CN116503486A - 一种标定***、标定方法、标定装置及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请适用于相机标定技术领域，提供了一种标定***、标定方法、标定装置及可读存储介质，通过在标定板本体上设置多个定位区域，每个定位区域内包括至少两种类型的标志图形，且每个定位区域内标志图形的排列组合在标定板上唯一。由于定位区域内的标志图形的排列组合在标定板上唯一，因此可以通过拍摄包含定位区域的标定图像，通过确定定位区域或整个标定图像的标志图形在标定板上的世界坐标，再结合定位区域或整个标定图像的标志图形在标定图像上的图像坐标，从而对相机进行标定，可以不需要拍摄完整的标定板。

Description

一种标定***、标定方法、标定装置及可读存储介质

技术领域

本申请属于相机标定技术领域，尤其涉及一种标定***、标定方法、标定装置及可读存储介质。

背景技术

在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，需要求解出相机的标定参数。

相机的标定参数的求解过程一般是通过拍摄完整的标定板图像，再经过标定算法的计算，最终得到相机的标定参数。因此相机的标定参数的求解一般要用到标定板，而在现有技术中，标定板一般带有固定间距图案阵列的，例如棋盘格标定板，利用此类标定板求解相机的标定参数时，需要拍摄完整的标定板图像。

发明内容

本申请实施例提供一种标定***、标定方法、标定装置及可读存储介质，可以解决现有技术在求解相机的标定参数时，需要拍摄完整的标定板图像的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种标定***，用于获取待标定相机的标定参数，包括：标定板，包括设有多个定位区域的本体，每个定位区域内包括至少两种类型的标志图形，且每个定位区域内标志图形的排列组合在标定板上唯一；主机，用于接收待标定相机采集包含标定板的标定图像，及根据预设标定方法对标定图像进行处理得到标志图形在标定图像上的图像坐标及在标定板上的世界坐标，结合标志图形在标定板的世界坐标与标志图形对应的图像坐标对待标定相机进行标定得到待标定相机的标定参数。

本申请第一方面的有益效果在于，在标定板本体上设置多个定位区域，每个定位区域内包括至少两种类型的标志图形，且每个定位区域内标志图形的排列组合在标定板上唯一。由于定位区域内的标志图形的排列组合在标定板上唯一，因此可以通过拍摄包含定位区域的标定图像，通过确定定位区域在标定板上的世界坐标，再结合定位区域在标定图像上的图像坐标，从而对相机进行标定，可以不需要拍摄完整的标定板。

第二方面，本申请实施例提供了一种标定方法，应用于上述标定***，该方法包括：对标定板各标志图形进行编码标识得到标定板定位区域的编码标识组合，基于标定板定位区域的编码标识组合与定位区域在标定板上的行列信息的映射关系构建编码位置映射表；触发待标定相机采集包括标定板的标定图像；根据预设维度选取标定板在标定图像中的定位区域，并识别定位区域中各标志图形得到定位区域的编码标识组合及定位区域在标定图像上的图像坐标；其中，该预设维度由编码位置映射表中标定板定位区域的编码标识组合决定；基于定位区域的编码标识组合及编码位置映射表得到定位区域在标定板上的行列信息以进一步获取定位区域或整个标定图像的标志图形在标定板上的世界坐标，利用定位区域或整个标定图像的标志图形在标定板上的世界坐标和在标定图像上的图像坐标对待标定相机进行标定得到待标定相机的标定参数。

第三方面，本申请实施例提供了一种标定装置，包括：构建模块700，用于对标定板各标志图形进行编码标识得到标定板定位区域的编码标识组合，基于标定板定位区域的编码标识组合与定位区域在标定板上的行列信息的映射关系，构建编码位置映射表触发模块，用于触发待标定相机采集包括标定板的标定图像；获取模块，用于根据预设维度选取标定板在标定图像中的定位区域，并识别定位区域中各标志图形得到定位区域的编码标识组合及定位区域在标定图像上的图像坐标；其中，该预设维度由编码位置映射表中标定板定位区域的编码标识组合决定；标定模块，用于基于定位区域的编码标识组合及编码位置映射表得到定位区域在标定板上的行列信息以进一步获取定位区域在标定板上的世界坐标，利用定位区域在标定板上的世界坐标和在标定图像上的图像坐标对待标定相机进行标定得到待标定相机的标定参数。

第四方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述标定方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述标定方法的步骤。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述标定方法。

可以理解的是，上述第二方面至第六方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种标定***的架构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种标定板的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的标志图形和对应的编码标识示意图；

