The invention provides a calibration method and device for a stereoscopic camera module. The calibration method includes: using the first camera to separate the first image of the calibrated object on each preset position on the calibration platform, and when the calibration objects are set on each preset position on the calibration platform by using the second camera. The second image, respectively, obtains the first image taken by the first camera and the second image taken by the second camera, and determines the spatial coordinate system corresponding to the vertical camera module according to the first and the second points of the first image and the second image corresponding to each preset position and the pixel coordinates of the target tagging point. The calibration function. Therefore, the scheme of the invention is not related to the calibration of the camera internal reference and the external reference, and is easy to standardize, so that the accuracy of the spatial location of the stereo camera module can be accurately grasped.
【技術實現步驟摘要】
一種立體攝像頭模組的標定方法及裝置
本專利技術涉及空間定位技術，尤其涉及一種立體攝像頭模組的標定方法及裝置。
技術介紹
利用圖像傳感器(攝像頭)結合圖形圖像算法進行空間定位是一個有效的空間定位方案。此外，空間定位技術是一個應用很廣輔助控制手段，該技術提供了一個用戶不直接接觸產品而對產品進行有效的反饋的方案，讓產品在空間中產生的作用域更寬廣，也讓產品更人性化更智能。其中，現有技術包括如下兩種空間定位方案：第一種，主動空間定位：利用計算機視覺對空間場景進行分析，即利用計算機視覺的相關算法分析出特征點，進而通過對攝像頭內參和外參的標定，利用攝像頭的內參和外參，配合視覺圖像算法，對特征點進行追蹤定位。第二種，輔助空間定位：通過在場景中安裝外部發射器，利用攝像頭捕捉發射器，即通過捕捉發射器的圖像，利用攝像頭內參和外參，配合算法實現空間定位。由上述可知，進行空間定位時，均需要對攝像頭進行標定。但是，現有技術中均是對攝像頭的內參和外參進行標定。其中，內參表示相機內部參數，例如焦距、視場角、分辨率、畸變系數等，外參表示相機的相對位置及朝向等信息，例如平移矩陣旋轉矩陣等。因此，攝像頭內參和外參的標定通常需要很復雜的數學體系運算，而且標定標準不統一，標定方式多種，例如標定次數、標定用圖片數量等等。因而標定準確度較難控制，從而導致空間定位結果的精確度難以把握。而且，對于利用攝像頭進行空間定位從而提供服務的產品來講，出廠前是需要將攝像頭內外參標定好的，但攝像頭內參和外參標定較難標準化且較難量化，因此，現有攝像頭標定方法并不適應產品的量產要求。
技術實現思路
本專利技術的實施例提供了一...
【技術保護點】
1.一種立體攝像頭模組的標定方法，其特征在于，應用于立體攝像頭模組的標定系統，所述立體攝像頭模組包括第一攝像頭和第二攝像頭，所述立體攝像頭模組的標定系統包括：標定物和標定平臺，所述標定物上設置有位于第一直線上的多個第一標注點、位于與所述第一直線垂直的第二直線上的多個第二標注點；所述第一直線與所述第二直線相交，且位于所述第一直線和所述第二直線的交點處的標注點為目標標注點；所述標定平臺上設置有多個位于第三直線上的預設位置，所述立體攝像頭模組設置在預定拍攝位置，其中，當所述標定物位于任意一個所述預設位置處時，所述第三直線與所述第一直線和所述第二直線均垂直，且所述拍攝位置使得所述第一攝像頭和所述第二攝像頭之間的中點與所述目標標注點之間的連線與所述第三直線平行；所述標定方法包括：利用所述第一攝像頭分別拍攝標定物設置在所述標定平臺上的各個預設位置時的第一圖像，以及利用所述第二攝像頭拍攝標定物設置在所述標定平臺上的各個預設位置時的第二圖像；分別獲取所述第一攝像頭拍攝的所述第一圖像和所述第二攝像頭拍攝的所述第二圖像；根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像和所述第二圖像中的所述第一標注點、所述第二標注...
