一种高精度自动化标定板和标定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111179360A(43)申请公布日2020.05.19(21)申请号202010283489.3G01B11/00(2006.01)(22)申请日2020.04.13(71)申请人杭州利珀科技有限公司地址311305浙江省杭州市临安区青山湖街道大园路723号越秀星汇中心20层2001室(72)发明人楼利旋林驰(74)专利代理机构杭州宇信知识产权代理事务所(普通合伙)33231代理人王健(51)Int.Cl.G06T7/80(2017.01)G06T7/11(2017.01)G06T5/00(2006.01)G06K9/62(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种高精度自动化标定板和标定方法(57)摘要本发明公开了一种高精度自动化标定板，第一面设置有黑白相间的棋盘格图案，白色棋盘格通过于内部绘制简单的图形或者空白表示二进制信息或用于特征识别,黑白棋盘格相间排列用于坐标标定；整个棋盘格图案由边界分为若干独立子棋盘格，相邻独立子棋盘格共用边界；独立子棋盘格内设置二维码编码区块，其编码信息由含有简单图形和空白的白色棋盘格的排布方式表达。本发明还提供了一种高精度自动化标定板的标定方法。本发明将二维码信息分散到棋盘格的白色方格中，保留棋盘格高密度的坐标，独立子棋盘格可以独立建立世界坐标，实现自动化检测，在打印精度有限的情况下，提供了更为密集的棋盘格阵列，提升标定精度，提高标定作业的自动化程度和精度。CN111179360ACN111179360A权利要求书1/1页1.一种高精度自动化标定板，其特征在于：所述标定板的第一面设置有黑白相间的棋盘格图案，其中，白色棋盘格通过于内部绘制简单的图形或者空白用于表示二进制信息或用于特征识别,黑白棋盘格相间排列用于坐标标定；整个棋盘格图案由横向和纵向交叉设置的边界分为若干独立子棋盘格，所述边界由内部绘制简单图形的白色棋盘格和黑色棋盘格交替排列构成，相邻两个独立子棋盘格共用边界；所述独立子棋盘格内设置二维码编码区块，所述二维码编码区块的编码信息由含有简单图形和空白的白色棋盘格通过不同的排布方式表达，其中内部绘制简单图形代表二进制的1，空白代表二进制的0，以组合表示二维码的二进制信息。2.根据权利要求1所述的标定板，其特征在于：所述二维码编码区块的大小由要表示的二维码的二进制信息确定。3.根据权利要求1所述的标定板，其特征在于：所述独立子棋盘格还包括编码分隔区，所述编码分隔区位于二维码编码区块和边界之间。4.根据权利要求1所述的标定板，其特征在于：所述简单图形包括但不仅限于圆点、矩形块、三角形等图形。5.根据权利要求1所述的标定板，其特征在于：所述二维码包括但不仅限于ArUco二维码。6.一种高精度自动化标定板标定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，采集基于所述权利要求1-5任一所述得到的图像，对图像降噪预处理后进行二值化处理，再进行形态学操作；步骤S2，使用斑点检测的方法，并根据所述简单图形的特性对面积、形状等进行约束，检测出简单图形；步骤S3，连接简单图形，将标定板分割为多个二维码编码区块；步骤S4，对每个二维码编码区块进行透视变换，使得变换后二维码编码区块近似为方形，根据简单图形的相对位置关系识别二维码编码区块中的二维码，根据所述二维码即可获得该二维码编码区块中所有的交点的编号以及相应的世界坐标；步骤S5，使用模板匹配的方法检出区块中的所有的棋盘格交点，再对该交点使用亚像素精度优化，获得高精度的图像坐标；步骤S6，根据上述所获得交点的图像坐标和世界坐标来生成相机的内参和外参。2CN111179360A说明书1/4页一种高精度自动化标定板和标定方法技术领域[0001]本发明属于机器视觉技术领域，具体的为一种高精度自动化标定板和标定方法。背景技术[0002]在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定。相机标定被广泛应用于坐标尺寸测量，三维重建，构建图像到世界的映射等机器视觉应用的基础环节，标定结果的准确性和精度直接决定了视觉系统能否正常工作。相机标定板则是标定的基础，标定板从根本上决定了相机标定效果。[0003]目前普遍采用的标定方法是张氏标定法，该方法采用的标定板是二维标定板，通过相机拍摄二维标平板、经过张氏标定法的计算，可以得出相机参数，从而得到高精度的测量和重建结果。但是该标定板要求对图像中的行数和列数准确计数，需要投入大量的人力来完成，并且视野中的标定板也完全不能被遮挡，必须保证算