一种用于三维数字图像相关的相机外参标定方法

摘要

本发明公开了一种用于三维数字图像相关的相机外参标定方法，包括以下步骤：标定两个相机内参；根据实验要求安装两个相机，使得被测区域成像于两个相机之中；在被测试样表面制备散斑或直接使用被测试样表面的自然纹理作为位置信息载体；通过同步采集装置使得两个相机同步采集一幅试样图像；基于数字图像相关技术对两个相机图像中的子区进行匹配；根据两个相机图像中子区匹配的结果及之前标定的相机内参，标定相机之间的相对外参并确定平移向量的尺度信息。本发明具有操作简单、实用性强等优点，可实现三维数字图像相关中相机外参的标定和全场三维变形测量。

主权项

一种用于三维数字图像相关的相机外参标定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)预先对两个相机内部参数进行标定，包括：主点位置(u₀，v₀)，镜头焦距f，像元尺寸(S_x，S_y)以及镜头畸变参数矩阵D_i，所述主点位置为镜头的光轴与靶面交点的像素坐标，所述镜头畸变参数矩阵包括6阶径向畸变参数K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆和2阶切向畸变参数P₁、P₂；2)将两个相机安装在被测区域两侧，使得被测区域成像于两个相机之中；3)在被测试样表面制备随机的散斑图案，将制备的散斑图案用做位置信息载体，或者在试样表面存在随机性好的自然纹理时，将所述随机性好的自然纹理用做位置信息载体；4)通过同步采集装置使得两个相机同时采集一幅试样表面图像，并获取所述试样表面图像的位置信息载体；5)基于数字图像相关技术，对步骤4)中两个相机采集的试样表面图像的位置信息载体进行数字图像相关匹配，匹配的点数不少于5个；6)根据步骤5)中数字图像相关匹配的结果及步骤1)中标定的相机内部参数，计算相机之间的相对外部参数，并使用步骤4)中两个相机采集的试样表面图像中已知尺寸的物件来确定相对外部参数中平移向量的尺度信息。