一种基于散斑图案的单目测量系统标定方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于散斑图案的单目测量系统标定方法，包括以下步骤：标定板图像采集、标定板图像检测、散斑图像采集、投影仪标定图像生成、单相机和投影仪组成的测量系统的自标定。还公开了一种标定装置，包括数字光栅投影仪(1)、工业CCD相机(3)和计算机(5)等，所述计算机包括图像采集控制单元、投影仪投射控制单元、标定板图像检测单元、相机参数标定单元。本发明可以快速高效的完成对单目测量系统进行高精度标定，具有操作方便简单、实用灵活、结果准确可靠的特点。

主权项

一种基于散斑图案的单目测量系统标定方法，包括以下步骤：第一步，采集相机标定图像：将带有特征点的标定板置于单目测量系统视场内，利用CCD相机采集标定板在某一位置下的图像；第二步，采集标定板散斑图像：固定标定板位置，利用投影仪向标定板投射一幅与标定板大小相应的散斑图案，同时利用CCD相机同步采集带有上述散斑图案的标定板图像，也即标定板散斑图像；第三步，检测标定板图像：对第一步中采集的相机标定图像进行标志点检测，识别出相机标定图像上特征点的个数和类型，并计算特征点的中心坐标，并计算出标定板散斑图像中对应特征点中心的亚像素级坐标；第四步，调整标定板位置，重复上述第一步到第三步，直到采集到标定板在预定数目的不同位置下的相机标定图像和标定板散斑图像；第五步，将CCD相机采集的标定板散斑图像作为参考图像，投影仪栅片上的散斑图像作为变形图像，利用数字图像相关法建立参考图像和变形图像之间的对应关系，得到用于投影仪标定的投影仪标定图像；第六步，确定测量系统参数：利用第一步采集的相机标定图像和第五步生成的投影仪标定图像，分别求解出相机和投影仪的标定参数，然后将世界坐标系原点设在相机光心位置，计算出投影仪坐标系在世界坐标系下的位置。