(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210733202.1 (22)申请日 2022.06.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114792345 A (43)申请公布日 2022.07.26 (73)专利权人 杭州蓝芯科技有限公司 地址 311121 浙江省杭州市余杭区余杭街 道文一西路1818-2号7幢902室 (72)发明人 杨静　时岭　高勇　 (74)专利代理 机构 北京易捷胜知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11613 专利代理师 齐胜杰 (51)Int.Cl. G06T 7/80(2017.01) G06T 7/521(2017.01)G06T 17/00(2006.01) (56)对比文件 CN 112927340 A,2021.0 6.08 CN 109506589 A,2019.0 3.22 审查员 徐雯晖 (54)发明名称 一种基于单目结构光系统的标定方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于单目结构光系统的标 定方法， 方法包括： 在投影仪投射编码图案后， 控 制装置对相机采集的编码图像进行解码， 获取编 码图像中所有像素点的编码值； 基于相机采集的 标定板图像提取标定板的特征点， 并根据标定板 的基本参数， 获取标定板范围内所有像素点的深 度值， 以及获取标定板范围内所有像素点的编码 值； 根据标定板范围内所有像素点的编码值、 像 素点信息和深度值的数学关系， 构建相机向量、 投影仪向量的畸变模型并基于像素点的深度值 对构建的模型进行求解， 获取相机内参、 投影仪 内参和系统外参。 上述标定方法可 实现在三维重 建过程中仅需要查找并进行简单的计算， 获得三 维重建的结果， 其速度快， 准确性高。 权利要求书4页 说明书11页 附图1页 CN 114792345 B 2022.09.27 CN 114792345 B 1.一种基于单目结构光系统 的标定方法， 其特征在于， 单目结构光系统包括： 用于投射 编码图案的投影仪， 用于采集编 码图案的相机、 连接投影仪和相机的控制装置， 所述标定方 法包括： S10、 在投影仪投射编码图案后， 所述控制装置对所述相机采集的编码图像进行解码， 获取编码图像中所有像素点的编码值； S20、 所述控制装置基于相机采集的标定板图像提取标定板的特征点， 并根据 标定板的 基本参数， 获取标定板范围内所有像素点的深度值， 以及基于编码图像中所有像素点的编 码值， 获取 标定板范围内所有像素点的编码值； S30、 根据标定板范围内所有像素点的编码值、 像素点信息和深度值的数学关系， 构建 具有未知量的相机向量、 投影仪向量的畸变模型并基于像素点的深度值对构建的模型进 行 求解， 获得相机内参、 投影仪内参和系统外参； 所述投影仪向量的畸变模型为依据三维重建结果虚拟的模型； 所述系统外参为投影仪向量转换到相机坐标系时的外参旋转矩阵 和外参平移向量 ； 所述S30包括： S31、 获取相机向量的畸变模型， 并确定作为未知量的相机内参； 具体地， 针对相机向量 中每一相机像素点的二维坐标， 采用公式 （2） 的标准相机模型表示：                   公式 （2） ； 公式 （2） 中， 表示为相机向量 在水平方向的分量， 表示为相机向量 在垂 直方向的分量， 为当前像素点所在的行， 为当前像素点所在的列， 为相机水平方向 的 焦距， 为相机垂直方向的焦距， 为光心坐标； 基于公式 （2） 的相机向量 中二维坐标的畸变模型表示 为公式 （3） ： 公式 （3） ； 均为径向畸变系数 ， 均为切向畸变系数 ， 为中间变量 ； ， 为相机向量 的内 参属于未知量； S32、 虚拟投影仪向量的畸变模型， 并确定作为未知量的投影仪内参；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114792345 B 2虚拟投影仪坐标系下的投影仪向量 的畸变模型； 标准投影仪模型为： 公式 （4） ； 根据投影仪的基本参数， 虚拟投影仪向量 的畸变模型为公式 （5） 或 公式 （5a） ：   公式 （5） ； 或者， 公式 （5a） 为： ； 公式 （5） 和公式 （5a） 中， 表示为投影仪向量 在编码/相位维度的分量， 表 示为投影仪向量 在虚拟行数的分量， p为投影仪向量中每一像素点对应的编码值， 为 投影仪向量中每一像素点对应的行数， 为投影仪水平方向的焦距， 为投影仪垂直方 向的焦距， 为光心坐标； 均为投影仪畸变系数， ， 为中间变量， 为投影仪向量的内参属于未知 量； S33、 将投影仪向量转换到相机坐标系， 根据几何约束关系确定投影仪向量的虚拟参 数； 具体地， 将投影仪向量 转换到相机坐标系， 坐标系转换关系公式为：                                公式 （6） ； 相机坐标系下的相机向量 、 相机坐标系下的投影仪向量 、 平移向量 共面的关 系为：                        公式 （1） ； 为外参旋转矩阵， 为外参平移向量， 和 作为系统外参属于未知量， 为将投 影仪向量 转换到相机坐标系下根据几何约束关系确定的投影仪向量的虚拟参数； S34、 基于相机向量的畸变模型， 虚拟投影仪向量的畸变模型， 构建相机向量的和投影权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114792345 B 3