1.一種無人機攝像頭標定裝置,其特征在于:包括無人機固定平臺及平面標定板;所述無人機固定平臺用于對無人機進行固定,并且使無人機攝像頭CMOS平面與無人機固定平臺平行時,無人機攝像頭正對所述平面標定板;所述平面標定板為水平橫線和垂直豎線組成的網(wǎng)格平面標定板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機攝像頭標定裝置,其特征在于:所述無人機固定平臺上設(shè)置有卡槽,用于固定無人機,使每次無人機固定的相對位置相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機攝像頭標定裝置,其特征在于:所述網(wǎng)格平面標定板為國際象棋棋盤狀分布的平面標定板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的無人機攝像頭標定裝置,其特征在于:所述網(wǎng)格平面標定板為國際象棋黑白相間網(wǎng)格棋盤狀分布的平面標定板。
5.一種基于權(quán)利要求1到4之一所述無人機攝像頭標定裝置的無人機攝像頭標定方法,包括:常規(guī)標定及常規(guī)標定修正;
所述常規(guī)標定為利用常規(guī)標定法對同批次同類型的攝像頭中其中一個攝像頭進行標定,獲得該同批次同類型攝像頭的內(nèi)參、外參及畸形系數(shù);
常規(guī)標定修正為:將無人機固定在無人機固定平臺上后,其攝像頭對平面標定板進行拍照,對拍攝的標定圖像進行處理,利用平面標定板中間畸變較小部分的標定圖像,通過網(wǎng)格塊邊緣在圖像上的長度的變化,分析出網(wǎng)格板的幾何變換角度,根據(jù)幾何變換角度進而求出小角度旋轉(zhuǎn)矩陣R,實現(xiàn)對常規(guī)標定獲得的內(nèi)參、外參及畸形系數(shù)的修正。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機攝像頭標定方法,其中,利用常規(guī)標定法對同批次同類型的攝像頭中其中一個攝像頭進行標定,獲得同批次同類型攝像頭的內(nèi)參、外參及畸形系數(shù)的具體方法為:用無人機攝像頭對平面標定板進行不同角度,不同距離的拍攝,然后利用常規(guī)的張正友標定法對攝像頭進行標定,獲得攝像頭內(nèi)參、外參以及畸變系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的無人機攝像頭標定方法,根據(jù)幾何變換角度進而求出小角度旋轉(zhuǎn)矩陣R,實現(xiàn)對常規(guī)標定獲得的內(nèi)參、外參及畸形系數(shù)的修正的具體方法為:
未考慮幾何變換角度的像點物理坐標經(jīng)過α角度的旋轉(zhuǎn),就可以得到經(jīng)過角度修正后考慮畸變的像點物理坐標,將兩個物理坐標關(guān)系用矩陣相乘的形式可表達為
而理想小孔模型下像點的物理坐標和世界坐標之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為
其中,α為幾何變換角度;[xI,yI,1]T為未考慮幾何變換角度的像點物理坐標;[xd,yd,1]T為考慮畸變的情況下像點的物理坐標;
[xp,yp,1]T為理想小孔模型下像點的物理坐標;R為小角度旋轉(zhuǎn)矩陣;
[xW,yW,1]T為世界坐標;[xI,yI,1]T經(jīng)小角度旋轉(zhuǎn)后得到[xd,yd,1]T,故R可表達為:
M描述空間點到圖像點的中心透視投影關(guān)系,為投影矩陣;
[xp,yp,1]T為理想小孔模型下像點的物理坐標,表達為畸變修正方程為:
其中k1,k2為徑向畸變系數(shù),r2=xd2+yd2。
8.一種基于權(quán)利要求5到7之一所述無人機攝像頭標定方法的流水線標定實現(xiàn)方法,具體方法步驟為:
一、常規(guī)標定:利用常規(guī)標定法對同批次同類型的攝像頭中其中一個攝像頭進行標定,獲得該同批次同類型攝像頭的內(nèi)參、外參及畸形系數(shù);
二、將無人機固定平臺搭載在流水線傳送帶上,并在無人機固定平臺縱向軸線垂直處安裝平面標定板;
三、處理拍攝網(wǎng)格并修正參數(shù):
a、打開傳送帶,每架無人機經(jīng)過無人機固定平臺時,傳送帶停頓一個固定時間,無人機固定平臺將無人機固定,經(jīng)過固定的無人機的縱向軸線與平面標定板法線平行,并對平面標定板進行拍照;
b、將拍照圖片傳回計算機端,并分析其幾何變換角度;
c、利用幾何變換角度對攝像頭鏡頭外參數(shù)和畸變系數(shù)進行修正。