專利名稱：紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法及系統(tǒng)的制作方法
紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理領(lǐng)域，特別涉及一種紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法及系統(tǒng)。背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，紅外攝像機(jī)在測(cè)繪、工業(yè)控制、導(dǎo)航、軍事領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，如航空可見(jiàn)紅外相機(jī)伺服系統(tǒng)。紅外攝像機(jī)在應(yīng)用中需在紅外條件下對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定。空間物體表面某點(diǎn)的三維幾何位置與其在圖像中對(duì)于點(diǎn)之間的相互關(guān)系是由攝像機(jī)成像的幾何模型參數(shù)決定的，該幾何模型參數(shù)即為攝像機(jī)參數(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)與計(jì)算得到攝像機(jī)參數(shù)的過(guò)程為攝像機(jī)標(biāo)定。攝像機(jī)標(biāo)定在立體視覺(jué)系統(tǒng)中有著關(guān)鍵性的作用。傳統(tǒng)的攝像機(jī)的標(biāo)定方法有兩步標(biāo)定法和張正友的平面標(biāo)定法，因在紅外光照條件下，圖像是通過(guò)紅外反射得到的，而在紅外光照條件下，標(biāo)定板上沒(méi)有發(fā)光物質(zhì)，標(biāo)定板·的圖像往往不清晰，特別是在標(biāo)定板在不同角度下旋轉(zhuǎn)而不正對(duì)攝像機(jī)的情況下，由于紅外直射，甚至無(wú)法得到完整的標(biāo)定圖像，從而無(wú)法得到較好較全的角點(diǎn)圖像坐標(biāo)，進(jìn)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)角點(diǎn)空間位置與圖像位置的配準(zhǔn)。因此傳統(tǒng)的攝像機(jī)的標(biāo)定方法無(wú)法用于紅外攝像機(jī)的標(biāo)定。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法，能實(shí)現(xiàn)紅外攝像機(jī)的標(biāo)定。一種紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法，包括以下步驟初始化紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述運(yùn)動(dòng)軌跡中設(shè)有指定位置；控制所述測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到所述指定位置，采集所述測(cè)驗(yàn)物在所述指定位置的圖像；對(duì)所述圖像處理得出所述圖像中的測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)，所述測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)作為角點(diǎn)圖像坐標(biāo)；獲取指定位置的空間坐標(biāo)，所述指定位置的空間坐標(biāo)作為角點(diǎn)空間坐標(biāo)；將角點(diǎn)空間坐標(biāo)和角點(diǎn)圖像坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。優(yōu)選地，在將角點(diǎn)空間坐標(biāo)和角點(diǎn)圖像坐標(biāo)進(jìn)行配置，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟之后還包括步驟判斷是否控制所述測(cè)驗(yàn)物走完所述運(yùn)動(dòng)軌跡，若是，則結(jié)束，否則返回到控制所述測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到所述指定位置，采集所述測(cè)驗(yàn)物在所述指定位置的圖像的步驟。優(yōu)選地，初始化紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡的步驟之前還包括步驟將紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀，且隨三坐標(biāo)儀一起運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)的步驟具體為將所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB程序中，通過(guò)張正友算法計(jì)算得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。優(yōu)選地，在生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟之后還包括對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪和/或補(bǔ)全處理。此外，還有必要提供一種紅外攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)紅外攝像機(jī)的標(biāo)定。
一種紅外攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，包括初始化模塊，用于初始化紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述運(yùn)動(dòng)軌跡中設(shè)有指定位置；控制模塊，用于控制所述測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到所述指定位置；采集模塊，用于采集所述測(cè)驗(yàn)物在所述指定位置的圖像；處理模塊，用于對(duì)所述圖像處理得出所述圖像中的測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)，所述測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)作為角點(diǎn)圖像坐標(biāo)，并獲取指定位置的空間坐標(biāo)，所述指定位置的空間坐標(biāo)作為角點(diǎn)空間坐標(biāo)，再將角點(diǎn)空間坐標(biāo)和角點(diǎn)圖像坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。優(yōu)選地，所述處理模塊還用于判斷是否控制所述測(cè)驗(yàn)物走完所述運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)所 述測(cè)驗(yàn)物未走完所述運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，所述控制模塊進(jìn)一步控制所述測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到所述指定位置。優(yōu)選地，所述初始化模塊還用于將紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀，且
