[發(fā)明專利]基于全局標(biāo)定架的相機(jī)組標(biāo)定方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911060536.1
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110827361B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周杰;鄧?yán)?/a>;陳寶華;鄧杰仁;吳垚垚;李健;于恒
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 石茵汀

1.一種基于全局標(biāo)定架的相機(jī)組標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟：

對每個(gè)相機(jī)的視場范圍設(shè)計(jì)標(biāo)定板的尺寸、ID和幾何位置姿態(tài)；

檢測單元格角點(diǎn)，并且獲取標(biāo)定板坐標(biāo)系下相機(jī)的絕對位姿；以及

根據(jù)所述相機(jī)的絕對位姿進(jìn)行非線性優(yōu)化和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，估計(jì)得到多個(gè)攝像機(jī)間的相對位置和姿態(tài)；

所述檢測單元格角點(diǎn)，包括：

采用自適應(yīng)的窗口閾值化處理對圖像進(jìn)行閾值分割；

采用輪廓檢測算法提取分割后的輪廓，并基于原始曲線和簡化曲線之間的最大距離濾除不滿足預(yù)設(shè)條件的輪廓，得到四邊形候選；

對所述四邊形候選映射到預(yù)設(shè)正方形上，使得所述圖像劃分為網(wǎng)格，確定每個(gè)單元格的比特位；

根據(jù)所述每個(gè)單元格的比特位利用輸入的字典進(jìn)行檢測得到marker及其角點(diǎn)ID；

所述絕對位姿的計(jì)算公式為：

其中，N表示所有3D到2D點(diǎn)對下標(biāo)的集合，X_i表示視覺標(biāo)記ii在全局標(biāo)定架坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，P是某相機(jī)在全局坐標(biāo)系下的帶標(biāo)定的位姿，x_i是該相機(jī)觀測該3D點(diǎn)得到的二維像素特征點(diǎn)坐標(biāo)；

所述相機(jī)的視點(diǎn)內(nèi)位姿滿足：

其中，相機(jī)i的位姿為Ti′。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

采用具有局部區(qū)分性的編碼進(jìn)行局部唯一性標(biāo)識(shí)，并排列組成所述標(biāo)定板。

3.一種基于全局標(biāo)定架的相機(jī)組標(biāo)定裝置，其特征在于，包括：

設(shè)計(jì)模塊，用于對每個(gè)相機(jī)的視場范圍設(shè)計(jì)標(biāo)定板的尺寸、ID和幾何位置姿態(tài)；

檢測模塊，用于檢測單元格角點(diǎn)，并且獲取標(biāo)定板坐標(biāo)系下相機(jī)的絕對位姿；以及

計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述相機(jī)的絕對位姿進(jìn)行非線性優(yōu)化和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，估計(jì)得到多個(gè)攝像機(jī)間的相對位置和姿態(tài)；

所述檢測模塊進(jìn)一步用于采用自適應(yīng)的窗口閾值化處理對圖像進(jìn)行閾值分割；采用輪廓檢測算法提取分割后的輪廓，并基于原始曲線和簡化曲線之間的最大距離濾除不滿足預(yù)設(shè)條件的輪廓，得到四邊形候選；對所述四邊形候選映射到預(yù)設(shè)正方形上，使得所述圖像劃分為網(wǎng)格，確定每個(gè)單元格的比特位；根據(jù)所述每個(gè)單元格的比特位利用輸入的字典進(jìn)行檢測得到marker及其角點(diǎn)ID；

所述絕對位姿的計(jì)算公式為：

其中，N表示所有3D到2D點(diǎn)對下標(biāo)的集合，X_i表示視覺標(biāo)記ii在全局標(biāo)定架坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，P是某相機(jī)在全局坐標(biāo)系下的帶標(biāo)定的位姿，x_i是該相機(jī)觀測該3D點(diǎn)得到的二維像素特征點(diǎn)坐標(biāo)；

所述相機(jī)的視點(diǎn)內(nèi)位姿滿足：

其中，相機(jī)i的位姿為Ti′。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括：

標(biāo)識(shí)模塊，用于采用具有局部區(qū)分性的編碼進(jìn)行局部唯一性標(biāo)識(shí)，并排列組成所述標(biāo)定板。