CN108734745B

CN108734745B - 标定方法、装置及投影设备

Info

Publication number: CN108734745B
Application number: CN201810483081.3A
Authority: CN
Inventors: 回丙伟; 陈陆义; 贺文强; 鲁敏
Original assignee: Hunan Visualtouring Information Technology Co ltd
Current assignee: Hunan Visualtouring Information Technology Co ltd
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2021-02-09
Anticipated expiration: 2038-05-18
Also published as: CN108734745A

Abstract

本发明实施例提供一种标定方法、装置及投影设备。在一个实施例中，所述标定方法，包括：获取多组序列图和多组标定板图，所述序列图为投影仪投射到标定板得到的图，所述标定板图为相机拍摄标定板得到的图，所述标定板上包括多个标志点，所述标志点包括第一标志点和与所述第一标志点不同的第二标志点；识别所述序列图和所述标定板图以基于与所述第二标志点的相对位置对所述标定板上的标志点进行定位，得到所述标定板上的标志点在相机坐标系的第一坐标组和投影仪坐标系下的第二坐标组；根据所述第一坐标组及第二坐标组计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参。

Description

标定方法、装置及投影设备

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种标定方法、装置及投影设备。

背景技术

数字近景工业摄影测量技术由于具有速度快、无破坏、非接触测量的优点，广泛应用于机械制造、航空航天、城市规划等领域。标定作为摄影测量技术的关键步骤之一，直接影响其最后的测量结果。

现有的标定法(如张正友标定法)主要针对棋盘模式，棋盘模式局限性较大，对图像模糊和噪声都较为敏感，通常要求较高的图像拍摄质量，以确保角点的提取精度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种标定方法、装置及投影设备。

本发明实施例提供的一种标定方法，包括：

获取多组序列图和多组标定板图，所述序列图为投影仪投射到标定板得到的图，所述标定板图为相机拍摄标定板得到的图，所述标定板上包括多个标志点，所述标志点包括第一标志点和与所述第一标志点不同的第二标志点；

识别所述序列图和所述标定板图以基于与所述第二标志点的相对位置对所述标定板上的标志点进行定位，得到所述标定板上的标志点在相机坐标系的第一坐标组和投影仪坐标系下的第二坐标组；

根据所述第一坐标组及第二坐标组计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参。

本发明实施例还提供一种标定装置，所述标定装置包括：

获取模块，用于获取多组序列图和多组标定板图，所述序列图为投影仪投射到标定板得到的图，所述标定板图为相机拍摄标定板得到的图，所述标定板上包括多个标志点，所述标志点包括第一标志点和与所述第一标志点不同的第二标志点；

定位模块，用于识别所述序列图和所述标定板图以基于与所述第二标志点的相对位置对所述标定板上的标志点进行定位，得到所述标定板上的标志点在相机坐标系的第一坐标组和投影仪坐标系下的第二坐标组；

第一计算模块，用于根据所述第一坐标组及第二坐标组计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参。

本发明实施例还提供一种投影设备，所述投影设备：

存储器；

处理器；

上述的标定装置，该标定装置存储于所述存储器并由所述处理器控制执行。

与现有技术相比，本发明实施例的标定方法、装置及投影设备，本实施例中的标定板上有第一标志点和与所述第一标志点不同的第二标志点，通过第二标志点就能够得到所述标定板上其它标志点与第二标志点的相对位置，不需要完整地获取标定板的全部图像就能够获取标定板上各个标志点在各个坐标系下的坐标，降低了使用标定板的图像获取标志点位置坐标的难度，提高标定效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的投影设备的示意图。

图2为本发明实施例中一实施方式提供的标定方法使用得标定板的示意图。

图3为本发明实施例提供的标定方法的流程图。

图4为本发明实施例提供的标定方法的步骤S102的详细流程图。

图5为本发明另一实施例提供的标定方法的流程图。

图6为本发明再一实施例提供的标定方法的流程图。

图7为本发明实施例提供的标定装置的功能模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，是一投影设备100的方框示意图。所述投影设备100包括标定装置110、存储器111、存储控制器112、处理器113、外设接口114、相机115。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对投影设备100的结构造成限定。例如，投影设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