图4是本申请实施例提供的一种标定方法的实现流程示意图；

图5是本申请实施例提供的标定板的标志图形和对应的编码标识表示意图；

图6是本申请实施例提供的标定板的定位区域和对应的编码标识组合示意图；

图7是本申请实施例提供的定位区域对应的编码标识组合以及标定图像对应的编码标识组合示意图；

图8是本申请实施例提供的一种标定装置的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进移动一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请的实施例，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，都属于本申请保护。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、终端、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本申请的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实时的关系或者顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

在现有技术的一些应用场景中，在对相机进行标定时，需要拍摄完整的标定板图像，且拍摄的标定图像中标定板不能被遮挡，以及标定图像不能出现模糊的情况，当上述情况没有同时实现时，无法提取标定板完整的平面角，此时无法计算得到相机的标定参数，需要重新进行拍摄。

有鉴于此，本申请实施例可以通过拍摄包含定位区域的标定图像，根据定位区域来确定定位区域在标定板上的世界坐标，再结合定位区域在标定图像上的图像坐标，对相机进行标定，可以不需要拍摄完整的标定板图像，或在拍摄的标定板被遮挡或标定图像模糊的情况下也可以对相机进行标定。

为了说明本申请的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明一实施例提供的标定***的结构示意图，该标定***用于获取待标定相机12的标定参数，***包括导轨10、标定板11及主机13；标定板11与待标定相机12位于导轨10两侧且相互平行设置，且标定板11可沿导轨10移动，其中，标定板11包括设有多个定位区域的本体，每个定位区域内包括至少两种类型的标志图形及每个定位区域内标志图形的排列组合在标定板11上唯一；主机13，分别与待标定相机12及标定板11电连接，用于接收待标定相机12采集包含标定板11的标定图像，及根据本申请一个或多个实施例提供的标定方法对标定图像进行处理得到标志图形在标定图像上的图像坐标及在标定板11上的世界坐标，结合标志图形在标定板11的世界坐标与标志图形对应的图像坐标对待标定相机12进行标定得到待标定相机12的标定参数。

在本申请的实施方式中，标定板本体的材质可以和常规的标定板材质相同，例如本体的材质可以是陶瓷、玻璃、铝合金、菲林、石英等。本体的形状也可以和常规的标定板相同，例如本体的形状可以为长方形、正方形等。标定板11上所有标志图形组成的图形区域可以和本体一样大，也可以小于本体。

标志图形可以通过印刷或印刻的方式形成在本体上，也可以通过其他方式加工形成。标志图形可以包括标定图案，标定图案可以包括图案样式、图案数量、图案颜色等元素，标定板11上的每一个标志图形都具备唯一的位置信息。标定板11上排列有多个不同类型的标志图形，例如一个标定板11上的标志图形可以是两种、三种、四种等。作为一种示例，图2所示的标定板11上存在四种类型的标志图形。标定板11上的标志图形可以是随机排列的。标志图形彼此间可以等距排列。标志图形的边界可以是四边形，例如是正方形，也可以是其他形状，例如圆形。

定位区域是标定板11上至少两个相邻的标志图形组成的标志图形区域，且每个定位区域内包括至少两种类型的标志图形。例如定位区域可以是由标定板11上3×3区域(一个标志图形占据一个区域)内的标志图形组成，也可以是由4×4区域内的标志图形组成。值得注意的是，每个定位区域内标志图形的排列组合在标定板11上唯一，代表着每个定位区域在标定板11的位置都是唯一的。例如某个标定板11上存在一个3×3的标志图形区域，如果在该标定板11上，这个3×3的标志图形区域内的标志图形的排列组合是唯一的，那么该3×3的标志图形区域在该标定板11上的位置是唯一的，此时该3×3的标志图形区域可以视为一个定位区域。例如在图2中，标定板11右下角3×3的标志图形区域103，该3×3的标志图形区域内的标志图形在标定板11上的排列组合是唯一的，因此该标志图形区域可以视为一个定位区域。此外，为了便于确定定位区域在标定板11中的位置，定位区域的边界应该设置为矩形。

标定图像是待标定相机12拍摄的包含标定板11的图像，标定图像内可以包含完整的标定板11，也可以包含部分标定板11。当标定图像包含部分标定板11，且当该部分标定板11上存在定位区域时，可以依据定位区域来确定该标定图像中的部分标定板11在标定板11(相机的拍摄对象)中的位置，并结合该部分标定板11在标定图像中的位置，对相机进行标定。

值得注意的是，定位区域的范围不是一定的，在标定板11中，最小范围的定位区域可以是标定板11中所有标志图形的排列组合唯一的区域中，范围最小的区域；最大范围的定位区域可以是整个标定板11中所有的标志图形组成的区域。在标定图像中，最小范围的定位区域同样可以是在标定板11中所有标志图形的排列组合唯一的区域中，范围最小的区域；最大范围的定位区域可以是整个标定图像中所有的标志图形组成的区域，也就是说整个标定图像内的标定板区域都可以作为定位区域。

