[发明专利]用于场相关畸变模型的标定场设计及标定方法

摘要

本发明提供了一种用于场相关畸变模型的标定场设计及标定方法，包括步骤：a)展开框架，并用连接杆支撑所述框架的活动关节，保持所述框架稳定；b)将直线材料竖直平行固定于所述框架上下两端，并拉伸所述直线材料，保持所述直线材料的直线度；c)在所述连接杆上布置所述编码点，用普通相机对标定场中的编码点进行拍摄；d)获取所述编码点的空间坐标，将所述编码点的空间坐标进行平面拟合，并将坐标原点移动至拟合平面上；e)将待标定相机固定于微调平台；f)用所述待标定相机对所述标定场进行拍照，计算所述待标定相机的位置及光轴指向；g)通过调节所述微调平台，使光轴垂直于所述拟合平面；h)重复步骤f)和步骤g)，调节所述待标定相机的位置误差小于0.005mm，角度误差小于0.005°。

主权项

1.一种用于场相关畸变模型的标定场设计及标定方法，所述标定步骤为：a)展开框架，并用连接杆支撑所述框架的活动关节，保持所述框架稳定；b)将直线材料竖直平行固定于所述框架上下两端，并拉伸所述直线材料，保持所述直线材料的直线度；其中，所述直线材料设置为具有宽度的回光反射线条，所述直线材料的拉伸方法为在所述框架的上下两端布置G字夹,通过所述G字夹对所述直线材料进行拉伸；保持所述直线材料的直线度通过如下方法实现：通过图像处理算法自动识别所有直线并求解直线亮度重心的准确坐标，所述具有宽度的回光反射条的自动寻迹与亮度中心坐标计算方法为：1)判断图片是否垂直直线图像，如果是水平直线图像，则将图像旋转90度；2)对直线图像进行高斯滤波处理，滤除图像噪声；3)遍历图像中的每一个像素，直至被访问的像素灰度值大于某一设定的灰度阈值，表示找到可能直线的起始端点，此阈值表示可能直线目标的最低成像灰度；4)以目标灰度阈值作为标准，选取此像素所在行方向的临近区域作为直线目标区域，利用平方加权方法求解亮度重心坐标，保存坐标数据；5)在直线图像上求得的亮度重心附近，搜索下一行像素临近直线目标区域，并计算直线目标亮度重心，保存坐标数据；6)重复进行步骤5) ，直至到达此连续直线的下端点,找到下端点的标准是：1当前行临近区域的灰度值均小于目标灰度阈值；2直线目标区域宽度小于设定的宽度阈值；3超出图像区域；7)统计已获得的连续直线段的长度，如果大于设定的直线长度阈值，则保存所有行上的亮度重心坐标，并将直线目标区域的图像亮度值置为0；否则，不保存坐标，不对图像做任何操作；8)继续遍历剩余像素，重复步骤3)，寻找直线上端点；9)找到上端点，重复进行步骤4)‑6)，搜索直线目标，直至图像上所有像素点均被访问完毕；c)在所述连接杆上布置所述编码点，用普通相机对标定场中的编码点进行拍摄；d)获取所述编码点的空间坐标，将所述编码点的空间坐标进行平面拟合，并将坐标原点移动至拟合平面上；e)将待标定相机固定于微调平台；f)用所述待标定相机对所述标定场进行拍照，计算所述待标定相机的位置及光轴指向；g)通过调节所述微调平台，使光轴垂直于所述拟合平面；h)重复步骤f)和步骤g)，调节所述待标定相机的位置误差小于0.005mm，角度误差小于0.005°。