CN109658458B - 一种双摄像头模组的标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双摄像头模组的标定方法，包括：根据标定距离，选择与所述标定距离对应的标定图案；将所述标定图案平铺在平面上；使用双摄像头模组在所述标定距离上对所述标定图案进行拍照成像，获得拍照后的图像；对所述图像进行预处理；基于预处理后的图像，对所述双摄像头模组进行标定。本发明实现了通过一张标定图案完成对双摄像头模组的标定，有助于产线工人快速掌握双摄标定流程，可快速批量化标定，有利于提高产线的标定效率，节约成本的技术效果。

Description

一种双摄像头模组的标定方法

技术领域

本发明涉及图像处理的技术领域，尤其涉及一种双摄像头模组的标定方法。

背景技术

在利用摄像机所拍摄到的图像来还原空间中的物体时，假设摄像机所拍摄到的图像与三维空间中的物体之间存在以下一种简单的线性关系：[像]＝M[物]，这里，矩阵M可以看成是摄像机成像的几何模型，M中的参数就是摄像机参数。通常，这些参数是要通过实验与计算来得到的。这个求解参数的过程就称为摄像机标定。

目前，普遍使用的标定方案，需要使用三张及以上的标定图案，才能标定获取模组的内外参数，较为耗时，不利于工人在产线批量化操作。

即便是有些改进方案将几幅标定图案旋转一定角度放在同一视场内只需拍摄一次，但往往也会分开处理各个标定图案，如此一来，也增加了标定流程和标定图案制作的复杂度，不利于产线标定。尤其是在对双摄像头模组进行标定时，更加耗时，不利于工人在产线批量化操作。

发明内容

本申请实施例通过提供一种双摄像头模组的标定方法，解决了现有技术中在对双摄像头模组进行标定时，存在耗时较长，不利于工人在产线批量化操作的技术问题，实现了通过一张标定图案完成对双摄像头模组的标定，有助于产线工人快速掌握双摄标定流程，可快速批量化标定，有利于提高产线的标定效率，节约成本的技术效果。

本申请提供了一种双摄像头模组的标定方法，包括：

根据标定距离，选择与所述标定距离对应的标定图案；

将所述标定图案平铺在平面上；

使用双摄像头模组在所述标定距离上对所述标定图案进行拍照成像，获得拍照后的图像；

对所述图像进行预处理，并基于预处理后的图像对所述双摄像头模组进行标定。

优选地，所述根据标定距离，选择与所述标定距离对应的标定图案，包括：

在所述标定距离为80cm时，选择第一标定图案或第三标定图案；

在所述标定距离为50cm时，选择第二标定图案或第三标定图案；

在所述标定距离为30cm时，选择第四标定图案；

所述第一标定图案、所述第二标定图案、所述第三标定图案和所述第四标定图案不完全相同。

优选地，所述第一标定图案，具体为：

24行18列的黑白相间的第一棋盘格，其中，每个格子为边长5cm的正方形，且在所述第一棋盘格的中心区域设置有第一图案，所述第一图案由多个直径为2.5cm的圆点构成，所述第一棋盘格的长度为1.2m，宽度为0.9m。

优选地，所述第二标定图案，具体为：

32行24列的黑白相间的第二棋盘格，其中，每个格子为边长25mm的正方形，且在所述第一棋盘格的中心区域设置有第一图案，所述第一图案由多个直径为12mm的圆点构成，所述第二棋盘格的长度为0.8m，宽度为0.6m。

优选地，所述第三标定图案，具体为：

32行24列的黑白相间的第三棋盘格，其中，每个格子为边长25mm的正方形，且在所述第一棋盘格的中心区域设置有第二图案，所述第二图案由多个直径为12mm的圆点构成，所述第三棋盘格的长度为0.8m，宽度为0.6m。

优选地，所述第四标定图案，具体为：

25行18列的黑白相间的第四棋盘格，其中，每个格子为边长16mm的正方形，且在所述第一棋盘格的中心区域设置有第三图案，所述第三图案由多个直径为8mm的圆点构成，所述第四棋盘格的长度为0.4m，宽度为0.3m。

