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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

摘要：本申请涉及一种基于平行光管的视觉导航设备基准校准方法。所述方法包括：先对校准设备调平；通过测角设备、已知内参的相机等设备获得平行光管靶面特征的方向向量并生成虚拟控制点；安装待校准导航设备；控制待校准导航设备中的相机采集靶面图像；对靶面图像进行特征提取；根据虚拟控制点与对应特征点标定导航设备相机内参数；利用获得的图像与标定得到的内参数计算出相机坐标系与平行光管靶面的位姿关系，并转换为相机坐标系与导航设备基准的位姿关系，完成基准校准。采用本方法校准精度高、操作简单并且成本低。

主权项：1.一种基于平行光管的视觉导航设备基准校准方法，其特征在于，所述方法包括：构建视觉导航设备基准校准系统；所述视觉导航设备基准校准系统包括固连校准设备的标定架、平行光管、放置待校准导航设备的基底、照明光源以及调平旋钮与调平透镜；调节所述调平旋钮使所述基底与所述平行光管靶面平行，开启照明光源，通过测量设备获得平行光管靶面特征的方向向量并生成虚拟控制点，包括：平行光管靶面上有预先设定的星型标定图案和编码标志图案；根据特征检测算法对星型标定图案进行特征提取，得到星型标定图案中的特征点，并根据编码标志图案的信息为每个特征进行编号；开启照明光源确保光源稳定，通过测量设备获得平行光管靶面特征的方向向量，为每个特征点生成随机距离，结合对应的特征点方向生成对应的虚拟控制点，虚拟控制点的三维坐标为随机距离乘以特征点的方向，保证虚拟控制点的编号与对应的特征编号一致；所述测量设备包括测角设备和已知内参的相机；将待校准导航设备的基准面放置在所述基底上，控制所述待校准导航设备中的相机从平行光管出光口拍摄一幅靶面图像作为标定图像；对所述标定图像中星型标定图案进行特征提取，读取特征点的二维像素坐标并为每个特征点进行编号；将所述特征点的二维像素坐标与虚拟控制点的三维坐标进行匹配建立第一对应关系，对所述第一对应关系进行待校准导航设备的相机标定，得到待校准导航设备的相机内参数；利用编码标志图案的信息确定标定图案上每个特征点在靶标坐标系下的实际三维坐标与编号，通过实际三维点的编号与二维特征点编号的匹配，建立靶标坐标系下三维点坐标与图像坐标系下二维特征点坐标的第二对应关系，利用上述第二对应关系和待校准导航设备的相机内参数解算出待校准导航设备的相机相对于靶面的旋转矩阵；根据平行光管靶面与基底平行，且导航设备的基准面与基底重合，则平行光管靶面与导航设备基准面平行，将待校准导航设备的相机相对于平行光管靶面的旋转矩阵转换为待校准导航设备的相机相对于导航设备基准面的旋转矩阵，即外参数，实现导航设备基准的校准。

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权利要求：

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