一种基于高精度运动平台的多相机标定方法

摘要

本发明一种基于高精度运动平台的多相机标定方法，在整个工作区域内，通过载物台固定在高精度运动平台上的标定板可以做任意已知的旋转平移等线性运动，获得标定板在世界坐标系下的位姿。标定板在高精度运动平台的控制下运动，使其出现在某个相机或多个相机的视野中，相机拍摄图像，寻找世界坐标系下与图像坐标系下对应点对坐标，最后采用全局优化算法，整体一次求解各个相机参数，克服了现有标定方法需要对多相机系统中的相机逐个标定存在的低效率、有较大累积误差或设计特定标定部件的麻烦等缺点，实现了多相机系统整体的一次性标定，具有极其重要的工程应用价值，完成高精度标定及三维重建。测量过程简单，标定结果精确，提高了工作效率。

主权项

一种基于高精度运动平台的多相机标定方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，初始化多相机标定系统，所述的多相机标定系统包括载物台和高精度运动平台，以及至少两个相机；所有相机均匀布置于载物台的上方，且相机的取景框均朝向载物台，载物台上固定放置标定板，高精度运动平台控制载物台的运动；所述的高精度运动平台具有6个及以上自由度，位移精度达到0.1mm的运动平台；步骤2，在初始位姿的标定板上建立世界坐标系，并在标定板上选取至少五个标定点，得到所有标定点的世界坐标；步骤3，通过高精度运动平台的控制，将标定板从上一位姿移动到下一位姿，并使标定板填充到未拍摄两幅标定板在不同位姿下图像的一个或多个当前相机视野内；步骤4，一个或多个当前相机对当前位姿下的标定板分别进行图像采集，并获取标定板中步骤2选取的至少五个标定点在图像上对应点的图像坐标和在世界坐标系上的世界坐标；步骤5，重复步骤3和4直到每个相机至少拍摄两幅标定板在不同位姿下的图像；步骤6，对所有相机内外参数进行全局标定，采用全局算法对步骤4得到的所有标定点的图像坐标与其世界坐标的关系进行优化，确定各个相机精确的标定参数。