[发明专利]自动对焦双目摄像头的标定、3D视觉及深度点云计算方法

权利要求书

1.一种自动对焦双目摄像头的产线标定方法，其特征在于，包括：

A1：在双目摄像头的一场景深度位置处配置第一标定板；

A2：将所述双目摄像头的左右摄像头的镜头按照预设步长移动至一个新位置后，左右摄像头分别拍摄第一标定板以获取第一标定板图像；

A3：重复步骤A2，以获取左右摄像头的镜头的多个位置处拍摄的第一标定板图像，使得左右摄像头各自分别获取一组第一标定板图像；

A4：分别计算左右摄像头各自获取的一组第一标定板图像中预设区域的对比度，将各组中对比度最大时对应的镜头的位置分别确定为左右摄像头各自对于当前场景深度的最佳对焦位置；

A5：重复步骤A1～A4，以获取整个深度范围内的多个场景深度下左右摄像头各自对于各个场景深度的最佳对焦位置，并依据左右摄像头各自对于各个场景深度的最佳对焦位置得到左右摄像头各自的场景深度和最佳对焦位置关系的曲线，再根据左右摄像头各自的场景深度和最佳对焦位置关系的曲线得到整个深度范围内的多个场景深度下对应的关联对焦位置，各个所述关联对焦位置分别由场景深度和对应的左摄像头最佳对焦位置、右摄像头最佳对焦位置组成；

A6：根据步骤A5中获取的各个所述关联对焦位置，在每个所述关联对焦位置中的场景深度下，分别对左右摄像头进行单目标定得到左右摄像头的单目摄像头参数，并结合左右摄像头的单目摄像头参数标定双目摄像头的相对位置。

2.根据权利要求1所述的产线标定方法，其特征在于，所述第一标定板为实心圆点阵列标定板，其尺寸、圆点直径及间距与场景深度成正相关。

3.根据权利要求1所述的产线标定方法，其特征在于，步骤A4中的所述预设区域包括一个区域或者五个区域，其中一个区域是指图像中心的方形区域，五个区域是指图像中心的方形区域和图像中0.5或0.8视场处的四个方形区域。

4.根据权利要求1所述的产线标定方法，其特征在于，步骤A4中采用公式计算第一标定板图像中预设区域的对比度，式中，L_max和L_min分别为预设区域中最大的像素灰度值和最小的像素灰度图。

5.根据权利要求1所述的产线标定方法，其特征在于，步骤A1中配置的所述第一标定板垂直于双目摄像头的光轴，且整个深度范围分为多段深度区间，每一段使用一个尺寸的标定模板；当双目摄像头进入下一段深度区间标定时，更换与该段深度区间相适应的标定模板；在每一次执行步骤A3前执行的步骤A2中，将左右摄像头的镜头移动至对焦距离最近处，步骤A3中重复步骤A2时，依序将左右摄像头的镜头按预设步长移动，直至左右摄像头的镜头位于对焦距离最远处，以遍历完左右摄像头的镜头的全部位置。

6.根据权利要求1所述的产线标定方法，其特征在于，步骤A6具体包括：

A61：根据步骤A5中获取的各个所述关联对焦位置中的场景深度，整个深度范围分为多段深度区间，在各段深度区间下分别配置第二标定板；

A62：左右摄像头分别从不同角度拍摄第二标定板以获取多幅第二标定板图像，基于最小化重投影误差求得左右摄像头的内参数、外参数和畸变参数，结合左右摄像头的外参数标定双目摄像头的相对位置；

A63：重复步骤A61～A62，以获取在每个所述关联对焦位置中的场景深度下左右摄像头的内参数、外参数和畸变参数以及双目摄像头的相对位置。

7.根据权利要求6所述的产线标定方法，其特征在于，所述第二标定板采用黑白棋盘格标定板，其尺寸、棋盘格大小及间距与场景深度成正相关；且整个深度范围分为多段深度区间，每一段使用一个尺寸的标定模板；当双目摄像头进入下一段深度区间标定时，更换与该段深度区间相适应的标定模板。

8.一种自动对焦双目摄像头的产线标定装置，其特征在于，包含有计算机程序，用于实现如权利要求1至7任一项所述的产线标定方法。