一种标定模板、模板检测方法、装置及终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及视觉测量技术领域，尤其涉及一种标定模板、模板检测方法、装置及终端。
【背景技术】
[0002]相机、摄像机等拍摄装置能够记录瞬间的影像，在日常生活和工作中有广泛的应用。为了了解拍摄装置的性能，需要获取拍摄装置的参数，求解拍摄装置的参数过程称为标定。
[0003]传统技术中，标定通常采用二维平面标定方法，该方法包括以下步骤:首先，选取标定模板，所述标定模板为具有固定图案模式的二维平面，并且，所述标定模块中包含有标定点；然后，利用拍摄装置从不同的位置和角度对所述标定模板拍照，获取包含所述标定模板的图像，并检测各个标定点在该图像中的位置，获取标定点的分布情况；最后，根据标定算法以及所述标定点的分布情况，计算拍摄装置的参数。其中，获取包含标定模块的图像，并检测图像中包含的各个标定点，根据所述标定点在图像中的分布情况确定模板坐标的步骤，称为模板检测。目前，采用二维平面标定方法计算拍摄装置的参数时，选取的标定模块通常为棋盘格标定板，并将棋盘格的角点作为标定点，在模板检测过程中，获取包含棋盘格标定板的图像后，通过棋盘格角点检测算法检测出图像中包含的各个角点，然后根据棋盘格标定板的边框对检测出的各个角点定位，获取角点在图像中的分布情况，并根据角点在图像中的分布情况确定模板坐标。
[0004]但是，发明人在本申请的研宄过程中发现，在对棋盘格标定板进行模板检测时，容易受到外界环境的干扰，例如，若拍摄的图像中含有图像噪声，或拍摄的图像较模糊，则无法检测到角点，或角点检测错误，导致模板检测的精度低，并且进一步影响后续的标定精度。
【发明内容】
[0005]本申请实施例提供一种标定模板、模板检测方法、装置及终端，以解决传统技术中，对棋盘格标定板进行模板检测时，存在的模板检测精度低，并影响标定精度的冋题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案:
[0007]根据本公开实施例的第一方面，提供一种标定模板，所述标定模板包括至少一个标定圆组和至少三个定位圆组，所述至少三个定位圆组的圆心不位于同一直线上，其中，
[0008]每个所述标定圆组包括至少两个标定圆，同一标定圆组内全部的所述标定圆的圆心相同，并且，同一标定圆组内的至少两个标定圆形成圆环，且圆环与相邻区域的颜色不同；
[0009]每个所述定位圆组包括至少两个定位圆，同一定位圆组内全部的所述定位圆的圆心相同，并且，同一定位圆组内的至少两个定位圆形成圆环，且圆环与相邻区域的颜色不同；
[0010]每个所述定位圆组包括第一特征圆和第二特征圆，其中，所述第一特征圆的半径与所有所述定位圆组中的定位圆的半径均不相等；
[0011]所述第二特征圆的半径与各个所述标定圆组中的标定圆的半径均不相等。
[0012]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述标定模板还包括:
[0013]标定线，所述标定线的长度等于具有不同圆心的任意两个圆之间的圆心距。
[0014]根据本公开实施例的第二方面，提供一种模板检测方法，所述模板检测方法包括:
[0015]获取待标定的拍摄装置拍摄的模板图像，所述模板图像中包含有预设标定模板，所述预设标定模块包括至少一个标定圆组和至少三个定位圆组，所述至少三个定位圆组的圆心不位于同一直线上，其中，每个所述标定圆组包括至少两个标定圆，同一标定圆组内全部的所述标定圆的圆心相同，并且，同一标定圆组内的至少两个标定圆形成圆环，且圆环与相邻区域的颜色不同；每个所述定位圆组包括至少两个定位圆，同一定位圆组内全部的所述定位圆的圆心相同，并且，同一定位圆组内的至少两个定位圆形成圆环，且圆环与相邻区域的颜色不同；每个所述定位圆组包括第一特征圆和第二特征圆，其中，所述第一特征圆的半径与所有所述定位圆组中的定位圆的半径均不相等；所述第二特征圆的半径与各个所述标定圆组中的标定圆的半径均不相等；
[0016]根据预设连通块覆盖范围，对所述模板图像中的连通块进行过滤，获取包含所述定位圆组和标定圆组的多个连通块；
[0017]对所述连通块进行检测，获取所述连通块对应的轮廓边缘组；
[0018]根据所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的中心，确定所述轮廓边缘组的中心，并根据所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的大小，确定所述轮廓边缘组的类型，所述类型包括:标定圆组和定位圆组，其中，所述定位圆组的中心为所述定位点，所述标定圆组的中心为所述标定点；
[0019]根据所述定位点在所述模板图像中的分布位置，确定标定点在所述模板图像中的分布位置，并根据所述定位点和标定点在所述模板图像中的分布位置，确定所述模板图像的模板坐标。
[0020]结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的中心，确定所述轮廓边缘组的中心，包括:
[0021]计算所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的中心的平均值，并将所述平均值作为所述轮廓边缘组的中心；
[0022]或，
[0023]在获取所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的中心后，判断所述各个轮廓边缘的中心之间的距离差是否在预设的距离范围内；
[0024]若所述距离差在所述预设的距离范围内，则计算所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的中心的平均值，并将所述平均值作为所述轮廓边缘组的中心。
[0025]结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述根据定位点和标定点在所述模板图像中的分布位置，确定所述模板图像的模板坐标包括:
