魏泊岩，田庆国*，葛宝臻

基于彩色编码相移条纹的相机标定

魏泊岩1,2，田庆国1,2*，葛宝臻1,2

1天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072；2光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072

针对传统标定方法对靶标特征点模糊噪声适应性低的问题，提出一种基于彩色编码相移条纹的标定方法。以液晶显示面板为标定靶，依次显示水平和垂直彩色编码相移条纹；通过颜色通道分离，得到正交相移条纹；结合相移理论，以正交相位截断线的交点为特征点；多次改变靶标位姿，提取特征点，结合基于平面二维靶标的标定理论，实现单相机与双目立体视觉系统的标定。此外，在靶标图样四角添加彩色编码相移圆环，实现特征点的自动提取与排序，提高标定效率。实验结果表明，在拍摄靶标图像模糊时，单相机标定的重投影误差为0.15 pixels，标定后双目系统的测量标准偏差为0.1 mm。

相机标定；相位靶标；相移理论；三维测量

1 引 言

相机标定是视觉测量的关键步骤，标定精度直接影响视觉测量系统的精度，因此相机标定是视觉测量领域的研究热点[1]。基于平面二维靶标的标定方法操作简便，应用广泛[2]，此方法使用待标定相机拍摄不同位姿的平面靶标，提取靶标特征点的图像坐标，通过特征点世界坐标与图像坐标的映射关系建立方程，求解相机的内外参数。精确提取特征点的图像坐标是通过此方法得到高精度标定结果的前提，常见特征点有圆域的中心[3]与棋盘格角点[4]。……