优选地，所述将所述标定图案平铺在平面上，包括：

将所述标定图案平铺在平面上，平整度误差不超过1mm，且保证所述标定图案未出现刮花或脏污现象。

优选地，所述使用双摄像头模组在所述标定距离上对所述标定图案进行拍照成像，包括：

将所述双摄像头模组置于所述标定图案前方的所述标定距离处，距离误差不超过±0.5cm；

保持所述双摄像头模组垂直于所述标定图案所在的平面，角度误差不超过±3°；

确保没有其他物体的影像反射到所述标定图案上，保证光源的均匀性；

控制所述双摄像头模组对所述标定图案进行拍照成像，在拍照成像过程中，保证所述标定图案的中心出现在成像的中心。

优选地，对所述图像进行预处理，包括：

对所述图像进行尺寸和亮度调整，并进行圆心提取、角点提取和排序。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本申请实施例中，公开了一种双摄像头模组的标定方法，包括：根据标定距离，选择与所述标定距离对应的标定图案；将所述标定图案平铺在平面上；使用双摄像头模组在所述标定距离上对所述标定图案进行拍照成像，获得拍照后的图像；对所述图像进行预处理；基于预处理后的图像，对所述双摄像头模组进行标定。由于根据标定距离选择对应的标定图案来对双摄像头模组进行标定，而这些标定图案是经过精心优化设计的，可以实现通过一张标定图案完成对双摄像头模组的标定，有助于产线工人快速掌握双摄标定流程，可快速批量化标定，有利于提高产线的标定效率，节约成本的技术效果。故而解决了现有技术中在对双摄像头模组进行标定时，存在耗时较长，不利于工人在产线批量化操作的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例中一种双摄像头模组的标定方法的流程图；

图2为本申请实施例中第一标定图案的示意图；

图3为本申请实施例中第二标定图案的示意图；

图4为本申请实施例中第三标定图案的示意图；

图5为本申请实施例中第四标定图案的示意图；

图6为本申请实施例中步骤S103对应的示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种双摄像头模组的标定方法，解决了现有技术中在对双摄像头模组进行标定时，存在耗时较长，不利于工人在产线批量化操作的技术问题，实现了通过一张标定图案完成对双摄像头模组的标定，有助于产线工人快速掌握双摄标定流程，可快速批量化标定，有利于提高产线的标定效率，节约成本的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1所示，本实施例提供了一种双摄像头模组的标定方法，包括(步骤S101～步骤S105)：

步骤S101：根据标定距离，选择与标定距离对应的标定图案。

作为一种可选的实施例，步骤S101，包括：

在标定距离为80cm时，选择第一标定图案或第三标定图案；在标定距离为50cm时，选择第二标定图案或第三标定图案；在标定距离为30cm时，选择第四标定图案。

在具体实施过程中，提供了4种标定图案(即：第一标定图案、第二标定图案、第三标定图案和第四标定图案)，这些标定图案的面积分别为1.2m*0.9m、0.8m*0.6m、0.8m*0.6m、0.4m*0.3m，表面是纯黑白图案。其中，不同的标定图案适用于不同的标定距离。

由于算法更新迭代，不同型号版本的标定图案均在使用，各版本标定图案的区别在于标定距离和标定图案和方向的识别，在图2～图5中，标定图案的摆放方向都为正方向。

如图2所示，第一标定图案，具体为：

24行18列的黑白相间的棋盘格(即：第一棋盘格)，其中，每个格子为边长5cm的正方形，且在该棋盘格的中心区域设置有第一图案，第一图案由多个直径为2.5cm的圆点构成，第一棋盘格的长度为1.2m，宽度为0.9m。

在具体实施过程中，第一标定图案中的棋盘格的总长宽为1.2m*0.9m，格子数为24行*18列，每个方格的边长为5cm，且在(从上至下的)第10～14行、(从左至右的)第7～12列所围成的中心区域中展示有一个标准图案，该标准图案由多个直径为2.5cm的圆点构成。

在具体实施过程中，第一标定图案适用于80cm的标定距离，也就是说，第一标定图案为80cm下标定对应的标定图案(标准图案)。

如图3所示，第二标定图案，具体为：

32行24列的黑白相间的棋盘格(即：第二棋盘格)，其中，每个格子为边长25mm的正方形，且在该棋盘格的中心区域设置有第一图案，第一图案由多个直径为12mm的圆点构成，第二棋盘格的长度为0.8m，宽度为0.6m。

