[發明專利]多深度相機標定方法

有效

• 申請號: 201711226550.5
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108038885B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 劉燁斌;李罡;黃源浩
• 申請（專利權）人: 深圳奧比中光科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/13;G06K7/14
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發明公開了一種多深度相機標定方法，包括步驟：S1：利用多個深度相機獲取各自對應的二維碼彩色圖像；S2：通過識別所述二維碼的內容及計算二維碼特征點的圖片坐標，獲取所述深度相機之間的粗略外參；S3：利用所述深度相機獲取標準人體模特的各個局部點云，結合所述粗略外參及所述標準人體模特的三維模型獲取所述深度相機的精細外參，只需要獲取一次二維碼彩色圖像及標準人體模特的局部點云即可實現多個深度相機外參的同時標定。

技術領域

本發明涉及計算機虛擬現實和計算機圖形圖像學技術領域，特別是涉及一種多深度相機標定方法。

背景技術

深度相機可以獲取目標物體的RGBD信息，利用RGBD信息可以實現對目標的建模、識別等。隨著消費級深度相機像KINECT、ASTRA等的普及，不少應用在使用了多深度相機來實現相應的功能，比如在3D試衣應用中，利用分布在人體四周的多個深度相機同步獲取人體各個局部的深度及彩色圖像，最后將各個局部的信息進行融合，最終實現對人體的三維彩色建模，根據該模型進一步實現3D試衣功能。

對于多深度相機的應用中，最為關鍵的是多深度相機之間的標定問題。這里的標定一般指獲取多個深度相機之間的相對位置信息，即外參矩陣。

已有深度相機標定方案中，一種是通過拍攝固定于標定平板上的標定棋盤在不同姿態下的彩色圖像和視差圖像，完成Kinect傳感器的標定,獲得彩色相機和深度相機的畸變參數及兩相機之間的旋轉和平移矩陣。這種必須手動放置不同位置標定物方法不僅速度較慢，同時難以對多相機進行同時標定。另一種方案中使用厚度不計的褶皺紙張,利用迭代最近點算法對多臺Kinect傳感器進行幾何標定，雖然能夠實現多相機匹配，但仍需多次操作。

發明內容

為了解決需多次操作才能完成深度相機標定的技術問題，本發明提出一種多深度相機標定方法。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：

本發明提出一種多深度相機標定方法，該方法會利用到標定物進行標定，所述標定物包括設置在其上的多個二維碼，所述標定物包括可拆卸標定物；所述標定方法包括以下步驟：S1：利用多個深度相機獲取各自對應的二維碼彩色圖像；S2：通過識別所述二維碼彩色圖像的內容及計算二維碼特征點的圖片坐標，獲取所述深度相機之間的粗略外參；S3：利用所述深度相機獲取標準人體模特的各個局部點云，結合所述粗略外參及所述標準人體模特的三維模型獲取所述深度相機的精細外參。其中，所述二維碼特征點包括所述二維碼的幾何中心、角點、頂點中的一種或多種。在某些實施例中，在步驟S2中還包括通過識別所述二維碼彩色圖像的內容對所述深度相機進行編號。

上述方法中，在步驟S2中所述二維碼特征點的圖片坐標的計算還可以包括：利用角點檢測算法獲取所述二維碼的角點的圖片坐標；根據所述角點的圖片坐標計算出所述二維碼特征點的圖片坐標。

另外，在步驟S2中所述二維碼特征點的圖片坐標的計算包括：利用角點檢測算法獲取所述二維碼的角點的圖片坐標；根據所述角點的圖片坐標計算出所述二維碼特征點的圖片坐標。此外，在步驟S2中所述獲取所述深度相機之間的粗略外參還包括：結合所述二維碼特征點的圖片坐標及空間坐標，利用姿態求解算法求解所述深度相機之間的粗略外參；其中，所述二維碼的空間坐標是已知的，所述空間坐標是以標定物底部中心為原點建立的空間坐標系進行確定；所述姿態求解算法優選solvePnP算法。

此外，在步驟S3中所述深度相機的精細外參的獲取還包括：S31：將所述局部點云結合所述粗略外參進行融合，形成粗略人體點云；S32：將所述粗略人體點云與所述標準三維模型進行匹配計算獲取所述深度相機的所述精細外參，其中，所述匹配計算包括ICP算法。