CN108510550A - 一种双目摄像头自动标定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双目摄像头自动标定方法及装置，所述方法包括：获取第一可活动机械臂的实时运动信息，其中，所述双目摄像头安装在所述第一可活动机械臂上；根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息；根据所述相对位置和所述相对运动信息，通过所述双目摄像头对所述标定板进行标定。本发明的技术方案，实现了双目摄像头对标定板的自动标定，降低了人力成本，提升了标定效率和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及双目标定技术领域，具体涉及一种双目摄像头自动标定方法及装置。
背景技术
相关技术中，往往可通过双目摄像头标定的方式标定标定板的内容，如直播象棋比赛时标定棋盘的内容，为人们提供了便利。
然而，业内普遍采取一对一的方式人工实现双目摄像头对标定板的标定，这种方式费时费力，且准确度很难得到保证。
因此，如何提升标定过程的便利性，成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双目摄像头自动标定方法及装置，用以解决现有标定方式费时费力的问题。
为实现上述目的，本发明第一方面提出了一种双目摄像头自动标定方法，所述方法包括：获取第一可活动机械臂的实时运动信息，其中，所述双目摄像头安装在所述第一可活动机械臂上；根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息；根据所述相对位置和所述相对运动信息，通过所述双目摄像头对所述标定板进行标定。
在上述技术方案中，可选地，所述实时运动信息包括拍摄角度和拍摄距离。
在上述技术方案中，可选地，所述标定板安装在第二可活动机械臂上。
在上述技术方案中，可选地，所述第二可活动机械臂具有惯性测量单元。
在上述技术方案中，可选地，所述第一可活动机械臂还具有惯性测量单元，根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息的步骤，包括：根据所述惯性测量单元，测量所述双目摄像头的运动加速度；根据所述双目摄像头的运动加速度，调整所述双目摄像头与所述标定板之间的相对运动参数，以确定两者的相对位置和相对运动信息。
本发明第二方面提出了一种双目摄像头自动标定装置，包括：获取单元，获取第一可活动机械臂的实时运动信息，其中，所述双目摄像头安装在所述第一可活动机械臂上；确定单元，根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息；标定单元，根据所述相对位置和所述相对运动信息，通过所述双目摄像头对所述标定板进行标定。
在上述技术方案中，可选地，所述实时运动信息包括拍摄角度和拍摄距离。
在上述技术方案中，可选地，所述标定板安装在第二可活动机械臂上。
在上述技术方案中，可选地，所述第二可活动机械臂具有惯性测量单元。
在上述技术方案中，可选地，所述第一可活动机械臂还具有惯性测量单元，所述确定单元用于：根据所述惯性测量单元，测量所述双目摄像头的运动加速度，以及根据所述双目摄像头的运动加速度，调整所述双目摄像头与所述标定板之间的相对运动参数，以确定两者的相对位置和相对运动信息。
本发明具有如下优点：
本发明可将双目摄像头安装在第一可活动机械臂上，第一可活动机械臂实时运动，实现双目摄像头可通过不同角度和不同距离进行拍摄，同时，系统根据第一可活动机械臂的实时运动信息，可以结合双目标定算法以及八自由度机械臂的仿生控制计算出双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息。由此，由于已知双目摄像头与标定板之间的相对运动关系，即可通过双目摄像头追踪标定板的位置，以便实时拍摄标定板的内容。
通过本发明的技术方案，实现了双目摄像头对标定板的自动标定，降低了人力成本，提升了标定效率和准确性。
附图说明
图1示出了本发明一个实施例的双目摄像头自动标定方法的流程图。
图2示出了本发明一个实施例的双目摄像头自动标定装置的框图。
图3示出了本发明一个实施例的双目摄像头自动标定装置的示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
图1示出了本发明一个实施例的双目摄像头自动标定方法的流程图。
如图1所示，本发明第一方面提出了一种双目摄像头自动标定方法，所述方法包括：获取第一可活动机械臂的实时运动信息，其中，所述双目摄像头安装在所述第一可活动机械臂上；根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息；根据所述相对位置和所述相对运动信息，通过所述双目摄像头对所述标定板进行标定。
本发明可将双目摄像头安装在第一可活动机械臂上，第一可活动机械臂实时运动，实现双目摄像头可通过不同角度和不同距离进行拍摄，同时，系统根据第一可活动机械臂的实时运动信息，可以结合双目标定算法以及八自由度机械臂的仿生控制计算出双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息。由此，由于已知双目摄像头与标定板之间的相对运动关系，即可通过双目摄像头追踪标定板的位置，以便实时拍摄标定板的内容。
其中，根据所述相对位置和所述相对运动信息，通过所述双目摄像头对所述标定板进行标定的步骤，是基于双目标定的原理，具体来说，首先对左右摄像头分别进行标定，得到两个摄像头各自的拍摄的图像，对两幅图像进行畸变校正后，根据两幅图像的视角差异计算出标定板的实际位置，能够一直通过调整双目摄像头的自身位置来追踪标定板的位置。
通过本发明的技术方案，实现了双目摄像头对标定板的自动标定，降低了人力成本，提升了标定效率和准确性。
具体来说，所述第一可活动机械臂还具有惯性测量单元，根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息的步骤，包括：根据所述惯性测量单元，测量所述双目摄像头的运动加速度；根据所述双目摄像头的运动加速度，调整所述双目摄像头与所述标定板之间的相对运动参数，以确定两者的相对位置和相对运动信息。