隨三坐標(biāo)儀一起運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述處理模塊還用于將所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB程序中，通過(guò)張正友算法計(jì)算得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。優(yōu)選地，所述處理模塊還用于對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪和/或補(bǔ)全處理。上述紅外攝像標(biāo)定方法及系統(tǒng)，采用設(shè)置紅外條件下的發(fā)光測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，在運(yùn)動(dòng)軌跡中指定位置，模擬標(biāo)定板上的角點(diǎn)，控制測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到指定位置后，采集圖像，對(duì)圖像進(jìn)行處理得到測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)，將該圖像坐標(biāo)作為角點(diǎn)圖像坐標(biāo)，獲取指定位置的空間坐標(biāo)，作為角點(diǎn)空間坐標(biāo)，對(duì)角點(diǎn)圖像坐標(biāo)及空間坐標(biāo)配準(zhǔn)生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了紅外攝像機(jī)的標(biāo)定。

圖I為一個(gè)實(shí)施例中紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法的流程圖；圖2為一個(gè)實(shí)施例中紅外攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合優(yōu)選的具體實(shí)施例及附圖對(duì)紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法及系統(tǒng)的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖I所示，在一個(gè)實(shí)施例中，一種紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法，包括以下步驟步驟S110，初始化紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，該運(yùn)動(dòng)軌跡中設(shè)有指定位置。預(yù)先編寫(xiě)測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡的程序，并生成源文件，初始化時(shí)，系統(tǒng)讀取該源文件，生成測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。在運(yùn)動(dòng)軌跡中設(shè)有指定位置，該指定位置可為一個(gè)或多個(gè)。該實(shí)施例中，采用該指定位置模擬標(biāo)定板中的角點(diǎn)。在步驟SllO之前，還包括步驟將紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀，且隨三坐標(biāo)儀一起運(yùn)動(dòng)。將測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀隨著三坐標(biāo)儀移動(dòng)，易于控制。該三坐標(biāo)儀可用機(jī)器人、機(jī)械臂、機(jī)床等精確運(yùn)動(dòng)儀器代替。
步驟S120，控制該測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到該指定位置，采集該測(cè)驗(yàn)物在該指定位置的圖像。系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)始運(yùn)動(dòng)指令，控制測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到指定位置，若測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀上時(shí)，控制三坐標(biāo)儀運(yùn)動(dòng)到指定位置，測(cè)驗(yàn)物隨著三坐標(biāo)儀運(yùn)動(dòng)到指定位置。當(dāng)測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到指定位置，采用紅外攝像機(jī)采集測(cè)驗(yàn)物的圖像。可采用多個(gè)紅外攝像機(jī)進(jìn)行拍攝采集圖像，從而對(duì)多個(gè)紅外攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。步驟S130，對(duì)該圖像處理得出該圖像中的測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)，該測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)作為角點(diǎn)圖像坐標(biāo)。采用垂直向量的Hough變換的方法對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理得出測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)。該測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)作為標(biāo)定板上的角點(diǎn)圖像坐標(biāo)。其中，Hough變換是將圖像空間內(nèi)具有一定關(guān)系的像元進(jìn)行聚類，尋找能把這些像元用某一解析形式聯(lián)系起來(lái)的參數(shù)空間累積對(duì)應(yīng)點(diǎn)。該測(cè)驗(yàn)物為小球，方便計(jì)算出小球的中心位置坐標(biāo)即球心位置坐標(biāo)?！げ襟ES140，獲取該指定位置的空間坐標(biāo)，該指定位置的空間坐標(biāo)作為角點(diǎn)空間坐標(biāo)。獲取指定位置的空間坐標(biāo)，測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到指定位置后，拍攝圖像，對(duì)圖像處理得到測(cè)驗(yàn)物的中心的圖像坐標(biāo)，同時(shí)還需獲取該指定位置的空間坐標(biāo)，將該指定位置的空間坐標(biāo)作為標(biāo)定板上的角點(diǎn)空間坐標(biāo)。