一种用于相邻图像传感器的标定方法、系统、设备和介质与流程

本发明属于机器视觉领域，尤其涉及一种用于相邻图像传感器的标定方法、系统、设备和介质。

背景技术：

1、机器视觉领域中，为满足大视场成像需求，往往需要将多个图像传感器拼接在一起。以cis相机为例，拼接形式包括多个线阵传感器沿水平方向依次排列的一字形拼接和多线阵传感器呈三角分布拼接的品字形拼接。

2、在前述多个图像传感器的拼接过程中，受机械安装误差、部件加工精度、环境温度变化等因素影响，相邻传感器之间通常会出现位置偏移（水平偏移和垂直偏移）和角度倾斜等问题。

3、为了修正前述位置偏移和角度倾斜的问题，现有技术一般采用明暗相间的条纹图来标定出位置偏移和角度倾斜的物理量。然而，在前述标定过程中，明暗相间的边界处会存在识别模糊的问题，导致标定出的位置偏移和角度倾斜存在轻微误差。

4、因此，亟须一种标定方案，以提升相邻图像传感器的位置偏移和角度倾斜识别的精确度。

技术实现思路

1、本技术提出的一种用于相邻图像传感器的标定方法、系统、设备和介质，以提升相邻图像传感器的位置偏移和角度倾斜识别的精确度。

2、为实现上述目的，本技术提出了以下技术方案：

3、在本技术的第一方面，提供了一种用于相邻图像传感器的标定方法，包括：

4、控制相邻图像传感器沿纵向同步扫描直线型标定板，得到标定图像；其中，直线型标定板中包含多条平行的竖直线段和至少一条水平线段；竖直线段间隔一致；竖直线段与水平线段相垂直；所述纵向为竖直线段的延伸方向；

5、依据标定图像内横向像素点数量与图像传感器中像素列总量，划分标定图像中不同图像传感器的扫描图像和连接线；其中，横向为同一行像素点的连接方向，连接线为相邻扫描图像的分界线；

6、计算相邻直线与连接线交点的纵向平均距离，作为相邻图像传感器纵向偏移量；计算相邻直线夹角平均值，作为相邻图像传感器的夹角；计算连接线两侧最近竖直线段在标定图像中的像素距离，与相邻竖直线段在标定图像中的像素间隔之间的差值，作为相邻图像传感器横向偏移量；其中，所述相邻直线为直线型标定板同一条水平线段在不同扫描图像的两条直线；竖直线段间隔高于相邻图像传感器因安装误差产生的最大横向偏移量。

7、可选的，在依据标定图像内横向像素点数量与图像传感器中像素列总量，划分标定图像中不同图像传感器的扫描图像和连接线之后，若连接线两侧竖直线段的数量为多个，则计算两侧竖直线段中相邻竖直线段的平均距离，作为所述竖直线段间隔；其中，相邻竖直线段之间不包含有连接线。

8、可选的，所述直线型标定板分为多个区域，每个区域内均设置多条平行的竖直线段和至少一条水平线段；其中，不同区域中竖直线段和水平线段的线宽不同，以适配相邻图像传感器在不同图像分辨率下的标定过程。

9、可选的，所述直线型标定板四角设置有标定物，用于在标定图像中定位出直线型标定板的区域。

10、可选的，所述直线型标定板中竖直线段和水平线段之间不相交。

11、可选的，在得到相邻图像传感器的纵向偏移量、横向偏移量和夹角之后，所述标定方法还包括：

12、根据纵向偏移量、横向偏移量和夹角确定相邻图像传感器在物理位置上的偏差量，调节除基准传感器的另一图像传感器的物理位置，以修正所述偏差量；其中，基准传感器表示对于相邻图像传感器，在偏移量标定过程中，作为位置基准的图像传感器。

13、可选的，在得到相邻图像传感器的纵向偏移量、横向偏移量和夹角之后，所述标定方法还包括：

14、以基准传感器的扫描图像作为基准，根据横向偏移量调整另一扫描图像横向的像素位置，并采用插值算法进行插值补充；根据纵向偏移量，夹角和另一扫描图像的横向像素坐标计算出各个像素列在纵向上的偏移量，根据该偏移量调整另一扫描图像纵向像素的像素位置并采用插值算法进行插值补充；

15、其中，基准传感器表示对于相邻图像传感器，在偏移量标定过程中，作为位置基准的图像传感器。

16、在本技术的第二方面，提供了一种用于相邻图像传感器的标定系统，包括：

17、图像获取模块，用于控制相邻图像传感器沿纵向同步扫描直线型标定板，得到标定图像；其中，直线型标定板中包含多条平行的竖直线段和至少一条水平线段；竖直线段间隔一致；竖直线段与水平线段相垂直；所述纵向为竖直线段的延伸方向；

18、图像划分模块，用于依据标定图像内横向像素点数量与图像传感器中像素列总量，划分标定图像中不同图像传感器的扫描图像和连接线；其中，横向为同一行像素点的连接方向，连接线为相邻扫描图像的分界线；

19、偏移量计算模块，用于计算相邻直线与连接线交点的纵向平均距离，作为相邻图像传感器纵向偏移量；计算相邻直线夹角平均值，作为相邻图像传感器的夹角；计算连接线两侧最近竖直线段在标定图像中的像素距离，与相邻竖直线段在标定图像中的像素间隔之间的差值，作为相邻图像传感器横向偏移量；其中，所述相邻直线为直线型标定板同一条水平线段在不同扫描图像的两条直线；竖直线段间隔高于相邻图像传感器因安装误差产生的最大横向偏移量。

20、在本技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

21、存储器，用于存放计算机程序；

22、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面任一项所述的标定方法。

23、在本技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述的标定方法。

24、本技术的有益效果如下：

25、本技术提供了一种用于相邻图像传感器的标定方法，包括：

26、控制相邻图像传感器沿纵向同步扫描直线型标定板，得到标定图像；其中，直线型标定板中包含多条平行的竖直线段和至少一条水平线段；竖直线段间隔一致；竖直线段与水平线段相垂直；所述纵向为竖直线段的延伸方向；

27、依据标定图像内横向像素点数量与图像传感器中像素列总量，划分标定图像中不同图像传感器的扫描图像和连接线；其中，横向为同一行像素点的连接方向，连接线为相邻扫描图像的分界线；

28、计算相邻直线与连接线交点的纵向平均距离，作为相邻图像传感器纵向偏移量；计算相邻直线夹角平均值，作为相邻图像传感器的夹角；计算连接线两侧最近竖直线段在标定图像中的像素距离，与相邻竖直线段在标定图像中的像素间隔之间的差值，作为相邻图像传感器横向偏移量；其中，所述相邻直线为直线型标定板同一条水平线段在不同扫描图像的两条直线；竖直线段间隔高于相邻图像传感器因安装误差产生的最大横向偏移量。

29、基于上述处理，本技术采用直线型标定板作为标定载体，相较于传统棋盘格或明暗相间的条纹图作为标定板，线段边缘特征更易提取，且不易受相邻图像传感器的拼缝遮挡影响，能够更为精准获取相邻线阵传感器的位置关系（倾斜角度、偏移量），可以降低标定误差，提升后续校正效果。此外，本技术无需依赖激光校准装置或高精度导轨，降低了设备成本，简化了标定流程。