固定安装在一块稳定的平板上；

或，安装在动物常出没的地点，并固定安装在树干或者石头上。

5.一种基于立体红外相机的动物体尺测量方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、利用立体红外相机拍摄实施动物体尺测量的立体像对；其中，所述立体红外相机包括两台型号相同的红外相机，分为主相机和副相机，通过同步线缆将主相机与副相机进行连接，实现两台红外相机的同步拍照；

步骤2、使用几何标定板对立体红外相机进行几何标定，得到立体红外相机的几何参数；其中，所述几何标定板由棋盘格图案平板和三角支架组成，棋盘格图案由12*9阵列构成，格网间隔50mm，角点定位精度优于0.002mm；在几何标定板的背面安装有快装板接口，通过快装板与三角支架连接；通过万向接头实现所述几何标定板的自由旋转，进而在作业过程中实现标定图像的多位姿切换；

步骤3、根据立体红外相机拍摄的用于动物体尺测量的立体像对，基于透视投影模型，从立体像对上量测出尺寸的起点和终点的二维坐标，计算对应的尺寸值，获得动物体尺对应的同名像点坐标；

步骤4、根据步骤2所得到的立体红外相机的几何参数，以及步骤3所得到的同名像点坐标，估算出待测动物的体尺在主相机坐标系下的三维坐标，进而计算出待测动物的体尺数据。

6.根据权利要求5所述基于立体红外相机的动物体尺测量方法，其特征在于，在步骤2使用几何标定板对立体红外相机进行几何标定的过程中，立体红外相机每次成像后，需要变换几何标定板的位姿，共拍摄多组立体像对。