在本申请实施例中，通过在标定板本体上设置多个定位区域，每个定位区域内包括至少两种类型的标志图形，且每个定位区域内标志图形的排列组合在标定板11上唯一。由于定位区域内的标志图形的排列组合在标定板11上唯一，因此可以通过拍摄包含定位区域的标定图像，通过确定定位区域中标志图形在标定板11上的世界坐标，再结合定位区域中标志图形在标定图像上的图像坐标，从而对相机进行标定，可以不需要拍摄完整的标定板11。

此外，由于标定板11上不同类型的标志图形是随机排列的，因此标定板11的任意位置上排列组合唯一的标志图形区域都可以作为定位区域，可以不需要拍摄标定板11的某个或某些指定区域，提高了相机标定过程中对标定板11的拍摄自由度。

同时，当拍摄的标定图像中定位区域未被遮挡，且定位区域清晰时，即使标定图像中的标定板11除定位区域外的其他区域被遮挡或不清晰，也可以根据定位区域来确定位区域在标定板11上的位置，从而对相机进行标定，可以提高相机标定的鲁棒性。

在相机的标定过程中，可以用不同的标定图案来区分不同的标志图形。例如在本申请的一些实施例中，至少两种类型的标志图形可以包括图案样式、图案数量，和/或，图案颜色不同的标定图案。

在本申请的实施方式中，标志图形可以包括边界和边界内的标定图案。边界可以是四边形，如正方形。标定图案是指标志图形边界内的图案，可以由图案样式、图案数量、图案颜色等元素中的一种或多种构成，在此不做限制。其中，图案样式可以是标志图形中的标定图案的形状，例如圆形、三角形、矩形等。图案数量可以是一个标志图形中标定图案的数量，可以是一个、两个或多个，例如在一个标志图形的边界内的标定图案可以由两个圆形图案组成，如图3所示的编码标识为1所对应的白底黑同心圆标志图形，其标定图案是由一个黑色大圆和一个白色小圆组成的同心圆图案。不同类型的标志图形，可以用不同颜色的标定图案来区分，例如图3所示的编码标识为0所对应的白底黑圆标志图形，和编码标识为3所对应的黑底白圆标志图形，区别在于两种标志图形中的圆形区以及包围圆形区的边缘区的颜色相反。

不同的标定图案可以用来区分不同的标志图形，标定板11上的标志图形类型越多，标定板11上越不容易出现标志图形排列组合相同的区域，因此在标定板11上越容易出现定位区域，而且标定板11上的标志图形类型越多，在一个标定板11上一个小的区域内出现定位区域的可能性增大，例如一个10×10大小的标定板11，当标定板11上的标志图形类型有两种时，可能标定板11上范围最小的定位区域的大小为5×5，当标定板11上的标志图形类型有三种时，可能标定板11上范围最小的定位区域的大小为4×4，当标定板11上的标志图形类型有四种时，可能标定板11上范围最小的定位区域的大小为3×3。也就是说，标定板11上标志图形类型越多，定位区域的最小范围越小；标定板11上的标志图形类型越多，标定板11上越容易出现定位区域。而定位区域的最小范围越小，拍摄的自由度越高。

在具体的实施例中，为了便于区分不同类型的标志图形，本申请中的至少两种类型的标志图形可以包括白底黑圆标志图形、白底黑同心圆标志图形、黑底白同心圆标志图形、黑底白圆标志图形中的任意一种或多种类型的标志图形。

其中，当标定板11上的标志图形的种类少于或等于四种时，可以根据标志图形的种类，将不同类型的标志图形设置为上述四种类型中的任意一种，但不同类型的标志图形应采用不同类型的标定图案。

为了便于计算，可以对标志图形进行编码，多个标志图形中不同类型的标志图形可以分别对应不同的编码标识，编码标识可以是标志图形的数字化表达。在标定板11的设计过程中，标定板11可以由随机数种子随机生成，不同随机数种子对应不同标定板11，从而通过随机数种子生成不同的标定板11，以避免在标定过程中一张标定图像存在两张相同标定板11使得待标定相机12无法区分，从而无法提供足够的约束以对待标定相机12进行标定的情况。在图2和图3所示示例中，标定板11被设置为8行8列，根据随机数种子生成的随机数0、1、2、3，标定板11每个位置标志图形类型与随机数种子生成的0～3数字的随机排列一一对应。