步驟S150，將角點(diǎn)空間坐標(biāo)和角點(diǎn)圖像坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 將角點(diǎn)空間坐標(biāo)與角點(diǎn)圖像坐標(biāo)配準(zhǔn),得到計(jì)算紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如角點(diǎn)圖形坐標(biāo)為(xl，yl)，角點(diǎn)空間坐標(biāo)為(xl，yl，zl)，將兩個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行處理，使其對(duì)應(yīng),生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在步驟S150之后，還包括步驟對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪和/或補(bǔ)全處理。在拍攝的圖像過(guò)程中可能存在噪聲，影響圖像質(zhì)量，進(jìn)而處理得到的圖像坐標(biāo)存在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，生成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也存在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，需刪除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，即進(jìn)行去噪處理。另外，當(dāng)有多個(gè)指定位置時(shí)，拍攝圖像可能漏掉測(cè)驗(yàn)物移動(dòng)到某一指定位置的圖像，需要重新移動(dòng)測(cè)驗(yàn)物到該指定位置，拍攝該指定位置的圖像，以補(bǔ)全圖像，從而得到完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。步驟S160，對(duì)該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。該實(shí)施例中，步驟S160具體為將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB程序中，通過(guò)張正友算法計(jì)算得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。另外，指定位置為多個(gè)時(shí)，將得到的多個(gè)角點(diǎn)圖像坐標(biāo)和相對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)空間坐標(biāo)整理成多組數(shù)據(jù)，再通過(guò)張正友算法得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。優(yōu)選的實(shí)施例中，在步驟S150之后還包括判斷是否控制該測(cè)驗(yàn)物走完該運(yùn)動(dòng)軌跡，若是，則結(jié)束，否則返回到步驟S120。需判斷是否控制測(cè)驗(yàn)物按照預(yù)先的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)完所有的指定位置，若是，則結(jié)束，否則，需將測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)指定位置，再采集測(cè)驗(yàn)物在該指定位置的圖像，計(jì)算該指定位置的圖像坐標(biāo)以及獲取該指定位置的空間坐標(biāo)。如圖2所示，在一個(gè)實(shí)施例中，一種紅外攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，包括初始化模塊210、控制模塊220、采集模塊230和處理模塊240。初始化模塊210用于初始化紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，該運(yùn)動(dòng)軌跡中設(shè)有指定位置。預(yù)先編寫(xiě)測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡的程序，并生成源文件，初始化時(shí)，初始化模塊210讀取該源文件，生成測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。在運(yùn)動(dòng)軌跡中設(shè)有指定位置，該指定位置可為一個(gè)或多個(gè)。該實(shí)施例中，采用該指定位置模擬標(biāo)定板中的角點(diǎn)。該初始化模塊210執(zhí)行的功能可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)執(zhí)行，即讀取源文件，生成測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。在初始化運(yùn)動(dòng)軌跡之前，初始化模塊210還用于將紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀，且隨三坐標(biāo)儀一起運(yùn)動(dòng)。將測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀隨著三坐標(biāo)儀移動(dòng)，易于控制。該三坐標(biāo)儀可用機(jī)器人、機(jī)械臂、機(jī)床等精確運(yùn)動(dòng)儀器代替?？刂颇K220用于控制該測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到該指定位置?？刂颇?20控制測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到指定位置，若測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀上時(shí)，控制三坐標(biāo)儀運(yùn)動(dòng)到指定位置，測(cè)驗(yàn)物隨著三坐標(biāo)儀運(yùn)動(dòng)到指定位置。當(dāng)測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到指定位置，采用紅外攝像機(jī)采集測(cè)驗(yàn)物的圖像。可采用多個(gè)紅外攝像機(jī)進(jìn)行拍攝采集圖像，從而對(duì)多個(gè)紅外攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。其中，可采用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)為第一計(jì)算機(jī)和第二計(jì)算機(jī)，第一計(jì)算機(jī)與三坐標(biāo)儀相連，控制三坐標(biāo)儀的運(yùn)動(dòng)，第二計(jì)算機(jī)與紅外攝像機(jī)相連，控制紅外攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，且兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)串口連接。