惯性测量单元测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的，一个惯性测量单元包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。如此，通过惯性测量单元可测量出第一可活动机械臂的姿态，便于系统获取第一可活动机械臂的姿态，也就是与标定板的相对位置和相对运动信息，以调整第一可活动机械臂的拍摄距离和拍摄角度，实现准确标定。
实施例2
在上述技术方案中，可选地，所述实时运动信息包括拍摄角度和拍摄距离。
也就是说，第一可活动机械臂可通过不同角度的运动实现双目摄像头的拍摄角度的变动，以及第一可活动机械臂可通过整体移动或机械臂摆动实现双目摄像头的拍摄距离的变动，实现了标定的灵活性。
在上述技术方案中，可选地，所述标定板安装在第二可活动机械臂上。即标定板的位置也是可移动的，这样，可为标定过程提供更多角度，提升了标定灵活性。
其中，所述第二可活动机械臂具有惯性测量单元。惯性测量单元测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的，一个惯性测量单元包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。如此，通过惯性测量单元可测量出第二可活动机械臂的姿态，便于系统获取第二可活动机械臂的姿态以调整第一可活动机械臂的拍摄距离和拍摄角度，实现准确标定。
实施例3
如图2所示，双目摄像头自动标定装置200包括：获取单元202，获取第一可活动机械臂的实时运动信息，其中，所述双目摄像头安装在所述第一可活动机械臂上；确定单元204，根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息；标定单元206，根据所述相对位置和所述相对运动信息，通过所述双目摄像头对所述标定板进行标定。
双目摄像头自动标定装置200应用于上述实施例1和2，具有上述全部技术效果，在此不再赘述，并且，双目摄像头自动标定装置200还具有以下技术特征：
在上述技术方案中，可选地，所述实时运动信息包括拍摄角度和拍摄距离。
在上述技术方案中，可选地，所述标定板安装在第二可活动机械臂上。
在上述技术方案中，可选地，所述第二可活动机械臂具有惯性测量单元。
在上述技术方案中，可选地，所述第一可活动机械臂还具有惯性测量单元，所述确定单元204用于：根据所述惯性测量单元，测量所述双目摄像头的运动加速度，以及根据所述双目摄像头的运动加速度，调整所述双目摄像头与所述标定板之间的相对运动参数，以确定两者的相对位置和相对运动信息。
实施例4
图3示出了本发明一个实施例的双目摄像头自动标定装置的示意图。
如图3所示，机械臂一设置有夹持板，该夹持板最多可装四个双目摄像头，多个双目摄像头一起对标定板进行标定，可提升标定内容的精确性。夹持板内还内置惯性测量单元，用于获取双目摄像头与标定板的相对位置和相对运动信息。
机械臂二设置有标定板，标定板也内置有惯性测量单元，用于测量标定板的运动信息，双目摄像头和标定板的运动信息均传输至计算机，由计算机进行自动标定。
此外，机械臂一和机械臂二设置在同一或不同的传动装置上，传动装置可控制两个机械臂底座直线运动，实现两者相对距离的改变，从而改变双目摄像头和标定板的相对距离。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种双目摄像头自动标定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一可活动机械臂的实时运动信息，其中，双目摄像头安装在所述第一可活动机械臂上；
根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息；
根据所述相对位置和所述相对运动信息，通过所述双目摄像头对所述标定板进行标定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述实时运动信息包括拍摄角度和拍摄距离。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述标定板安装在第二可活动机械臂上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述第二可活动机械臂具有惯性测量单元。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一可活动机械臂还具有惯性测量单元，
根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息的步骤，包括：
根据所述惯性测量单元，测量所述双目摄像头的运动加速度；
根据所述双目摄像头的运动加速度，调整所述双目摄像头与所述标定板之间的相对运动参数，以确定两者的相对位置和相对运动信息。
6.一种双目摄像头自动标定装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，获取第一可活动机械臂的实时运动信息，其中，所述双目摄像头安装在所述第一可活动机械臂上；
确定单元，根据所述实时运动信息，确定所述双目摄像头与标定板之间的相对位置和相对运动信息；
标定单元，根据所述相对位置和所述相对运动信息，通过所述双目摄像头对所述标定板进行标定。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述实时运动信息包括拍摄角度和拍摄距离。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述标定板安装在第二可活动机械臂上。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述第二可活动机械臂具有惯性测量单元。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述第一可活动机械臂还具有惯性测量单元，
所述确定单元用于：根据所述惯性测量单元，测量所述双目摄像头的运动加速度，以及根据所述双目摄像头的运动加速度，调整所述双目摄像头与所述标定板之间的相对运动参数，以确定两者的相对位置和相对运动信息。
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