所述存储器111、存储控制器112、处理器113、外设接口114、及相机115各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述标定装置110包括至少一个可以软件或固件(Firmware)的形式存储于所述存储器111中或固化在所述投影设备100的操作系统(Operating System，OS)中的软件功能模块。所述处理器113用于执行存储器中存储的可执行模块，例如所述标定装置110包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，所述存储器111可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存储器111用于存储程序，所述处理器113在接收到执行指令后，执行所述程序，本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的投影设备100所执行的方法可以应用于处理器113中，或者由处理器113实现。

所述处理器113可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器113可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述外设接口114将各种输入/输入装置耦合至处理器113以及存储器111。在一些实施例中，外设接口114，处理器113以及存储控制器112可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。

发明人研究发现，与采用棋盘模式标定板相比，采用圆形标志点标定板的标定模式对图像质量的要求相对较低，具有较好的使用价值。但这种模式下的匹配目前多采用手动方式进行，当需要标定多幅图像时，会耗用较长时间且容易造成匹配错误，特别是当前的标定方法不能同时适用于相机和投影仪的标定。基于上述问题，本申请实施例中提出一种新的标定方法。本实施例中，所述标定板上包括多个标志点，所述标志点包括第一标志点和与所述第一标志点不同的第二标志点。如图2所示，本申请实施例中所使用的标定板可以由白底黑边的圆组成。在一个实施方式中，所述第一标志点可以是图2中的小圆，第二标志点可以是图2中的大圆。在一个实施例中，所述标定板可以是由四个圆形成一组，一组用黑框包裹；核心部分为五个大圆，大圆用于匹配对应点，五个大圆在中部，任意一组中最多包括一个大圆，每次拍摄需要拍到这五个大圆。本实施例中的标定板设计可以实现标志点匹配，匹配主要的工作是对大圆的定位，然后根据大圆定位小圆的位置。通过使用本实施例中的标定板，只需要拍摄到中间的五大圆就能检测匹配，而棋盘格需要拍摄到完整的图案才能匹配。在其他实施例中，所述标定板的标志点还可以是方形，所述第二标志点也可以是方形。下面实施例中以所述标志点为圆为例进行描述。进一步地，所述标定板也可以做成便于携带的小标定板，也可以做成标定更精准的大标定板。

在一个实例中，所述标定板可以是如图2所示，分成9*6组，每组4个标志点。也就是所述标定板包括的标志点个数为9*6*4个，通过中间的五个大圆(第二标志点)判断所有圆的位置。所述标定板的坐标原点可以在图像中心，小圆的直径根据需要可以设置为5-20mm,大圆的尺寸可以为小圆的整数倍。投影仪的标定需要投影投射一系列的编码序列图，横向与纵向的编码序列图分别定位标志点在投影仪上的(x,y)坐标，定位到标志点在投影中的图像坐标后，便可以采用张正友相机标定方案进行标定。

在其它实例中，所述标定板可以每组的数量大于四个点，例如，每组6个、9个标志点等。

关于上述思想的详细内容，本申请通过以下几个具体实施例进行详细描述。

请参阅图3，是本发明实施例提供的应用于图1所示的投影设备的标定方法的流程图。下面将对图3所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S101，获取多组序列图和多组标定板图。

本实施例中，所述序列图为投影仪投射到标定板得到的图，所述标定板图为相机拍摄标定板得到的图。

本实施例中，所述标定板上包括多个标志点，所述标志点包括第一标志点和与所述第一标志点不同的第二标志点。

本实施例中，在对投影仪进行标定时，需要所述投影仪投射图像，获取投影仪的投射图像。进一步地，所述投影仪投射至所述标定板上。

进一步地，所述多组序列图中包括所述投影仪投射的横向编码序列图和纵向编码序列图。本实施例中，所述标定板在与所述相机在相对不同的姿态下可以分别获取一组图片。其中，所述序列图包括相移与灰度码组合的多张图，例如，可以是分别十张，则每个姿态下的需要采集2*1 0+1张图。

