[发明专利]基于单目系统的投影标定方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种基于单目系统的投影标定方法，基于包含有一摄像设备和一投影设备的单目系统；单目系统还包括一立体标靶，立体标靶表面上设置有多个编码标志点和空白区域；该方法包括：通过摄像设备采集第一图像并进行特征识别，获取与编码标志点对应的像素坐标；根据编码标志点的像素坐标及世界坐标进行标定，获取第一标定模型；通过投影设备将投影图像投影，投影图像中包含多个投影标志点；通过摄像设备采集第二图像并进行特征识别，获取投影标志点的像素坐标；根据第一标定模型确定与投影标志点对应的世界坐标，根据投影标志点的世界坐标和投影标志点的投影坐标进行标定，获取第二标定模型。采用本发明，可实现单目系统的投影标定。

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种基于单目系统的投影标定方法及系统。

背景技术

相机标定是图像处理技术中非常重要的技术，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。

单目系统是指一个相机一个投影设备组成的系统，其对应的标定是将投影设备视为一个相机，按照相机模型进行标定，及获取投影设备成像对应的集合模型。需要说明的是，相机标定是已知立体标靶上的点的世界坐标，获取像素坐标来计算投影矩阵，从而得到相机内参数和外参数；而投影的标定是已知立体标靶上的世界坐标，通过投影多幅正交变频光栅条纹图像至立体标靶上，然后计算立体标靶上标志点的香味来获取投影图像的像素坐标，从而得到投影设备的内参数和外参数。也就是说，投影标定中需要投影多幅正交变频光栅条纹图像才能获取相应的标定结果和几何模型。但是，在单目系统中，只有一个投影设备，在投影部分只能投影单幅图像，因此，在单目系统中无法使用上述的投影标定的方法进行标定。

综上所述，鉴于相关技术方案中没有基于单目系统的投影标定方案，亟需提供一种基于单目系统的投影标定方案来解决上述问题。

发明内容

基于此，在本实施例中，特提出了一种基于单目系统的投影标定方法。

一种基于单目系统的投影标定方法，其特征在于，所述方法基于包含有一摄像设备和一投影设备的单目系统；所述单目系统还包括一立体标靶，所述立体标靶表面上设置有多个编码标志点和空白区域；

所述方法包括：

通过所述摄像设备采集所述立体标靶的第一图像，对所述第一图像进行特征识别，获取所述第一图像中与所述编码标志点对应的像素坐标；

根据所述编码标志点的像素坐标以及所述编码标志点的世界坐标进行标定，获取与所述摄像设备对应的第一标定模型；

通过所述投影设备将预设的投影图像投影至所述立体标靶的表面的空白区域，所述投影图像中包含多个与所述编码标志点匹配的投影标志点；

通过所述摄像设备采集第二图像，对所述第二图像进行特征识别，获取所述第二图像中所述投影标志点的像素坐标；

根据所述第一标定模型和所述投影标志点的像素坐标确定与所述投影标志点对应的世界坐标，根据所述投影标志点的世界坐标和投影标志点的投影坐标进行标定，获取与所述投影设备对应的第二标定模型。

可选的，在一个实施例中，所述获取与所述投影设备对应的第二标定模型，还包括：

获取与所述投影设备对应的设备内参数、和/或设备外参数。

可选的，在一个实施例中，所述对所述第一图像进行特征识别，获取所述第一图像中与所述编码标志点对应的像素坐标，还包括：

对所述第一图像进行边缘检测，获取所述第一图像中的边缘封闭区域；