[发明专利]大畸变镜头下的高精度圆形标志点中心定位方法及装置

摘要

本发明适用于光学测量技术领域，提供了一种大畸变镜头下的高精度圆形标志点中心定位方法及装置，首先，利用大畸变镜头的相机采集N个摆放姿态下的印制有圆形标志点图案的标靶图像，得到N个标靶图像；然后，对标靶图像进行椭圆中心坐标提取，并标定相机的固定内部参数和N个外部参数；然后，反向投影变换计算生成N幅平行于世界坐标系中XW‑OW‑YW平面的标靶图像；对N幅标靶图像分别进行圆心提取计算，并进行正向投影变换计算到相机的成像平面，得到N组坐标作为圆形标志点中心的图像坐标继续进行标定，并更新固定内部参数和N个外部参数；若圆形标志点中心的图像坐标趋于稳定，则完成定位；本发明的方法实现了高精度圆形标志点中心定位。

主权项

一种大畸变镜头下的高精度圆形标志点中心定位方法，其特征在于，所述高精度圆形标志点中心定位方法应用于圆形标志点中心定位系统，所述圆形标志点中心定位系统包括：大畸变镜头的相机和印有圆形标志点图案的平面标靶；所述方法包括：步骤S1，将所述印制有圆形标志点图案的平面标靶以任意N个姿态摆放，利用所述大畸变镜头的相机采集N个摆放姿态下的印制有圆形标志点图案的标靶图像，得到N个包含椭圆标志点的标靶图像I1，I2，...，IN，其中，N大于等于3；步骤S2，对N个所述包含椭圆标志点的标靶图像进行椭圆中心坐标提取，以提取的椭圆中心坐标x1，x2，...，xN作为圆形标志点中心的图像坐标，标定所述相机的固定内部参数和N个标靶姿态下所述相机与所述平面标靶之间的外部参数；步骤S3，利用得到的所述固定内部参数、N个所述外部参数和相机采集到的标靶图像I1，I2，...，IN对应地反向投影变换计算生成N幅平行于世界坐标系中XW‑OW‑YW平面的标靶图像IXY1，IXY2，...，IXYN；步骤S4，对N幅所述标靶图像IXY1，IXY2，...，IXYN分别进行圆心提取计算，得到N组图像中的圆心坐标xc1，xc2，...，xcN；步骤S5，利用所述固定内部参数和N个所述外部参数将所述圆心坐标xc1,xc2,...,xcN进行正向投影变换计算到相机的成像平面，得到N组坐标xx1,xx2,...,xxN作为圆形标志点中心的图像坐标继续进行标定，并更新所述相机的固定内部参数和N个标靶姿态下所述相机与所述平面标靶之间的外部参数；步骤S6，若所述圆形标志点中心的图像坐标或标定的所述固定内部参数和N个所述外部参数趋于稳定，则完成圆形标志点中心的高精度定位；否则，返回步骤S3。