一种可变幅面多相机系统柔性标定方法及装置

摘要

本发明公开了一种多相机系统中摄像机的标定方法，包括下述步骤：第一步：打开多相机系统所有摄像机，采集标定模板八个不同位置和姿态的图像；第二步：对采集的图像进行处理，检测出图像上的特征点；第三步：利用摄影测量的方法对标定图像进行相对定向和绝对定向，以确定摄像机待标定参数的初始值；第四步：根据建立的摄像机畸变模型，对摄像机进行光束平差标定，实现标定参数的优化调整，最后对标定结果进行温度补偿。实验表明，本发明方法操作简单、实用灵活，具有较高的精度。

主权项

基于标定装置的柔性标定方法，其特征在于，包括下述步骤：所述标定装置由标定模板和待标定的多相机系统构成；所述标定模板上方设置有多相机系统；所述标定模板印制有圆形特征点、分编码特征点和非编码特征点两种，其中标定模板斜对角线上两对编码特征点的距离已知；所述标定模板幅面可变，对于不同视场的多相机系统，采用不同幅面的标定模板进行标定，对于较大视场的多相机系统，采用标定十字架；第一步，获取标定图像：打开待标定的多相机系统采集标定模板八个不同位置和姿态的图像；所述多相机系统由一个或多个相同的摄像机构成；第二步，图像特征点检测：对采集的图像依次进行滤波降噪、阀值分割、边缘检测和中心定位处理，识别出标定图像上特征点的个数和类型，并计算出特征点的图像坐标，对于编码特征点，还要对它进行解码，得到其编码值；第三步，确定标定参数初始值：首先根据第二步识别出的特征点数目，选择识别特征点数目最多的两幅图像进行相对定向，得到两幅图像间的5个相对方位参数，如果这两幅图像的摄像夹角小于30度则改用下一幅图像进行相对定向，直到找出摄像夹角大于30度的两幅图像，完成相对定向，并重建出至少5个编码特征点的三维空间坐标作为标定控制点，然后，利用标定控制点的三维空间坐标和图像上特征点的图像坐标依次对剩余的图像进行绝对定向，得到图像的外方位元素；第四步，光束平差法标定：根据镜头畸变模型中的径向畸变、切向畸变以及薄棱镜畸变误差，建立摄像机畸变模型，利用光束平差法对摄像机进行标定，以调整和优化摄像机的内外参数，最后对标定结果进行温度补偿。