如图3所示，白底黑圆标志图形对应的编码标识为0，从内向外依次包括第一圆形区，包围第一圆形区的第一边缘区，第一圆形区为黑色，第一边缘区为白色。白底黑同心圆标志图形对应的编码标识为1，从内向外依次包括第二圆形区，包围第二圆形区的第一环形区(第一环形区是黑色大圆去除白色小圆后剩下的区域，黑色大圆和白色小圆的圆心位置相同)，以及包围第一环形区的第二边缘区，第二圆形区和第二边缘区为白色，第一环形区为黑色。黑底白同心圆标志图形对应的编码标识为2，从内向外依次包括第三圆形区，包围第三圆形区的第二环形区(第二环形区是白色大圆去除黑色小圆后剩下的区域，白色大圆和黑色小圆的圆心位置相同)，以及包围第二环形区的第三边缘区，第三圆形区和第三边缘区为黑色，第二环形区为白色。黑底白圆标志图形对应的编码标识为3，从内向外依次包括第四圆形区，包围第四圆形区的第四边缘区，第四圆形区为白色，第四边缘区为黑色。

此外，白底黑同心圆标志图形、黑底白同心圆标志图形中的标定图案都为同心圆，可以补偿透视变形造成的误差。

在本申请实施例中，待标定相机12可以包括结构光深度相机、TOF深度相机、双目相机、RGB相机、多光谱相机等，在此不作限制。可以是单独一台相机，亦可以是多台相机并列设置，只需标定板11处于多台相机每一台的视野范围内即可，此处不对相机的种类及数量作限制。

本申请实施例还提供一种标定方法。该标定方法基于上述标定***以实现相机标定，该方法由主机13执行，可由软件和/或硬件实现，该主机13可以包括但不限于：手机、摄像机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等具有计算能力的电子设备，本申请实施例对主机13的具体类型不作任何限制。

图4示出了本申请实施例提供的一种标定方法的实现流程示意图，该方法包括步骤S300至S303。

步骤S300：对标定板各标志图形进行编码标识得到标定板定位区域的编码标识组合，基于标定板定位区域的编码标识组合与定位区域在标定板上的行列信息的映射关系构建编码位置映射表。

为了便于计算，可以对标志图形进行编码，标定板11上不同类型的标志图形可以分别对应不同的编码标识。在本申请的实施方式中，编码标识可以是标志图形的数字化表达，图5示出了四种类型的标志图形及其对应用数字的编码标识。图5中a图所示为一个标定板11的标志图形区域，图5中b图为图5中a图所示的标志图形区域对应的编码标识表。基于定位区域由多个标志图形组成，也即定位区域的编码标识组合由多个标志图形的编码标志组合形成，如图5框内所示3×3标志图形形成的定位区域，其编码标识组合

在一些实施例中，定位区域在标定板11上的行列信息可以用于表示定位区域内各个标志图形在标定板11上的位置，也可以用于表示定位区域内某个目标点在标定板11上的位置。定位区域在标定图像上的图像坐标可以用于表示定位区域内各个标志图形在标定图像上的位置，也可以用于表示定位区域内某个目标点在标定图像上的位置。其中，目标点可以是定位区域内任一标志图形内的一个点，目标点所在的标志图形即为目标标志图形。例如目标点是定位区域的中点，则定位区域内中央的标志图形为目标标志图形。

基于此，通过标定板定位区域的编码标识组合与标定板定位区域各标志图形的行列信息或与标定板定位区域某一目标点在标定板11上的行列信息构建编码位置映射表。具体地，以定位区域的编码标识与标定板定位区域各标志图形构建映射表为例，若定位区域的编码标识为通过编码位置映射表可知定位区域各标志图形在标定板11上的行列信息为/>以定位区域的编码标识组合与标定板11定位区域某一目标点(如中心点)构建映射表为例，若定位区域的编码标识组合为/>通过编码位置映射表可知定位区域中心在标定板11上的行列信息为(2,2)。基于定位区域在标定板11上的行列信息，可进一步得到对应的世界坐标。需要说明的是，世界坐标为三维坐标，其比行列信息多一个深度信息，该深度信息表征为待标定相机12与标定板11之间的距离，其可根据标定过程中待标定相机12与标定板11之间的距离确定。

步骤S301：触发待标定相机采集包括标定板的标定图像。

具体地，主机13可以触发待标定相机12采集包括定位区域的标定板11的标定图像。其中，标定图像是由待标定相机12采集的关于标定板11的图像，标定图像可以包括完整的标定板图像或部分标定板图像。主机13可以向待标定相机12发送拍摄指令，拍摄指令用于触发待标定相机12采集标定板11的标定图像。

