[发明专利]一种双相机联合标定方法、系统及装置

说明书

本发明涉及一种双相机联合标定方法、系统及装置，其方法包括，根据左、右两个相机拍摄的棋盘格图像，建立棋盘格角点分别到左、右两个相机的像素坐标系的关系以及左、右两个相机之间的位置关系；将棋盘格角点到左相机的像素坐标系的关系进行齐次变换，求解出左相机的外参；根据棋盘格角点到右相机的像素坐标系的关系、左相机的外参以及左、右两个相机之间的位置关系，对右相机的内参进行联合优化，得到右相机的内参的最优解；基于左、右两个相机之间的位置关系，根据左相机的外参，计算出右相机的外参。本发明采用一个内参已知的标准的左相机对待标定的右相机进行标定，在标定的过程中对右相机的内参进行联合优化，标定方法简单且标定精度高。

技术领域

本发明涉及相机标定领域，具体涉及一种双相机联合标定方法、系统及装置。

背景技术

在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此，做好相机标定是做好后续工作的前提，提高标定精度是科研工作的重点所在。

但是现有的相机标定方法大多比较复杂，且标定精度不够高，无法满足现有的应用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双相机联合标定方法、系统及装置，标定过程简单且标定精度高。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种双相机联合标定方法，包括以下步骤，

S1，控制左、右两个相机同时拍摄标定板上的棋盘格图像，并根据左、右两个相机拍摄的棋盘格图像，建立棋盘格角点分别到左、右两个相机拍摄的棋盘格图像的像素坐标系的关系以及左、右两个相机之间的位置关系；其中，左相机为内参已知的标准相机；

S2，基于标定板坐标系的z方向，将棋盘格角点到左相机拍摄的棋盘格图像的像素坐标系的关系进行齐次变换，并根据左相机已知的内参以及齐次变换后的棋盘格角点到左相机拍摄的棋盘格图像的像素坐标系的关系，求解出左相机的外参；

S3，根据棋盘格角点到右相机拍摄的棋盘格图像的像素坐标系的关系、左相机的外参以及左、右两个相机之间的位置关系，对右相机的内参进行联合优化，得到右相机的内参的最优解；

S4，基于左、右两个相机之间的位置关系，根据左相机的内参与外参，计算出右相机的外参。

基于上述一种双相机联合标定方法，本发明还提供一种双相机联合标定系统。

一种双相机联合标定系统，包括支架、左相机、右相机、带有棋盘格的标定板以及联合标定子系统；

所述左相机为内参已知的标准相机，所述左相机和所述右相机分别固定在所述支架的左、右两侧，所述标定板固定放置在所述左相机和所述右相机的视野范围内的任一点上；

所述联合标定子系统包括关系建立模块、左相机外参标定模块、右相机内参标定模块和右相机外参标定模块；

所述关系建立模块，其用于控制左、右两个相机同时拍摄标定板上的棋盘格图像，并根据左、右两个相机拍摄的棋盘格图像，建立棋盘格角点分别到左、右两个相机拍摄的棋盘格图像的像素坐标系的关系以及左、右两个相机之间的位置关系；

所述左相机外参标定模块，其用于基于标定板坐标系的z方向，将棋盘格角点到左相机拍摄的棋盘格图像的像素坐标系的关系进行齐次变换，并根据左相机已知的内参以及齐次变换后的棋盘格角点到左相机拍摄的棋盘格图像的像素坐标系的关系，求解出左相机的外参；