【技術特征摘要】
1.一種立體攝像頭模組的標定方法，其特征在于，應用于立體攝像頭模組的標定系統，所述立體攝像頭模組包括第一攝像頭和第二攝像頭，所述立體攝像頭模組的標定系統包括：標定物和標定平臺，所述標定物上設置有位于第一直線上的多個第一標注點、位于與所述第一直線垂直的第二直線上的多個第二標注點；所述第一直線與所述第二直線相交，且位于所述第一直線和所述第二直線的交點處的標注點為目標標注點；所述標定平臺上設置有多個位于第三直線上的預設位置，所述立體攝像頭模組設置在預定拍攝位置，其中，當所述標定物位于任意一個所述預設位置處時，所述第三直線與所述第一直線和所述第二直線均垂直，且所述拍攝位置使得所述第一攝像頭和所述第二攝像頭之間的中點與所述目標標注點之間的連線與所述第三直線平行；所述標定方法包括：利用所述第一攝像頭分別拍攝標定物設置在所述標定平臺上的各個預設位置時的第一圖像，以及利用所述第二攝像頭拍攝標定物設置在所述標定平臺上的各個預設位置時的第二圖像；分別獲取所述第一攝像頭拍攝的所述第一圖像和所述第二攝像頭拍攝的所述第二圖像；根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像和所述第二圖像中的所述第一標注點、所述第二標注點和所述目標標注點的像素坐標，確定與所述立體攝像頭模組對應的空間坐標系的標定函數。2.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于，所述空間坐標系的原點為所述第一攝像頭和所述第二攝像頭之間的中點，所述空間坐標系的Z方向軸為所述原點與所述目標標注點所在的直線，所述空間坐標系的X方向軸為經過所述原點并與所述第一直線平行的直線，所述空間坐標系的Y方向軸為經過所述原點并與所述第二直線平行的直線。3.根據權利要求2所述的標定方法，其特征在于，所述根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像和所述第二圖像中的所述第一標注點、所述第二標注點和所述目標標注點的像素坐標，確定與所述立體攝像頭模組對應的空間坐標系的標定函數的步驟，包括：根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第一標注點的像素坐標，確定空間X坐標的標定函數；根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第二標注點的像素坐標，確定空間Y坐標的標定函數；根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像和所述第二圖像中的所述目標標注點的像素坐標，確定空間Z坐標的標定函數。4.根據權利要求3所述的標定方法，其特征在于，所述根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第一標注點的像素坐標，確定空間X坐標的標定函數的步驟，包括：獲取與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第一標注點的像素橫坐標；根據第一預設公式確定與各個所述預設位置對應的空間X方向上空間距離與像素距離之比，其中，KjX表示與第j個預設位置對應的空間X方向上空間距離與像素距離之比，pipi+1表示第i個第一標注點與第i+1個第一標注點的空間距離，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的第i個第一標注點的像素橫坐標，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的第i+1個第一標注點的像素橫坐標，n表示所述第一標注點的總數量，且n大于1；根據各個所述預設位置的空間Z坐標，以及與各個所述預設位置對應的空間X方向上空間距離與像素距離之比，進行函數擬合，獲得空間X方向的空間距離與像素距離之比與空間Z坐標的第一函數關系式f1(spaceZ)；根據所述第一函數關系式f1(spaceZ)，獲得空間X坐標的標定函數spaceX＝x*f1(spaceZ)，其中，x為所述第一攝像頭拍攝的目標對象的像素橫坐標，spaceX表示空間X坐標，spaceZ表示空間Z坐標。5.根據權利要求4所述的標定方法，其特征在于，所述第一函數關系式為：f1(spaceZ)＝a1*spaceZ2+b1*spaceZ+c1，其中，a1、b1、c1均為常量。6.根據權利要求3所述的標定方法，其特征在于，所述根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第一標注點的像素坐標，確定空間X坐標的標定函數的步驟，包括：獲取與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第一標注點的像素橫坐標；根據第一預設公式確定與各個所述預設位置對應的空間X方向上空間距離與像素距離之比，其中，KjX表示與第j個預設位置對應的空間X方向上空間距離與像素距離之比，pipi+1表示第i個第一標注點與第i+1個第一標注點的空間距離，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的第i個第一標注點的像素橫坐標，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的第i+1個第一標注點的像素橫坐標，n表示所述第一標注點的總數量，且n大于1；根據各個所述預設位置的空間Z坐標，以及與各個所述預設位置對應的空間X方向上空間距離與像素距離之比，進行函數擬合，獲得空間X方向的空間距離與像素距離之比與空間Z坐標的第二函數關系式f2(spaceZ)；獲取與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述目標標注點的像素橫坐標；根據第二預設公式獲得與各個所述預設位置對應的所述目標標注點的空間X坐標，其中，Xdj表示與第j個預設位置對應的所述目標標注點的空間X坐標，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的所述目標標注點的像素橫坐標；根據各個所述預設位置的空間Z坐標，以及與各個所述預設位置對應的所述目標標注點的空間X坐標，進行函數擬合，獲得空間X坐標偏差與空間Z坐標的第三函數關系式f3(spaceZ)；根據所述第二函數關系式f2(spaceZ)和所述第三函數關系式f3(spaceZ)獲得空間X坐標的標定函數spaceX＝x*f2(spaceZ)-f3(spaceZ)，其中，x為所述第一攝像頭拍攝的目標對象的像素橫坐標，spaceX表示空間X坐標，spaceZ表示空間Z坐標。