步骤S102，识别所述序列图和所述标定板图以基于与所述第二标志点的相对位置对所述标定板上的标志点进行定位，得到所述标定板上的标志点在相机坐标系的第一坐标组和投影仪坐标系下的第二坐标组。

本实施例中，如图4所示，所述步骤S102包括：步骤S1021至步骤S1023。

步骤S1021，对所述序列图和所述标定板图进行处理，得到处理序列图和处理标定板图。

本实施例中，可以对所述序列图和所述标定板图进行降噪及二值化处理。

步骤S1022，对所述处理序列图和处理标定板图进行识别，标记出所述第二标志点在所述处理序列图和处理标定板图的位置。

本实施例中，查找轮廓，选出符合圆性质的轮廓，标记出所述标定板的第二标志点的大圆的轮廓。

步骤S1023，识别处理序列图和处理标定板图中的第一标志点与第二标志点的位置相对位置，计算得到所述标定板上的标志点在相机坐标系的第一坐标组和投影仪坐标系下的第二坐标组。

标志点匹配就是将拍摄的标志点对应到标准的标志点上。匹配主要是将拍摄的五个大圆匹配，大圆的匹配是通过遍历的方法取匹配标准的五个大圆，然后通过透视变换，检查其它圆的匹配情况，选择出一种最优的匹配方案。

所述序列图中的横向编码序列图与纵向编码序列图的序列图分别解码后变为二张横向与纵向的展开相位图，通过横向与纵向的展开相位图，能够查找出图像上的点对应投影仪上的图像坐标。也就能够查找出所述序列图中的标定板中的标志点的投影仪坐标系的坐标。

步骤S103，根据所述第一坐标组及第二坐标组计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参。

本实施例中，所述相机的内参包括：相机的焦距、主点、畸变参数。所述投影仪的内参包括：投影仪的焦距、主点、畸变参数。所述相机的外参数包括：相机的旋转矩阵和平移向量。所述投影仪的外参包括：投影仪的旋转矩阵和平移向量。

本实施例中，所述步骤S103包括：将所述第一坐标组及第二坐标组基于张正友标定法计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参。

本实施例中，如图5所示，在步骤S103之后，所述方法还包括：步骤S104和步骤S105。

步骤S104，根据所述第一坐标组和第二坐标组计算所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数。

步骤S105，将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算，直到相邻两次输出值的之间的误差小于预设值，并将最后一次输出值对应位置的参数作为所述相机相对于所述投影仪的外参。

本实施例中，如图6所示，在步骤S103之后，所述方法还包括：步骤S106和步骤S107。

步骤S106，根据所述第一坐标组和第二坐标组计算所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数。

步骤S107，将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算，直到满足相邻两次输出值的之间的误差小于预设值或迭代次数大于等于预设迭代次数二者任一条件时迭代停止，并将最后一次输出值对应位置的参数作为所述相机相对于所述投影仪的外参。

本实施例中，外参由旋转矩阵与平移向量组成，步骤S105和步骤S107需要优化的外参是相机与投影仪的相对外参，为了优化相机与投影仪的相对外参，需要将相机相对于标定板的外参，以及投影仪相对于标定板的外参一起优化。旋转矩阵R(a1,a2,a3)包含三个角度信息，分别代表绕x，y,z轴的旋转角度，平移矩阵T(Tx,Ty,Tz)包含三个参数，代表沿x,y,z轴的平移分量。详细地，外参优化是一个非线性最小二乘的问题，非线性最小二乘的问题一般没有封闭解，可以采用Levenberg-Marquardt迭代法进行最优化求解，具体描述如下：

