[发明专利]一种标定板、标定方法及系统

说明书

本发明公开了一种标定方法，包括如下步骤：获取相机所拍摄的上述的标定板的标定图像，所述标定板上分布有多个空心标定图案，每个空心标定图案内均设有对应的实心标定图案；生成多个识别区域，一个识别区域包含一个空心标定图案；在各个识别区域内对所述实心标定图案进行识别；计算出各个实心标定图案的质心，并将计算出的各个质心作为相机标定用的特征点。该标定方法即使相机所拍摄到的标定图像比较模糊，也能够准确抓取各张标定图像中的特征点。本发明还公开了一种标定板和标定系统。

技术领域

本发明涉及相机标定技术，尤其涉及一种标定板、标定方法及系统。

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的标定参数，而求解这些标定参数的过程就叫相机标定。相机的标定参数一般包括内参数、外参数以及畸变参数。

对相机进行标定的目的有两个，一个是由于每个相机的畸变程度各不相同，通过标定可以利用标定参数对原始图像进行校正还原，生成与真实世界相接近的图像；另一个是根据获得的图像重构三维场景。

张氏标定法是目前行业内普遍使用的相机标定方法，仅需使用一张如图1所示的棋盘格标定板即可完成相机的标定。所述棋盘格标定板上分布有依次间隔的黑色方格和白色方格，在进行标定时，仅需从不同方向对所述棋盘格标定板拍摄几张标定图像，然后抓取各张标定图像中所述棋盘格标定板上的角点（方格与方格之间的交点）作为特征点，再根据各张标定图像中角点的坐标变化计算出相机的标定参数，具有成本低、精度高和鲁棒性好等优点。

但是，角点的抓取需要先对所述棋盘格标定板上各个方格的直边进行识别，通过各条直边的交点来确定各个角点的位置坐标，故相机所拍摄的标定图像必须足够清晰，以便于识别各个方格的直边。而在标定长焦相机时，由于长焦相机的焦距大，所述棋盘格标定板如果与所述长焦相机的距离太近的话，则所述长焦相机所拍摄到的标定图像就会很模糊，无法识别各个方格的直边，所述棋盘格标定板如果与所述长焦相机的距离太远的话，则需要较大的测试空间和棋盘格标定板。

专利号为CN202021083342.1的中国专利中公开了一种用于广角摄像头的检测系统，该检测系统包括测试标靶，用于向广角摄像头提供拍摄用的标定图像像；增距镜，用于缩小广角摄像头的视场角，设于所述测试标靶和广角摄像头之间；PC机，用于依据广角摄像头拍摄到的标定图像像进行测试，电性连接于所述广角摄像头。该系统通过在所述测试标靶和广角摄像头之间增设所述增距镜，利用所述增距镜来缩小所述广角摄像头的视场角，使得所述广角摄像头在较小的距离下也能够对所述测试标靶进行清晰成像。

在标定长焦相机时，也可以采用与上述专利中相类似的增距镜来改变所述长焦相机的焦距，但是所述增距镜本身也是透镜的一种，也存在成像畸变问题，引入所述增距镜相当于增加了成像的总畸变，还会引入一些不确定变量，导致所计算出的标定参数存在较大误差。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种标定板、标定方法及系统，即使相机所拍摄到的标定图像比较模糊，也能够准确抓取各张标定图像中的特征点。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种标定板，包括一二维平面，所述二维平面上分布有多个空心标定图案，每个空心标定图案内均设有对应的实心标定图案。

进一步地，多个空心标定图案在所述二维平面上呈M行N列分布，M、N≥2。

进一步地，所述空心标定图案为空心圆，所述实心标定图案为实心圆，各个实心圆的质心为对应空心圆的圆心。

一种标定方法，包括如下步骤：

S1：获取相机所拍摄的上述的标定板的标定图像；

S2：生成多个识别区域，一个识别区域包含一个空心标定图案；