7.根據權利要求6所述的標定方法，其特征在于，所述第二函數關系式為：f2(spaceZ)＝a2*spaceZ2+b2*spaceZ+c2，所述第三函數關系式為：f3(spaceZ)＝a3*spaceZ2+b3*spaceZ+c3，其中，a2、b2、c2、a3、b3、c3均為常量。8.根據權利要求3所述的標定方法，其特征在于，所述根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第二標注點的像素坐標，確定空間Y坐標的標定函數的步驟，包括：獲取與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第二標注點的像素縱坐標；根據第四預設公式確定與各個所述預設位置對應的空間Y方向上空間距離與像素距離之比，其中，KjY表示與第j個預設位置對應的空間Y方向上空間距離與像素距離之比，qiqi+1表示第i個第二標注點與第i+1個第二標注點的空間距離，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的第i個第二標注點的像素縱坐標，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的第i+1個第二標注點的像素縱坐標，m表示所述第二標注點的總數量，且m大于1；根據各個所述預設位置的空間Z坐標，以及與各個所述預設位置對應的空間Y方向上空間距離與像素距離之比，進行函數擬合，獲得空間Y方向的空間距離與像素距離之比與空間Z坐標的第四函數關系式f4(spaceZ)；根據所述第四函數關系式f4(spaceZ)，獲得空間Y坐標的標定函數spaceY＝y*f4(spaceZ)，其中，y為所述第一攝像頭拍攝的目標對象的像素縱坐標，spaceY表示空間Y坐標，spaceZ表示空間Z坐標。9.根據權利要求8所述的標定方法，其特征在于，所述第四函數關系式為：f4(spaceZ)＝a4*spaceZ2+b4*spaceZ+c4，其中，a4、b4、c4均為常量。10.根據權利要求3所述的標定方法，其特征在于，所述根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第二標注點的像素坐標，確定空間Y坐標的標定函數的步驟，包括：獲取與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述第二標注點的像素縱坐標；根據第四預設公式確定與各個所述預設位置對應的空間Y方向上空間距離與像素距離之比，其中，KjY表示與第j個預設位置對應的空間Y方向上空間距離與像素距離之比，qiqi+1表示第i個第二標注點與第i+1個第二標注點的空間距離，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的第i個第二標注點的像素縱坐標，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的第i+1個第二標注點的像素縱坐標，m表示所述第二標注點的總數量，且m大于1；根據各個所述預設位置的空間Z坐標，以及與各個所述預設位置對應的空間Y方向上空間距離與像素距離之比，進行函數擬合，獲得空間Y方向的空間距離與像素距離之比與空間Z坐標的第五函數關系式f5(spaceZ)；獲取與各個所述預設位置對應的所述第一圖像中的所述目標標注點的像素縱坐標；根據第五預設公式獲得與各個所述預設位置對應的所述目標標注點的空間Y坐標，其中，Ydj表示與第j個預設位置對應的所述目標標注點的空間Y坐標，表示與第j個預設位置對應的所述第一圖像中的所述目標標注點的像素縱坐標；根據各個所述預設位置的空間Z坐標，以及與各個所述預設位置對應的所述目標標注點的空間Y坐標，進行函數擬合，獲得空間Y坐標偏差與空間Z坐標的第六函數關系式f6(spaceZ)；根據所述第五函數關系式f5(spaceZ)和所述第六函數關系式f6(spaceZ)，獲得空間Y坐標的標定函數，spaceY＝y*f5(spaceZ)-f6(spaceZ)，其中，y為所述第一攝像頭拍攝的目標對象的像素縱坐標，spaceY表示空間Y坐標，spaceZ表示空間Z坐標。11.根據權利要求10所述的標定方法，其特征在于，所述第五函數關系式為：f5(spaceZ)＝a5*spaceZ2+b5*spaceZ+c5，所述第六函數關系式為：f6(spaceZ)＝a6*spaceZ2+b6*spaceZ+c6，其中，a5、b5、c5、a6、b6、c6均為常量。12.根據權利要求3所述的標定方法，其特征在于，所述根據與各個所述預設位置對應的所述第一圖像和所述第二圖像中的所述目標標注點的像素坐標，確定空間Z坐標的標定函數的步驟，包括：獲取所述標定物位于各個所述預設位置上時，所述目標標注點在所述第一圖像中的像素橫坐標與在所述第二圖像中的像素橫坐標之差的絕對值，并作為所述目標標注點的視差；根據各個所述預設位置的空間Z坐標，以及與各個所述預設位置對應的所述目標標注點的視差，進行函數擬合，獲得空間Z坐標與視差的第七函數關系式，并確定為空間Z坐標的標定函數spaceZ＝f(sx)，其中，sx表示視差，spaceZ表示空間Z坐標。13.根據權利要求12所述的標定方法，其特征在于，所述第七函數關系式為：f(sx)＝a7*sx2+b7*sx+c7，其中，a7、b7、c7均為常量。14.一種立體攝像頭模組的標定裝置，其特征在于，應用于立體攝像頭模組的標定系統，所述立體攝像頭模組包括第一攝像頭和第二攝像頭，所述立體攝像頭模組的標定系統包括：標定物和標定平臺，所述標定物上設置有位于第一直線上的多個第一標注點、位于與所述第一直線垂直的第二直線上的多個第二標注點；所述第一直線與所述第二直線相交，且位于所述第一直線和所述第二直線的交點處的標注點為目標標注點；所述標定平臺上設置有多個位...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓周迎，李統福，葉磊，
申請(專利權)人：深圳超多維光電子有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44
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