此外，在本申请一些实现方式中，可以通过调整标定板11方向，相机方向，和标定板11与相机之间的距离中的至少之一，在不同的位置、不同角度、或不同姿态下利用相机获取具有丰富坐标信息的多幅标定图像。需要说明的是，对于无标志图形的标定而言，当标定板11的旋转角度超过90°时，标定板11上的特征点会出现遮挡或重叠的情况，导致无法准确识别和提取图像特征，从而影响标定的精度和准确性；因此，在标定板11上设置不同的标志图形有利于在标定图像中准确识别和定位标定板11，进一步提高标定精度。

步骤S302：根据预设维度选取标定板在标定图像中的定位区域，并识别定位区域中各标志图形得到定位区域的编码标识组合及定位区域在标定图像上的图像坐标；其中，该预设维度由编码位置映射表中标定板定位区域的编码标识组合的维度决定。

基于定位区域内的标志图形的排列组合在标定板11上是唯一的，也即是其在标定图像上亦是唯一的。由此，在根据预设维度选取标定板11在标定图像中的定位区域后，可以对标定图像中定位区域内各标志图形进行图像识别，以对各标志图形进行解码得到各标志图形的编码标识，从而基于定位区域内的各标志图形的编码标识得到定位区域的编码标识组合及定位区域在标定图像上的图像坐标。

步骤S303：基于定位区域的编码标识组合及编码位置映射表得到定位区域在标定板上行列信息以进一步获取定位区域或整个标定图像的标志图形在标定板上的世界坐标，利用定位区域或整个标定图像的标志图形在标定板上的世界坐标和在标定图像上的图像坐标对待标定相机进行标定得到待标定相机的标定参数。

在一些实施例中，当通过标定板定位区域某一目标点在标定板11上的行列信息的映射关系构建编码位置映射表时，上述步骤S303可以包括以下步骤：

步骤S401：根据定位区域在标定图像上的图像坐标，计算标定图像中定位区域内目标点的图像坐标。

在本申请中，目标点可以是定位区域中的一个点，可以是预先设置好的，例如可以将定位区域的中点设置为目标点。可以用定位区域中的目标点在标定图像上的位置来代表定位区域在标定图像上的位置。

步骤S402：利用标定图像中定位区域的编码标识组合与编码位置映射表获取定位区域目标点在标定板上的行列信息得到定位区域目标点在标定板上的世界坐标，以目标点所在标志图形为起始点向外扩展搜索以得到定位区域或整个标定图像的标志图形的世界坐标和图像坐标。

步骤S403：基于定位区域或整个标定图像的标志图形在标定板上的世界坐标和在标定图像上的图像坐标对待标定相机进行标定，得到待标定相机的标定参数。

在一个具体的实施例中，上述步骤S402可以包括：

步骤S4021：根据定位区域内的标志图形及定位区域内的目标点，确定定位区域内的目标点对应的目标标志图形。

步骤S4022：利用定位区域的编码标识组合、目标标志图形对应的编码标识以及编码位置映射表，确定定位区域目标点在标定板上的世界坐标。

图6所示为一个实施例中标定板11和对应的编码标识表，图6中的a图中包括定位区域A，图6中的b图中包括标定板11上定位区域A内各个标志图形对应的编码标识组成的编码标识组合B。定位区域内各个标志图形对应的编码标识可以组成一个编码标识组合，例如可以是图6中的b图内的编码标识组合B。因此，在编码位置映射表中查找定位区域的编码标识组合直至匹配到相同编码标识，得到定位区域内目标点在标定板11上的行列信息，从而进一步获取目标点的世界坐标。

步骤S4023：以目标点所在标志图形为起始点向外扩展搜索，得到定位区域或整个标定图像的标志图形的世界坐标和图像坐标。

具体地，在得到当前目标点的目标图像坐标后，步骤S403还包括以该目标点所在标志图形为起始点向外扩展搜索，从而对其余标志图形进行解码得到其余标志图形与当前目标点在标定图像上的相对位置关系，从而根据目标点所在标志图形与其余标志图形的相对位置关系及目标点所在标志图形在标定板11上的行列信息，得到其余标志图形在在标定板11上的行列信息，以进一步得到其余标志图形的世界坐标，例如得到定位区域内标志图形或整个标定图像标志图形的世界坐标。

为便于理解上述扩展搜索步骤，以遍历整个标定图像为例说明。

图7示出了一个实施例中一个标定图像及基于该标定图像识别得到的编码标识表、标定图像中定位区域C以及定位区域C的定位中心D(即目标点)。识别标定图像的定位区域C的编码标识组合C并在编码位置映射表中查找，获取当前定位区域C的定位中心D在标定板11上的行列信息。以该定位中心D所在的标志图形为起始点，以广度优先搜索的方式获逐步向外生长(如以步长为1向周围搜索)，遍历整个标定图像，对其余标志图形进行解码以得到其余标志图形与当前定位中心D在标定图像上的相对位置关系，得到其余标志图形在标定图像上的图像坐标；根据其余标志图形与当前定位中心D在标定图像上的相对位置关系及当前定位中心D在标定板11上的行列信息，得到其余标志图形在标定板11上的行列信息；基于定位中心D所在标志图形及其余标志图形在标定板11上的行列信息，得到整个标定图像标志图形的世界坐标。

