[发明专利]基于方向指示标志点标定模板的转台转轴标定方法

权利要求书

1.一种基于方向指示标志点标定模板的转台转轴标定方法，其特征在于：应用转台转轴标定模板和相机系统，所述标定模板包括标志点矩阵和所述标志点矩阵外侧的一个方向指示标志点，所述方向指示标志点位于标志点矩阵的一条矩形边的中垂线上，转台转轴标定方法包括如下步骤：

步骤一、将所述标定模板置于转台中央区域；

步骤二、预设转台旋转速度与相机采集的时间间隔；

步骤三、启动转台旋转360度，得到相机采集的标定模板的图像序列；

步骤四、提取每个标定模板图像中的标志点矩阵；

步骤五、提取每个标定模板图像中的方向标志点；

步骤六、确定每个标定模板图像中标志点矩阵的中心点；

步骤七、根据中心标志点与方向标志点确定每个标定模板坐标系的X轴方向和Y轴方向；

步骤八、根据构建的标定模板坐标系与中心标志点识别标定模板得到标志点的物点坐标；

步骤九、根据标志点的像素坐标与物点坐标解算采集每一幅标定模板图像所在位置时的相机姿态；

步骤十、根据相机姿态与标志点的像素坐标计算相机坐标系下标志点的三维坐标；

步骤十一、将所有标定模板图像中的标志点矩阵按照标志点的物点坐标进行匹配；

步骤十二、通过圆拟合计算所有图像中匹配标志点旋转360度形成圆的圆心；

步骤十三、采用MeanShift算法从多个圆心中寻找最优解，得到转台的转心；

步骤十四、用所有标志点矩阵三维点拟合转台平面；

步骤十五、用转心和转台平面的法线构建转台坐标系；

步骤十六、计算得到从相机坐标系变换到转台坐标系的变换矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于方向指示标志点标定模板的转台转轴标定方法，其特征在于：所述步骤七中，标定模板坐标系的X轴方向由左手定则确定。

3.根据权利要求1所述的基于方向指示标志点标定模板的转台转轴标定方法，其特征在于：所述标志点矩阵为奇数行列矩阵，所述步骤六中的中心点为标志点矩阵的中心标志点。