[发明专利]基于立体视觉的投影引导标定方法

权利要求书

1.一种基于立体视觉的投影引导标定方法，其特征在于：包括如下步骤：

设定参考面(5)，所述参考面(5)设于摄像装置(1)和投影装置(3)的共同视场下，摄像装置坐标系(2)与投影装置坐标系(4)的Z轴都朝向所述参考面(5)；

投影第一图像至所述参考面(5)，得到第二图像(7)，所述第一图像包括多个第一标识点；

拍摄所述第二图像，得到第三图像，所述第三图像具有多个第三标识点；

遍历求解所述第一标识点和所述第三标识点的欧式距离，获得匹配点集合，所述匹配点集合包括至少四对欧式距离小于设定阈值的所述第一标识点和与其对应的所述第三标识点；

将所述匹配点集合输入至映射函数，得到所述第一图像和所述第三图像的单应性矩阵；

在所述摄像装置(1)的视场下设定标定板(8)；

拍摄所述标定板(8)，得到第一标定图像；

将所述第一标定图像和单应性矩阵输入至反演函数，得到第二标定图像，所述第二标定图像所在坐标系为所述投影装置(3)的图像坐标系；

单目标定所述第一标定图像，得到所述摄像装置(1)的第一外参矩阵和第一畸变向量；单目标定所述第二标定图像，得到所述投影装置(3)的第二外参矩阵和第二畸变向量；

将所述第一外参矩阵和所述第二外参矩阵输入至转换函数，得到所述投影装置坐标系(4)和所述摄像装置坐标系(2)之间的旋转矩阵和平移矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于立体视觉的投影引导标定方法，其特征在于：在获取所述第一标定图像后，将所述第一标定图像和所述第一畸变向量输入至矫正函数，对所述第一标定图像进行畸变矫正，所述矫正函数包括径向矫正函数和切向矫正函数，所述径向矫正函数如下所示：

其中，r²＝x²+y²，k₁、k₂、k₃为径向畸变参数。

所述切向矫正函数如下所示：

其中，p₁,p₂,p₃为切向畸变参数，(x’,y’)为径向畸变后的坐标，(x”,y”)为经过切向矫正后的坐标。

3.根据权利要求2所述的基于立体视觉的投影引导标定方法，其特征在于：在得到所述第二标定图像后，将所述第二标定图像和所述第二畸变向量输入至所述矫正函数，对所述第二标定图像进行畸变矫正。

4.根据权利要求3所述的基于立体视觉的投影引导标定方法，其特征在于：所述匹配点集合中其中一个元素为(P_pn，P_cn)，P_pn为所述第一标识点在所述投影装置(3)的图像坐标系下的坐标，P_cn为所述第三标识点在所述摄像装置(1)的图像坐标系下的坐标；设定(P_pn，P_cn)＝((X_pn，Y_pn，1)，(X_cn，Y_cn，1))；

所述映射函数如下公式所示：

将所述匹配点集合中的至少四对匹配的所述第一标识点和所述第三标识点的坐标输入至公式(3)得到所述单应性矩阵H，所述单应性矩阵H如下所示：