在一个实施例中，还可从标定图像中选取多个定位区域，以定位区域目标点的世界坐标代表整个定位区域的世界坐标，通过获取多个定位区域目标点的世界坐标和图像坐标对待标定相机12进行标定。具体地，利用多个定位区域的编码标识组合、目标志图形对应的编码标识以及编码位置映射表，确定各定位区域对应目标点在标定板11上的世界坐标，得到各定位区域的目标点的世界坐标和图像坐标，从而基于多个定位区域对应的多个目标点的世界坐标和图像坐标对待标定相机12进行标定，得到待标定相机12的标定参数。

在另一些具体的实施例中，当通过标定板定位区域的编码标识组合与标定板定位区域各标志图形的行列信息构建编码位置映射表时，上述步骤S303可以包括以下步骤：

步骤S501：获取定位区域各个标志图形在标定图像上的图像坐标，并识别标定图像中定位区域各个标志图形对应的编码标识得到定位区域内各标志图形的编码标识。

其中，定位区域可以由标定图像内标定板11的部分区域组成，部分区域是指定位区域内的标志图形区域只是标定图像内的标志图形的一部分。具体地，可以通过图像识别的方式，识别标定图像中标定板11的定位区域内各个标志图形，得到定位区域内标志图形的编码标识。在得到定位区域内各个标志图形的定位区域后，根据不同类型的标志图形对应的编码标识，确定定位区域对应的编码标识组合。需要说明的是，定位区域也可以由标定图像内标定板11的全部区域组成，但相较于由标定图像内标定板11的部分区域组成，定位区域由标定图像内标定板11的全部区域组成会导致在利用定位区域识别标定板11位置该过程的计算量较大，标定效率低。

步骤S502：基于定位区域内各标志图形的编码标识确定定位区域的编码标识组合，利用定位区域的编码标识组合及编码位置映射表得到定位区域内各个标志图形在标定板上的世界坐标。

由于编码位置映射表为标定板定位区域的编码标识组合与标定板定位区域各标志图形的行列信息的映射关系构建的，因此在确定定位区域的编码标识组合后，便可直接在编码位置映射表中进行查找，获取与之匹配的编码标识，从而得到定位区域各标志图形在标定板11上的行列信息，以进一步得到定位区域各标志图形在标定板11上的世界坐标。

步骤S503：利用标定图像中定位区域内各标志图形的图像坐标及定位区域内各标志图形在标定板上的世界坐标对待标定相机进行标定，得到待标定相机的标定参数。

进一步地，当定位区域可以是由标定图像内标定板11的部分区域组成时，还可将标定图像中选取多个定位区域以获取标定图像所有标志图形在标定板11上的世界坐标时。具体地，获取各定位区域的编码标识组合并在编码位置映射表中查找，得到各定位区域的目标点的世界坐标和图像坐标，从而综合各定位区域得到标定图像所有标志图形的图像坐标及其在标定板11上的世界坐标。

相较于根据定位区域内目标点在标定板11上的目标世界坐标以及定位区域内目标点在标定图像上的目标图像坐标对相机进行标定，根据标定图像内各个标志图形在标定图像上的图像坐标，以及标定图像内各个标志图形在标定板11上的世界坐标，对相机进行标定，一次能获得多个标志图形的世界坐标和图像坐标，更有利于相机的标定。同时，通过对定位区域进行扩展搜索，得到完整标定图像对应的编码标识组合，进而确定标定图像在标定板11中的位置，可以通过较少的计算量，得到标定图像内各个标志图形在标定板11中的位置。

综上，本申请实施例通过采集包含定位区域的标定图像，确定标定图像的定位区域后，确定定位区域在标定板11上的世界坐标，并根据定位区域在标定图像中的图像坐标来对待标定相机12进行标定，以使本申请实施例在相机标定时可以不需要拍摄完整的标定板图像，便可得到待标定相机12的标定参数。

本申请实施例与现有技术相比的有益效果是：通过触发相机采集标定板11的标定图像，确定标定图像中标定板11上的定位区域，再基于定位区域在标定板11上的世界坐标，以及定位区域在标定图像上的图像坐标，对相机进行标定。本申请实施例通过采集包含定位区域的标定图像，确定标定图像的定位区域后，确定定位区域在标定板11上的世界坐标，并根据定位区域在标定图像中的图像坐标，来对相机进行标定，因此本申请实施例在相机标定时可以不需要拍摄完整的标定板图像。