本实施例中，所述优化函数可以是：

其中，σ_i(X)＝σ(RTci,TRpi,RTcp)；

其中，RTci表示相机相对于第i次标定板位置的外参数，RTpi代表投影仪相对于第i次标定板位置的外参数，RTcp代表相机与投影仪的外参数；

其中，上述优化函数中的各个参数满足：

其中，Pw表示标定板上任意标志点的空间坐标；Pci表示对应标定点在相机坐标系下的空间坐标，Ppi表示对应标定点在投影仪坐标下的空间坐标；

所述步骤S105和步骤S107中的将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算包括：将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值X₁输入所述优化函数进行计算。

输出新的迭代值，迭代到第k次时，得到向量：

对上述向量中的元素求导一阶偏导得到：

进一步地，对上述向量中所有元素求一阶偏导可以得到：

使用线性方程求解迭代步长d：

X_k+1＝X_k+d；

当||X_k+1-X_k||≤ε或k≥max时，退出迭代；

其中，n表示迭代值X_k中所包含的待求解参数的数量；s表示向量σ(X_k)所包含的元素数量；max表示所述预设迭代次数，ε表示所述预设值。

本实施例中，步骤S105考虑的退出条件为单一条件：||X_k+1-X_k||≤ε。步骤S107的退出条件为双重退出条件：||X_k+1-X_k||≤ε或k≥max。

下面是一个实例中，采集十组不同位置的标定板进行标定，以对投影设备进行标定得到的各个数据表：

表一：

表二：

本发明实施例的标定方法，本实施例中的标定板上有第一标志点和与所述第一标志点不同的第二标志点，通过第二标志点就能够得到所述标定板上其它标志点与第二标志点的相对位置，不需要完整地获取标定板的全部图像就能够获取标定板上各个标志点在各个坐标系下的坐标，降低了使用标定板的图像获取标志点位置坐标的难度，提高标定效率。本实施例中的标定方法还能够同时标定相机与投影仪；该方法具有较好的鲁棒性和高效性，可以满足工业摄影测量的精度和效率要求。

请参阅图7，是本发明实施例提供的图1所示的标定装置110的功能模块示意图。本实施例中的标定装置110中的各个模块用于执行上述方法实施例中的各个步骤。所述标定装置110包括：获取模块1101、定位模块1102、第一计算模块1103。

所述获取模块1101，用于获取多组序列图和多组标定板图，所述序列图为投影仪投射到标定板得到的图，所述标定板图为相机拍摄标定板得到的图，所述标定板上包括多个标志点，所述标志点包括第一标志点和与所述第一标志点不同的第二标志点。

所述定位模块1102，用于识别所述序列图和所述标定板图以基于与所述第二标志点的相对位置对所述标定板上的标志点进行定位，得到所述标定板上的标志点在相机坐标系的第一坐标组和投影仪坐标系下的第二坐标组。

所述第一计算模块1103，用于根据所述第一坐标组及第二坐标组计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参。

在一种实施方式中，所述标定装置110还包括第二计算模块1104和第一迭代模块1105。

所述第二计算模块1104，用于根据所述第一坐标组和第二坐标组计算所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数。

所述第一迭代模块1105，用于将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算，直到相邻两次输出值的之间的误差小于预设值，并将最后一次输出值对应位置的参数作为所述相机相对于所述投影仪的外参。

在另一种实施方式中，所述标定装置还包括：第三计算模块1106和第二迭代模块1107。

所述第三计算模块1106，用于根据所述第一坐标组和第二坐标组计算所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数。

所述第二迭代模块1107，用于将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算，直到满足相邻两次输出值的之间的误差小于预设值或迭代次数大于等于预设迭代次数二者任一条件时迭代停止，并将最后一次输出值对应位置的参数作为所述相机相对于所述投影仪的外参。

关于本实施例中的其它细节可以进一步地参考上述方法实施例中的描述，在此不再赘述。

本发明实施例的标定装置，本实施例中的标定板上有第一标志点和与所述第一标志点不同的第二标志点，通过第二标志点就能够得到所述标定板上其它标志点与第二标志点的相对位置，不需要完整地获取标定板的全部图像就能够获取标定板上各个标志点在各个坐标系下的坐标，降低了使用标定板的图像获取标志点位置坐标的难度，提高标定效率。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种标定方法，其特征在于，包括：

