本申请涉及双目视觉检测领域，特别是涉及一种大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法及系统。
背景技术：
1、双目视觉测量的主要原理是从摄像机获取图像信息并通过相应的图像处理方法获得现实世界中三维物体的几何信息。图像中三维物体上点的坐标与现实世界中三维物体表面的三维坐标之间的关系是通过摄像机的成像几何模型确定的，这个几何模型的参数就是相机的参数。主要包括相机的内外参数以及畸变参数，求解这些参数的过程就是相机标定。
2、相机标定是一个连接现实世界中点的坐标与计算机视觉图像中点的像素坐标之间的桥梁。相机标定是计算机视觉测量技术中非常关键的环节，标定结果的精度和算法的稳定性直接影响到最终计算机视觉测量的结果。相机内参数是与相机自身特性相关的参数，比如相机的焦距、像素大小等；相机外参数是在世界坐标系中的参数，比如相机的位置、旋转方向等。相机内参数和相机畸变参数由相机的镜头决定，相机外参数由相机摄站点与被测物体之间的位置关系确定。
3、由于小尺度视觉测量相机标定方法技术比较成熟，操作简单。因此，在现实大尺度测量过程中往往会选择小尺度视觉测量相机标定的参数。对于相机内参数中像素的大小和相机畸变参数由相机的自身装配与制造误差造成，是固有参数，在大尺度视觉测量过程中不会发生太大变换，但是相机的有效焦距可能会发生较大变换，为测量带来较大误差。因此，在大尺度视觉测量过程中需要对相机的有效焦距进行再次标定。
4、传统的相机有效焦距标定需要使用全站仪等精确的三维坐标测量系统在被测结构表面设置大量的控制点进行相机标定，标定过程繁琐，同时全站仪等仪器具有不方便携带以及价格昂贵等问题，为视觉测量的普适性带来较大影响。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法及系统，可简化相机焦距标定过程，并提高视觉测量的普适性。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案。
3、第一方面，本申请提供了一种大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，包括：采用张氏标定方法分别对双目视觉测量相机中的左右相机进行标定，获得左右相机的内外参数；所述双目视觉测量相机的视觉测量尺度范围大于预设值；制作两端靶标均为扇形的长度棒；在预设位置放置长度棒，并使用所述双目视觉测量相机拍摄长度棒，获得左右相机拍摄的长度棒图像；分别提取左右相机拍摄的长度棒图像中长度棒两端扇形的角点位置三维坐标；分别建立长度棒两端扇形角点的空间点坐标表达式，并利用所述空间点坐标表达式确定长度棒两端扇形的角点距离表达式；所述空间点坐标表达式包含相机的有效焦距；令角点距离表达式等于长度棒两端扇形角点实际距离，获得相机焦距反算表达式；根据左右相机的内外参数和角点位置三维坐标，利用所述相机焦距反算表达式，获得左右相机的有效焦距。
4、第二方面，本申请提供了一种大尺度双目视觉测量相机焦距校准系统，所述大尺度双目视觉测量相机焦距校准系统用于执行上述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，所述大尺度双目视觉测量相机焦距校准系统包括：双目视觉测量相机、长度棒和计算机；所述长度棒的两端靶标均为扇形；双目视觉测量相机与计算机连接；所述计算机采用张氏标定方法分别对双目视觉测量相机中的左右相机进行标定，获得左右相机的内外参数；所述双目视觉测量相机用于拍摄预设位置处的长度棒，获得左右相机拍摄的长度棒图像；所述计算机用于根据左右相机的内外参数和左右相机拍摄的长度棒图像，获得左右相机的有效焦距。
5、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果。
6、本申请提供了一种大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法及系统，制作了两端靶标为扇形的长度棒，该长度棒作为已知长度的标定物，基于被测空间长度棒靶标距离等于长度棒的实际长度，即可反算出相机的有效焦距，克服了传统的相机有效焦距标定需要使用全站仪等精确的三维坐标测量系统在被测结构表面设置大量的控制点进行相机标定，标定过程繁琐的缺陷，简化了相机焦距标定过程；并且不需要其他空间坐标测量仪器（例：全站仪、激光跟踪仪等）的辅助，增加了双目视觉三维空间点坐标测量的普适性。
1.一种大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，其特征在于，采用张氏标定方法分别对双目视觉测量相机中的左右相机进行标定，获得左右相机的内外参数，之后还包括：
3.根据权利要求1所述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，其特征在于，长度棒两端扇形角点的空间点坐标表达式为：
4.根据权利要求3所述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，其特征在于，长度棒两端扇形的角点距离表达式为：
5.根据权利要求4所述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，其特征在于，根据左右相机的内外参数和角点位置三维坐标，利用所述相机焦距反算表达式，获得左右相机的有效焦距，具体包括：
6.根据权利要求1所述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，其特征在于，提取左右相机拍摄的长度棒图像中长度棒两端扇形的角点位置三维坐标，具体包括：
7.根据权利要求1所述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，其特征在于，根据左右相机的内外参数和角点位置三维坐标，利用所述相机焦距反算表达式，获得左右相机的有效焦距，之后还包括：
8.根据权利要求1所述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，其特征在于，采用张氏标定方法分别对双目视觉测量相机中的左右相机进行标定，获得左右相机的内外参数，具体包括：
9.一种大尺度双目视觉测量相机焦距校准系统，其特征在于，所述大尺度双目视觉测量相机焦距校准系统用于执行权利要求1-8任一项所述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准方法，所述大尺度双目视觉测量相机焦距校准系统包括：双目视觉测量相机、长度棒和计算机；
10.根据权利要求9所述的大尺度双目视觉测量相机焦距校准系统，其特征在于，所述计算机具体包括：