图8示出了本申请实施例提供的一种标定装置的***结构图，上述标定装置7可以配置于终端设备上，具体的，上述标定装置7，可以包括：

构建模块700，用于对标定板11各标志图形进行编码标识得到标定板定位区域的编码标识组合，基于标定板定位区域的编码标识组合与定位区域在标定板11上的行列信息的映射关系，构建编码位置映射表；

触发模块701，用于触发待标定相机12采集包括定位区域标定板11的标定图像；

获取模块702，用于根据预设维度选取标定板11在标定图像中的定位区域，并识别定位区域中各标志图形得到定位区域的编码标识组合及定位区域在标定图像上的图像坐标；其中，该预设维度由编码位置映射表中标定板定位区域的编码标识组合决定；

标定模块703，用于基于定位区域的编码标识组合及编码位置映射表得到定位区域在标定板11上行列信息以进一步获取定位区域在标定板11上的世界坐标，利用定位区域在标定板11上的世界坐标和在标定图像上的图像坐标对待标定相机12进行标定得到待标定相机12的标定参数。

需要说明的是，上述装置/模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

如图9所示，为本申请实施例提供的一种终端设备的示意图。该终端设备8可以包括：处理器801、存储器802以及存储在所述存储器802中并可在所述处理器801上运行的计算机程序803，例如标定程序。所述处理器801执行所述计算机程序803时实现上述各个标定方法实施例中的步骤，例如图4所示的步骤S300至步骤S303。或者，所述处理器801执行所述计算机程序803时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图8所示的构建模块700、触发模块701、获取模块702、标定模块703。

所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器802中，并由所述处理器801执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。

所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器801、存储器802。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器801可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。

所述存储器802可以是所述终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。所述存储器802也可以是所述终端设备的外部存储设备，例如所述终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器802还可以既包括所述终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器802用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器802还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

需要说明的是，为描述的方便和简洁，上述终端设备的结构还可以参考方法实施例中对结构的具体描述，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对各个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种标定***，用于获取待标定相机的标定参数，其特征在于，包括：

标定板，包括设有多个定位区域的本体，每个所述定位区域内包括至少两种类型的标志图形，且每个所述定位区域内所述标志图形的排列组合在所述标定板上唯一；

主机，用于接收所述待标定相机采集包含所述标定板的标定图像，及根据预设标定方法对所述标定图像进行处理得到所述标志图形在所述标定图像上的图像坐标及在所述标定板上的世界坐标，结合所述标志图形在所述标定板的世界坐标与标志图形对应的图像坐标对所述待标定相机进行标定得到所述待标定相机的标定参数。

2.如权利要求1所述的标定***，其特征在于，所述至少两种类型的标志图形包括图案样式、图案数量，和/或，图案颜色不同的标定图案。

3.如权利要求2所述的标定***，其特征在于，所述至少两种类型的标志图形包括白底黑同心圆标志图形、黑底白同心圆标志图形、白底黑圆标志图形、黑底白圆标志图形中的任意一种或多种类型的标志图形。

4.一种标定方法，其特征在于，应用于如权利要求1～3任一项所述的标定***中，所述标定方法包括：

对所述标定板各标志图形进行编码标识得到标定板定位区域的编码标识组合，基于所述标定板定位区域的编码标识组合与所述定位区域在所述标定板上的行列信息的映射关系构建编码位置映射表；

触发待标定相机采集包括所述标定板的标定图像；

根据预设维度选取所述标定板在所述标定图像中的定位区域，并识别所述定位区域中各标志图形得到所述定位区域的编码标识组合及所述定位区域在所述标定图像上的图像坐标；其中，该预设维度由编码位置映射表中使用的所述标定板定位区域的编码标识组合维度决定；

基于所述定位区域的编码标识组合及所述编码位置映射表得到所述定位区域在所述标定板上的行列信息以进一步获取所述定位区域或整个标定图像的标志图形在所述标定板上的世界坐标，利用所述定位区域或所述整个标定图像的标志图形在所述标定板上的世界坐标和在所述标定图像上的图像坐标对所述待标定相机进行标定得到所述待标定相机的标定参数。

5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述标定板定位区域的编码标识组合与所述定位区域在所述标定板上的行列信息的映射关系构建编码位置映射表，包括：通过所述标定板定位区域的编码标识组合与所述标定板定位区域各标志图形的行列信息或与所述标定板定位区域某一目标点在所述标定板上的行列信息构建所述编码位置映射表；其中，所述目标点可以是所述定位区域内任一标志图形内的一个点。