在具体实施过程中，第二标定图案中的棋盘格的总长宽为0.8m*0.6m，格子数为32行*24列，每个方格的边长为25mm，且在(从上至下的)第14～18行、(从左至右的)第10～15列所围成的中心区域中展示有一个标准图案，该标准图案由多个直径为12mm的圆点构成。

在具体实施过程中，第二标定图案适用于50cm的标定距离，也就是说，第二标定图案为50cm下标定对应的标定图案(标准图案)。

如图4所示，第三标定图案，具体为：

32行24列的黑白相间的棋盘格(即：第三棋盘格)，其中，每个格子为边长25mm的正方形，且在该棋盘格的中心区域设置有第二图案，第二图案由多个直径为12mm的圆点构成，第三棋盘格的长度为0.8m，宽度为0.6m。

在具体实施过程中，第三标定图案中的棋盘格的总长宽为0.8m*0.6m，格子数为32行*24列，每个方格的边长为25mm，且在(从上至下的)第14～18行、(从左至右的)第10～15列所围成的中心区域中展示有一个小鸟图案，该小鸟图案由多个直径为12mm的圆点构成。

在具体实施过程中，第三标定图案适用于80cm和50cm的标定距离，也就是说，第三标定图案为80cm和50cm下均可标定所对应的标定图案(小鸟图案)。

如图5所示，第四标定图案，具体为：

25行18列的黑白相间的棋盘格(即：第四棋盘格)，其中，每个格子为边长16mm的正方形，且在该棋盘格的中心区域设置有第三图案，第三图案由多个直径为8mm的圆点构成，第四棋盘格的长度为0.4m，宽度为0.3m。

在具体实施过程中，第四标定图案中的棋盘格的总长宽为0.4m*0.3m，格子数为25行*18列，每个方格的边长为16mm，且在(从上至下的)第11～14行、(从左至右的)第7～12列所围成的中心区域中展示有一个坦克图案，该坦克图案由多个直径为8mm的圆点构成。

在具体实施过程中，第四标定图案适用于30cm的标定距离，也就是说，第四标定图案为30cm下标定所用的标定图案(坦克图案)。

基于上述4种标定图案，在对双摄像头模组进行标定时，在标定距离确定后，只需要一张图案即可完成标定。工位复杂度低，易于操作，节省了标定时间，提高了标定效率，降低了成本。

步骤S102：将标定图案平铺在平面上。

作为一种可选的实施例，步骤S102，包括：

将标定图案平铺在平面上，平整度误差不超过1mm，且保证标定图案未出现刮花或脏污现象。

在具体实施过程中，可以将图案贴在平整的硬板上(如：玻璃)，平整度误差(平面最高点至平面最低点的高度差)不超过1mm，不能有刮花，脏污等现象。

步骤S103：使用双摄像头模组在标定距离上对标定图案进行拍照成像，获得拍照后的图像。

作为一种可选的实施例，步骤S103，包括：

将双摄像头模组置于标定图案前方的标定距离处，距离误差不超过±0.5cm；保持双摄像头模组垂直于标定图案所在的平面，角度误差不超过±3°；确保没有其他物体的影像反射到标定图案上，保证光源的均匀性；控制双摄像头模组对标定图案进行拍照成像，在拍照成像过程中，保证标定图案的中心出现在成像的中心。

在具体实施过程中，在使用双摄像头模组在标定距离上对标定图案进行拍照成像时，需要确保不能有其他物体反射至标定图案中，保证光源的均匀性，防止过暗和过曝，保证标定过程中系统稳固。

并且，手机或者模组与标定图案的距离不超过所对应的标准距离的±0.5cm，正对标定图案使标定图案的中心出现在手机屏幕或模组成像的中心。

并且，手机或模组需垂直于标定图案平面，误差不超过±3，摄像头和标定图案的相对位置关系如图6所示，图6中选择标准标定图案V1.50(即：第二标定图案)进行说明，其他图案类似。

步骤S104：对图像进行预处理，并基于预处理后的图像对双摄像头模组进行标定。

在具体实施过程中，可以先对图像进行预处理，例如：对图像进行尺寸和亮度调整，并进行圆心提取、角点提取和排序，其中，圆点提取是为了检测图案类型和方向；然后，再利用经过预处理的图像和数据进行畸变校正和双摄标定。