第二計(jì)算機(jī)通過(guò)串口發(fā)送開(kāi)始運(yùn)動(dòng)指令到第 一計(jì)算機(jī)，第一計(jì)算機(jī)根據(jù)該運(yùn)算指令控制三坐標(biāo)儀運(yùn)動(dòng)到指定位置，測(cè)驗(yàn)物隨著三坐標(biāo)儀運(yùn)動(dòng)到該指定位置。采集模塊230用于采集該測(cè)驗(yàn)物在該指定位置的圖像。當(dāng)測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到指定位置后，第一計(jì)算機(jī)控制紅外攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，采集測(cè)驗(yàn)物在該指定位置的圖像。處理模塊240用于對(duì)該圖像處理得出該圖像中的測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)，該測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)作為角點(diǎn)圖像坐標(biāo)，并獲取指定位置的空間坐標(biāo)，該指定位置的空間坐標(biāo)作為角點(diǎn)空間坐標(biāo)，再將角點(diǎn)空間坐標(biāo)和角點(diǎn)圖像坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及對(duì)該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。處理模塊240采用垂直向量的Hough變換的方法對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理得出測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)。該測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)作為標(biāo)定板上的角點(diǎn)圖像坐標(biāo)。該測(cè)驗(yàn)物為小球，方便計(jì)算出小球的中心位置坐標(biāo)即球心位置坐標(biāo)。處理模塊240將角點(diǎn)空間坐標(biāo)與角點(diǎn)圖像坐標(biāo)配準(zhǔn)，得到計(jì)算紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如角點(diǎn)圖形坐標(biāo)為(xl，yl)，角點(diǎn)空間坐標(biāo)為(xl，yl, zl)，將兩個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行處理，使其對(duì)應(yīng)，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。處理模塊240還用于將該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB程序中，通過(guò)張正友算法計(jì)算得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。處理模塊240還用于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪和/或補(bǔ)全處理。在拍攝的圖像過(guò)程中可能存在噪聲，影響圖像質(zhì)量，進(jìn)而處理得到的圖像坐標(biāo)存在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，生成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也存在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，需刪除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，即進(jìn)行去噪處理。另外，當(dāng)有多個(gè)指定位置時(shí)，拍攝圖像可能漏掉測(cè)驗(yàn)物移動(dòng)到某一指定位置的圖像，需要重新移動(dòng)測(cè)驗(yàn)物到該指定位置，拍攝該指定位置的圖像，以補(bǔ)全圖像，從而得到完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。優(yōu)選的實(shí)施例中，處理模塊240還用于判斷是否控制該測(cè)驗(yàn)物走完該運(yùn)動(dòng)軌跡。當(dāng)控制該測(cè)驗(yàn)物未走完該運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，控制模塊220進(jìn)一步控制該測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到該指定位置?？刂颇K220將測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)指定位置，再采集測(cè)驗(yàn)物在該指定位置的圖像，計(jì)算該指定位置的圖像坐標(biāo)以及獲取該指定位置的空間坐標(biāo)。上述紅外攝像標(biāo)定系統(tǒng)，可用于多臺(tái)紅外攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。上述紅外攝像標(biāo)定方法及系統(tǒng)，采用設(shè)置紅外條件下的發(fā)光測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，在運(yùn)動(dòng)軌跡中指定位置，模擬標(biāo)定板上的角點(diǎn)，控制測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到指定位置后，采集圖像，對(duì)圖像進(jìn)行處理得到測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)，將該圖像坐標(biāo)作為角點(diǎn)圖像坐標(biāo)，獲取指定位置的空間坐標(biāo)，作為角點(diǎn)空間坐標(biāo)，對(duì)角點(diǎn)圖像坐標(biāo)及空間坐標(biāo)配準(zhǔn)生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了紅外攝像機(jī)的標(biāo)定。另外，對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪或補(bǔ)全處理，確?；A(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，進(jìn)而提高計(jì)算得到的紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)的準(zhǔn)確度。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員