6.如权利要求5所述的标定方法，其特征在于，当通过所述标定板定位区域某一目标点在所述标定板上的行列信息的映射关系构建编码位置映射表时，所述基于所述定位区域的编码标识组合及所述编码位置映射表得到所述定位区域在所述标定板上的行列信息以进一步获取所述定位区域或整个标定图像的标志图形在所述标定板上的世界坐标，利用所述定位区域或所述整个标定图像的标志图形在所述标定板上的世界坐标和在所述标定图像上的图像坐标对所述待标定相机进行标定得到所述待标定相机的标定参数，包括：

根据所述定位区域在所述标定图像上的图像坐标，计算所述标定图像中定位区域内目标点的图像坐标；

利用所述标定图像中定位区域的编码标识组合与所述编码位置映射表获取所述定位区域目标点在所述标定板上的行列信息得到所述定位区域目标点在所述标定板上的世界坐标，以所述目标点所在标志图形为起始点向外扩展搜索以得到所述定位区域或所述整个标定图像的标志图形的世界坐标和图像坐标；

基于所述定位区域或所述整个标定图像的标志图形在所述标定板上的世界坐标和在所述标定图像上的图像坐标对所述待标定相机进行标定，得到所述待标定相机的标定参数。

7.如权利要求5所述的标定方法，其特征在于，当通过所述标定板定位区域某一目标点在所述标定板上的行列信息的映射关系构建编码位置映射表时，基于所述定位区域的编码标识组合及所述编码位置映射表得到所述定位区域在所述标定板上的行列信息以进一步获取所述定位区域在所述标定板上的世界坐标，利用所述定位区域在所述标定板上的世界坐标和在所述标定图像上的图像坐标对所述待标定相机进行标定得到所述待标定相机的标定参数，包括：

以所述定位区域目标点的世界坐标代表整个定位区域的世界坐标，从所述标定图像中选取多个定位区域；

利用所述多个定位区域的编码标识组合以及所述编码位置映射表确定各定位区域对应目标点在所述标定板上的世界坐标，得到所述各定位区域的目标点的世界坐标和图像坐标；

基于所述多个定位区域对应的多个目标点的世界坐标和图像坐标对所述待标定相机进行标定，得到所述待标定相机的标定参数。

8.如权利要求5所述的标定方法，其特征在于，当通过所述标定板定位区域的编码标识组合与所述标定板定位区域各标志图形的行列信息构建编码位置映射表时，基于所述定位区域的编码标识组合及所述编码位置映射表得到所述定位区域在所述标定板上的行列信息以进一步获取所述定位区域或整个标定图像的标志图形在所述标定板上的世界坐标，利用所述定位区域或所述整个标定图像的标志图形在所述标定板上的世界坐标和在所述标定图像上的图像坐标对所述待标定相机进行标定得到所述待标定相机的标定参数，包括：

获取所述定位区域各个标志图形在所述标定图像上的图像坐标，并识别所述标定图像中所述定位区域各个标志图形对应的编码标识得到所述定位区域内各标志图形的编码标识；

基于所述定位区域内各标志图形的编码标识确定所述定位区域的编码标识组合，利用所述定位区域的编码标识组合及所述编码位置映射表得到所述定位区域内各个标志图形在所述标定板上的世界坐标；

利用所述定位区域或所述整个标定图像的标志图形的图像坐标及在所述标定板上的世界坐标对所述待标定相机进行标定，得到所述待标定相机的标定参数。

9.一种标定装置，其特征在于，包括：

构建模块，用于对所述标定板各标志图形进行编码标识得到标定板定位区域的编码标识组合，基于所述标定板定位区域的编码标识组合与所述定位区域在所述标定板上的行列信息的映射关系构建编码位置映射表；

触发模块，用于触发待标定相机采集包括所述标定板的标定图像；

获取模块，用于根据预设维度选取所述标定板在所述标定图像中的定位区域，并识别所述定位区域中各标志图形得到所述定位区域的编码标识组合及所述定位区域在所述标定图像上的图像坐标；其中，该预设维度由编码位置映射表中使用的所述标定板定位区域的编码标识组合维度决定；

标定模块，用于基于所述定位区域的编码标识组合及所述编码位置映射表得到所述定位区域在所述标定板上的行列信息以进一步获取所述定位区域或整个标定图像的标志图形在所述标定板上的世界坐标，利用所述定位区域或所述整个标定图像的标志图形在所述标定板上的世界坐标和在所述标定图像上的图像坐标对所述待标定相机进行标定得到所述待标定相机的标定参数。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至8任一项所述标定方法的步骤。