根据所述第一坐标组及第二坐标组计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参；

根据所述第一坐标组和第二坐标组计算所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数；

将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参、所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算，直到相邻两次输出值的之间的误差小于预设值，并将最后一次输出值对应位置的参数作为所述相机相对于所述投影仪的外参；

所述优化函数为：

其中，σ_i(X)＝σ(RTci,RTpi,RTcp)；

其中，上述优化函数中的各个参数满足：

所述将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参、所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算包括：

将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参、所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值X₁输入所述优化函数，迭代到第k次时，得到向量：

对上述向量中的元素求导一阶偏导得到：

得到：

使用线性方程求解迭代步长d：

X_k+1＝X_k+d；

当||X_k+1-X_k||≤ε或k≥max时，退出迭代；

其中，n表示迭代值X_k中所包含的待求解参数的数量；s表示向量σ(X_k)所包含的元素数量；max表示预设迭代次数，ε表示所述预设值。

2.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，在所述根据所述第一坐标组及第二坐标组对所述相机参数进行标定的步骤之后，所述方法还包括：

将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参、所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算，直到满足相邻两次输出值的之间的误差小于预设值或迭代次数大于等于预设迭代次数二者任一条件时迭代停止，并将最后一次输出值对应位置的参数作为所述相机相对于所述投影仪的外参。

3.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述识别所述序列图和所述标定板图以基于与所述第二标志点的相对位置对所述标定板上的标志点进行定位，得到所述标定板上的标志点在相机坐标系的第一坐标组和投影仪坐标系下的第二坐标组的步骤包括：

对所述序列图和所述标定板图进行处理，得到处理序列图和处理标定板图；

对所述处理序列图和处理标定板图进行识别，标记出所述第二标志点在所述处理序列图和处理标定板图的位置；

识别处理序列图和处理标定板图中的第一标志点与第二标志点的位置相对位置，计算得到所述标定板上的标志点在相机坐标系的第一坐标组和投影仪坐标系下的第二坐标组。

4.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据所述第一坐标组及第二坐标组计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参的步骤包括：

将所述第一坐标组及第二坐标组基于张正友标定法计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参。

5.一种标定装置，其特征在于，所述标定装置包括：

第一计算模块，用于根据所述第一坐标组及第二坐标组计算得到所述相机内参和所述相机相对于所述投影仪的外参；

第二计算模块，用于根据所述第一坐标组和第二坐标组计算所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数；

第一迭代模块，用于将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参、所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算，直到相邻两次输出值的之间的误差小于预设值，并将最后一次输出值对应位置的参数作为所述相机相对于所述投影仪的外参；

所述优化函数为：

其中，σ_i(X)＝σ(RTci,RTpi,RTcp)；

其中，上述优化函数中的各个参数满足：

对上述向量中的元素求导一阶偏导得到：

得到：

使用线性方程求解迭代步长d：

X_k+1＝X_k+d；

当||X_k+1-X_k||≤ε或k≥max时，退出迭代；

6.如权利要求5所述的标定装置，其特征在于，所述标定装置还包括：

第三计算模块，用于根据所述第一坐标组和第二坐标组计算所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数；

第二迭代模块，用于将所述相机内参、所述相机相对于所述投影仪的外参、所述相机相对于标定板的外参数、及所述投影仪相对于标定板的外参数作为初始迭代值输入优化函数进行迭代计算，直到满足相邻两次输出值的之间的误差小于预设值或迭代次数大于等于预设迭代次数二者任一条件时迭代停止，并将最后一次输出值对应位置的参数作为所述相机相对于所述投影仪的外参。

7.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备：

存储器；

处理器；

权利要求5-6任一项所述的标定装置，该标定装置存储于所述存储器并由所述处理器控制执行。