[发明专利]一种羽毛球机器人相机以及车身到世界坐标系的标定方法

摘要

本发明公开了一种羽毛球机器人相机标定方法，包括：使用标定板对相机的内参外参数进行标定，由于标定板的黑点等距等大小这种特殊构造，在图像中很容易识别出标定板的二维位置和标定板的方向信息；根据标定板上真实的黑点之间的物理距离，就可以通过这个对应关系建立起相机和真实世界的联系，建立内参数的方程；左右相机分别进行标定即可得到该相机的内参数，同时由于两个相机左右图像上对应同一块标定板，可以以此建立左右相机之间的对应关系，既外参数矩阵。

主权项

1.一种羽毛球机器人相机以及车身到世界坐标系的标定方法，其特征在于，包括：使用标定板(1)对相机的内参外参数进行标定，所述标定板(1)具有一圈黑色边框(2)以在图像识别中区分标定板(1)的内界和外界，所述标定板(1)左上角具有缺口以表示这块标定板的正方向，所述标定板(1)内部是白色底板上喷绘为矩阵排列布置的若干黑点(4)，黑点(4)之间等距等大小；根据标定板(1)上的黑点(4)之间的物理距离，通过这个对应关系建立起相机和真实世界的联系，建立内参数的方程；左右相机分别进行标定即可得到该相机的内参数，同时由于两个相机左右图像上对应同一块标定板，可以以此建立左右相机之间的对应关系，既外参数矩阵；所述方法包括：将所述标定板(1)布置在羽毛球场地上对应位置，使标定板的位置姿态即是羽毛球场地相对于双目系统的位置姿态，得到从双目系统坐标系到羽毛球场地坐标系的转换关系矩阵，把每次计算出的相对相机原点坐标系的三维点用该转换关系矩阵进行处理，得到相对于羽毛球场的三维坐标；车身到世界坐标系的标定包括：根据羽毛球机器人车身的三维位置反投影得到左右相机上的车身大概位置，通过取感兴趣区域ROI得到包含车身的图像；采用与光照无关的边缘查找的算法查找标定板轮廓，通过筛选圆度和饱和度最高的点并获取中心，从而得到二维的标定板位置；通过相机内外参数和羽毛球场地转换矩阵计算出每个点的相对于羽毛球场地的三维位置，通过8个三维点的和已知的标定板到车身码盘的相对位置，得到车身相对于羽毛球场地的位置和姿态。