本发明仅需一张标定图案，制作简单，结合双摄标定算法，在确保标定精度前提下，很大程度上提高了标定效率。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

在本申请实施例中，公开了一种双摄像头模组的标定方法，包括：根据标定距离，选择与所述标定距离对应的标定图案；将所述标定图案平铺在平面上；使用双摄像头模组在所述标定距离上对所述标定图案进行拍照成像，获得拍照后的图像；对所述图像进行预处理；基于预处理后的图像，对所述双摄像头模组进行标定。由于根据标定距离选择对应的标定图案来对双摄像头模组进行标定，而这些标定图案是经过精心优化设计的，可以实现通过一张标定图案完成对双摄像头模组的标定，有助于产线工人快速掌握双摄标定流程，可快速批量化标定，有利于提高产线的标定效率，节约成本的技术效果。故而解决了现有技术中在对双摄像头模组进行标定时，存在耗时较长，不利于工人在产线批量化操作的技术问题。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种双摄像头模组的标定方法，其特征在于，包括：

根据标定距离，选择与所述标定距离对应的标定图案，包括：在所述标定距离为30cm时，选择第四标定图案；

将所述标定图案平铺在平面上；

使用双摄像头模组在所述标定距离上对所述标定图案进行拍照成像，获得拍照后的图像；

对所述图像进行预处理，并基于预处理后的图像对所述双摄像头模组进行标定；

所述第四标定图案，具体为：

25行18列的黑白相间的第四棋盘格，其中，每个格子为边长16mm的正方形，且在第一棋盘格的中心区域设置有第三图案，所述第三图案由多个直径为8mm的圆点构成，所述第四棋盘格的长度为0.4m，宽度为0.3m。

2.如权利要求1所述的双摄像头模组的标定方法，其特征在于，所述根据标定距离，选择与所述标定距离对应的标定图案，还包括：

在所述标定距离为80cm时，选择第一标定图案或第三标定图案；

在所述标定距离为50cm时，选择第二标定图案或第三标定图案；

所述第一标定图案、所述第二标定图案、所述第三标定图案和所述第四标定图案不完全相同。

3.如权利要求2所述的双摄像头模组的标定方法，其特征在于，所述第一标定图案，具体为：

24行18列的黑白相间的第一棋盘格，其中，每个格子为边长5cm的正方形，且在所述第一棋盘格的中心区域设置有第一图案，所述第一图案由多个直径为2.5cm的圆点构成，所述第一棋盘格的长度为1.2m，宽度为0.9m。

4.如权利要求2所述的双摄像头模组的标定方法，其特征在于，所述第二标定图案，具体为：

32行24列的黑白相间的第二棋盘格，其中，每个格子为边长25mm的正方形，且在所述第一棋盘格的中心区域设置有第一图案，所述第一图案由多个直径为12mm的圆点构成，所述第二棋盘格的长度为0.8m，宽度为0.6m。

5.如权利要求2所述的双摄像头模组的标定方法，其特征在于，所述第三标定图案，具体为：

32行24列的黑白相间的第三棋盘格，其中，每个格子为边长25mm的正方形，且在所述第一棋盘格的中心区域设置有第二图案，所述第二图案由多个直径为12mm的圆点构成，所述第三棋盘格的长度为0.8m，宽度为0.6m。

6.如权利要求1所述的双摄像头模组的标定方法，其特征在于，所述将所述标定图案平铺在平面上，包括：

将所述标定图案平铺在平面上，平整度误差不超过1mm，且保证所述标定图案未出现刮花或脏污现象。

7.如权利要求1～6任一所述的双摄像头模组的标定方法，其特征在于，所述使用双摄像头模组在所述标定距离上对所述标定图案进行拍照成像，包括：

将所述双摄像头模组置于所述标定图案前方的所述标定距离处，距离误差不超过±0.5cm；

保持所述双摄像头模组垂直于所述标定图案所在的平面，角度误差不超过±3°；

确保没有其他物体的影像反射到所述标定图案上，保证光源的均匀性；

控制所述双摄像头模组对所述标定图案进行拍照成像，在拍照成像过程中，保证所述标定图案的中心出现在成像的中心。

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