[发明专利]基于等角螺旋线的标定板和相机标定方法

权利要求书

1.一种基于等角螺旋线的标定板，用于根据其中添加预设标记的标定特征确定标定坐标，其特征在于：

所述标定板设置有多个特征层，且每个特征层包括多个基于等角螺旋线生成的特征，其中，

同一特征层内的特征形状和大小相同，不同特征层的特征形状相同但大小不同，且特征中心位于所述等角螺旋线上的特征为所述标定特征；

定义标定板中心为所述等角螺旋线的起始点，定义第一特征层由特征中心分布在以所述标定板中心为圆心，以初始位置半径为半径的圆上且间隔固定角度的N个特征组成，定义非第一特征层，由特征中心分布在等角螺旋线的预设点上，且间隔固定角度的N个特征组成，其中，所述初始位置半径取值为预设的常数，对于任意一个非第一特征层，所述预设点为其内层特征中相邻两个特征中心连线的中垂线，与所述等角螺旋线的第一个外侧交点；

所述标定特征设置有所述预设标记，所述预设标记用于指示所述标定特征在标定板中的层号以及在本特征层内的序号。

2.根据权利要求1所述的标定板，其特征在于，在所述特征的形状为圆形的情况下：

任意一个特征层内，所述特征的半径小于相邻两个特征中心连线长度的一半；

所述非第一特征层内，任意一个特征的半径小于，其自身特征中心与相邻内层特征的特征中心连线长度与内层特征半径的差值。

3.根据权利要求2所述的标定板，其特征在于，在所述特征的形状为圆形的情况下：

所述预设标记为所述标定特征内部的多个同心圆，其中，不同特征层内的标定特征，其内部各个同心圆的半径比例不同；

在相机标定过程中，根据所述标定特征中各个同心圆的半径比例，确定所述标定特征所在的层号，以及所述标定特征在本特征层内的序号。

4.根据权利要求1所述的标定板，其特征在于，所述等角螺旋线可以用如下极坐标方程表示：

其中，为极坐标半径，为极坐标角度，为所述初始位置半径，是控制所述等角螺旋线弯曲程度的参数，为第条等角螺旋线的初始角度参数，

所述标定板中，任意一条等角螺旋线的、和均为常数，不同等角螺旋线的、相同，不同。

5.根据权利要求1所述的标定板，其特征在于，所述固定角度与特征数量存在如下关系：

其中，是所述固定角度，是特征数量；

各条等角螺旋线的初始角度参数与所述固定角度存在如下关系：

其中，是所述等角螺旋线的序号，是第条螺旋线的初始角度参数，是初始角度常数，是所述固定角度。

6.一种相机标定方法，其特征在于，通过基于等角螺旋线的标定板进行相机标定，所述方法包括：

视野大小不同的多个摄像装置，分别拍摄所述标定板上不同区域的多组标定图像；

分别确定所述标定图像中的标定特征，分别根据添加预设标记的标定特征确定标定坐标，并分别基于所述标定坐标进行相机标定，其中，

所述标定板设置有多个特征层，且每个特征层包括多个基于等角螺旋线生成的特征，同一特征层内的特征形状和大小相同，不同特征层的特征形状相同但大小不同，且特征中心位于所述等角螺旋线上的特征为标定特征；定义标定板中心为所述等角螺旋线的起始点，定义第一特征层由特征中心分布在以所述标定板中心为圆心，以初始位置半径为半径的圆上，且间隔固定角度的N个特征组成，定义非第一特征层，由特征中心分布在等角螺旋线的预设点上，且间隔固定角度的N个特征组成，其中，所述初始位置半径取值为预设的常数，对于任意一个非第一特征层，所述预设点为其内层特征中相邻两个特征中心连线的中垂线，与所述等角螺旋线的第一个外侧交点；所述标定特征设置有所述预设标记，所述预设标记用于指示所述标定特征在标定板中的层号以及在本特征层内的序号。