來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法，包括以下步驟 初始化紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述運(yùn)動(dòng)軌跡中設(shè)有指定位置； 控制所述測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到所述指定位置，采集所述測(cè)驗(yàn)物在所述指定位置的圖像； 對(duì)所述圖像處理得出所述圖像中的測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)，所述測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)作為角點(diǎn)圖像坐標(biāo)； 獲取指定位置的空間坐標(biāo)，所述指定位置的空間坐標(biāo)作為角點(diǎn)空間坐標(biāo)； 將角點(diǎn)空間坐標(biāo)和角點(diǎn)圖像坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，在將角點(diǎn)空間坐標(biāo)和角點(diǎn)圖像坐標(biāo)進(jìn)行配置，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟之后還包括步驟判斷是否控制所述測(cè)驗(yàn)物走完所述運(yùn)動(dòng)軌跡，若是，則結(jié)束，否則返回到控制所述測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到所述指定位置，采集所述測(cè)驗(yàn)物在所述指定位置的圖像的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，初始化紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡的步驟之前還包括步驟將紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀，且隨三坐標(biāo)儀一起運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)的步驟具體為將所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB程序中，通過(guò)張正友算法計(jì)算得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，在生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟之后還包括對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪和/或補(bǔ)全處理。
6.—種紅外攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括 初始化模塊，用于初始化紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述運(yùn)動(dòng)軌跡中設(shè)有指定位置； 控制模塊，用于控制所述測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到所述指定位置； 采集模塊，用于采集所述測(cè)驗(yàn)物在所述指定位置的圖像； 處理模塊，用于對(duì)所述圖像處理得出所述圖像中的測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)，所述測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)作為角點(diǎn)圖像坐標(biāo)，并獲取指定位置的空間坐標(biāo)，所述指定位置的空間坐標(biāo)作為角點(diǎn)空間坐標(biāo)，再將角點(diǎn)空間坐標(biāo)和角點(diǎn)圖像坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊還用于判斷是否控制所述測(cè)驗(yàn)物走完所述運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)所述測(cè)驗(yàn)物未走完所述運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，所述控制模塊進(jìn)一步控制所述測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到所述指定位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述初始化模塊還用于將紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物固定在三坐標(biāo)儀，且隨三坐標(biāo)儀一起運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊還用于將所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB程序中，通過(guò)張正友算法計(jì)算得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊還用于對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪和/或補(bǔ)全處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅外攝像標(biāo)定方法及系統(tǒng)。該方法包括以下步驟初始化紅外條件下發(fā)光的測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述運(yùn)動(dòng)軌跡中設(shè)有指定位置；控制所述測(cè)驗(yàn)物運(yùn)動(dòng)到所述指定位置，采集所述測(cè)驗(yàn)物在所述指定位置的圖像；對(duì)所述圖像處理得出所述圖像中的測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)，所述測(cè)驗(yàn)物的中心位置的圖像坐標(biāo)作為角點(diǎn)圖像坐標(biāo)；獲取指定位置的空間坐標(biāo)，所述指定位置的空間坐標(biāo)作為角點(diǎn)空間坐標(biāo)；將角點(diǎn)空間坐標(biāo)和角點(diǎn)圖像坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。上述紅外攝像標(biāo)定方法及系統(tǒng)，采用設(shè)置紅外條件下的發(fā)光測(cè)驗(yàn)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，在運(yùn)動(dòng)軌跡中指定位置，模擬標(biāo)定板上的角點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了紅外攝像機(jī)的標(biāo)定。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102890821SQ20111020088
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者賀慶, 王晨曦, 魏寧, 宋霜, 劉立, 劉偉, 胡超 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院