一种用于摄影测量的相机外参数标定装置及标定方法

摘要

本发明提供一种用于摄影测量的相机外参数标定装置及标定方法，标定装置由靶标杆、对中杆、调平机构和测量基准点四个部分组成。该标定方法如下：首先，调整相机指向待测目标，在相机指向方向，埋设四个基准点，并测量出其在基准坐标系下的高精度坐标，根据标定装置的设计尺寸，当标定装置对中杆调竖直，调平机构放置水平时，可以推导出标志点在基准坐标系的坐标。其次，通过相机拍标定装置上的标志物图像，采用椭圆拟合算法提取标志点坐标，结合其在基准坐标系下坐标以及相机内参数标定结果，即可解算出相机与基准坐标系间的外参数，完成标定。与现有技术比，该方案适用于测量范围广、多台相机立体标定场合，且具有操作简便，标定精度高的特点。

主权项

一种用于摄影测量的相机外参数标定装置，其特征在于由靶标杆、对中杆、调平机构和测量基准点四个部分组成；靶标杆在标定杆机构上方，靶标杆为长方体，靶标上面安装有10个一列的圆形标志点，标志点圆心在靶标平面成直线排列；靶标杆下方是对中杆，用于对准测量基准点，保证标定架设的位置精度，且标志点连线与对中杆中轴线在同一直线上，且每个标志点圆心到对中杆底部的距离已知；若标定杆下方基准点的位置坐标已知，当对中杆垂直于水平面，则通过预先标定的基准点坐标，即可以获得每个圆形标志点的中心在基准坐标系下的坐标，其中基准坐标系的Y轴垂直于水平面，调平机构具体如下：在对中杆后面有两根支撑杆，对中杆与两根支撑杆所组成的平面垂直，支撑杆底部靠近地面位置有调平螺钉，用于调节水平，利用倾斜角传感器固定在载物台上，然后通过旋转调平螺钉，使传感器读数达到最接近0值即可；此外，当对中杆下端与基准点位连接后，且调平机构调整水平，整个标定装置可以绕基准点竖直方向进行360°旋转，使得靶标杆可以被多个相机观测，从而可以实现多台相机同时标定。