[0026]根据所述定位点和标定点在所述模板图像中的分布位置，将所述待标定图像上的各个定位点和标定点，与已知坐标系的标定模板上的各个定位点和标定点建立映射关系；
[0027]根据所述映射关系，以及所述已知坐标系的标定模板上的定位点和标定点的坐标，确定所述模板图像的模板坐标。
[0028]结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述模板检测方法还包括:
[0029]在根据预设连通块覆盖范围，对所述模板图像中的连通块进行过滤之前，对所述模板图像进行去噪处理；
[0030]所述根据预设连通块覆盖范围，对所述模板图像中的连通块进行过滤，包括:
[0031]在获取去噪处理后的模板图像后，根据预设连通块覆盖范围，对所述去噪处理后的模板图像进行过滤；
[0032]或，
[0033]在根据预设连通块覆盖范围，对所述模板图像中的连通块进行过滤之前，对所述模板图像进行二值化处理；
[0034]所述根据预设连通块覆盖范围，对所述模板图像中的连通块进行过滤，包括:
[0035]在获取二值化处理后的模板图像后，根据预设连通块覆盖范围，对所述二值化处理后的模板图像进行过滤。
[0036]结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述预设标定模板还包括标定线，所述标定线的长度等于具有不同圆心的任意的两个圆之间的圆心距，在确定所述模板图像的模板坐标之后，所述模板检测方法还包括:
[0037]通过所述模板坐标，确定所述两个圆的圆心在所述模板图像中的坐标；
[0038]根据所述两个圆的圆心在所述模板图像中的坐标，计算所述两个圆在世界坐标系中的圆心距计算值；
[0039]在接收到所述标定线在世界坐标系中的标定线测量值后，获取所述圆心距计算值和所述标定线测量值之间的距离差，以便通过所述距离差表征本次模板检测的精度。
[0040]根据本公开实施例的第三方面，提供一种模板检测装置，所述模板检测装置包括:
[0041]图像获取模块，用于获取待标定的拍摄装置拍摄的模板图像，所述模板图像中包含有预设标定模板，所述预设标定模块包括至少一个标定圆组和至少三个定位圆组，所述至少三个定位圆组的圆心不位于同一直线上，其中，每个所述标定圆组包括至少两个标定圆，同一标定圆组内全部的所述标定圆的圆心相同，并且，同一标定圆组内的至少两个标定圆形成圆环，且圆环与相邻区域的颜色不同；每个所述定位圆组包括至少两个定位圆，同一定位圆组内全部的所述定位圆的圆心相同，并且，同一定位圆组内的至少两个定位圆形成圆环，且圆环与相邻区域的颜色不同；每个所述定位圆组包括第一特征圆和第二特征圆，其中，所述第一特征圆的半径与所有所述定位圆组中的定位圆的半径均不相等；所述第二特征圆的半径与各个所述标定圆组中的标定圆的半径均不相等；
[0042]过滤模块，用于根据预设连通块覆盖范围，对所述模板图像中的连通块进行过滤，获取包含所述定位圆组和标定圆组的多个连通块；
[0043]检测模块，用于对所述连通块进行检测，获取所述连通块对应的轮廓边缘组；
[0044]第一确定模块，用于根据所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的中心，确定所述轮廓边缘组的中心，并根据所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的大小，确定所述轮廓边缘组的类型，所述类型包括:标定圆组和定位圆组，其中，所述定位圆组的中心为所述定位点，所述标定圆组的中心为所述标定点；
[0045]第二确定模块，用于根据所述定位点在所述模板图像中的分布位置，确定标定点在所述模板图像中的分布位置，并根据所述定位点和标定点在所述模板图像中的分布位置，确定所述模板图像的模板坐标。
[0046]结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述第一确定模块包括:
[0047]第一计算单元，用于计算所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的中心的平均值，并将所述平均值作为所述轮廓边缘组的中心；
[0048]或，
[0049]判断单元，用于在获取所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的中心后，判断所述各个轮廓边缘的中心之间的距离差是否在预设的距离范围内；
[0050]第二计算单元，用于若所述距离差在所述预设的距离范围内，则计算所述轮廓边缘组中各个轮廓边缘的中心的平均值，并将所述平均值作为所述轮廓边缘组的中心。
[0051]结合第三方面，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述第二确定模块包括:
[0052]映射建立单元，用于根据所述定位点和标定点在所述模板图像中的分布位置，将所述待标定图像上的各个定位点和标定点，与已知坐标系的标定模板上的各个定位点和标定点建立映射关系；
[0053]模板坐标确定单元，用于根据所述映射关系，以及所述已知坐标系的标定模板上的定位点和标定点的坐标，确定所述模板图像的模板坐标。
[0054]结合第三方面，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述模板检测装置还包括:
[0055]去噪模块，用于在根据预设连通块覆盖范围，对所述模板图像中的连通块进行过滤之前，对所述模板图像进行去噪处理；
[0056]所述过滤模块还用于在获取去噪处理后的模板图像后，根据预设连通块覆盖范围，对所述去噪处理后的模板图像进行过滤；
[0057]和/ 或，
[0058]二值化处理模块，用于在根据预设连通块覆盖范围，对所述模板图像中的连通块进行过滤之前，对所述模板图像进行二值化处理；
[0059]所述过滤模块还用于在获取二值化处理后的模板图像后，根据预设连通块覆盖范围，对所述二值化处理后的模板图像进行过滤。
[0060]结合第三方面，在第三方面的第四种可能的实现方式中，所述预设标定模板还包括标定线，且所述标定线的长度等于具有不同圆心的任意两个