[發明專利]一種無共同視野多相機系統外參標定方法、介質及系統

有效

• 申請號: 201911407244.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111210478B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 馮明馳;劉奕博;姜盼盼;王字朋;高小倩;卜川夏;岑明
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅;陳棟梁

1.一種無共同視野多相機系統外參標定方法，用于汽車輔助駕駛領域多相機系統外參的確定、工業監測領域多相機系統外參的確定，所述外參是指各相機坐標系之間的旋轉平移變換關系，其特征在于，包括以下步驟：

1)固定ID唯一的ArUco二維碼標簽標記于待標定相機機身，借助輔助相機與標定板分別得到ArUco標記到輔助相機的外參、輔助相機到待標定相機的外參，從而獲得待標定相機與自身ArUco標記的外參；

2)將待標定相機ArUco標記視為地圖點，利用基于ArUco標記的SLAM系統完成建圖，地圖中包括了各ArUco標記與地圖原點的旋轉平移變換關系，即可獲得ArUco標記兩兩之間的外參；

3)根據待標定相機與自身ArUco標記的外參以及各ArUco標記之間的外參，間接求得待標定相機間的外參，完成標定過程；

所述步驟1)固定ID唯一的ArUco標記于待標定相機機身，借助輔助相機與標定板分別得到ArUco標記到輔助相機的外參、輔助相機到待標定相機的外參，從而獲得待標定相機與自身ArUco標記的外參，步驟為：

11)將不同的ArUco標記固定于待標定相機機身，ArUco標記經圖像處理后可獲得其ID編碼；

12)設置固定的輔助相機，保證待標定相機和輔助相機之間存在共同視野且輔助相機可拍攝到待標定相機機身上的ArUco標記，同時，在待標定相機和輔助相機之間的共同視野中固定一個棋盤格標定板，保證待標定相機和輔助相機都能捕獲棋盤格標定板的完整圖像；

13)標定輔助相機和ArUco標記，用輔助相機捕獲相機上ArUco標記的圖像，計算ArUco標記到輔助相機的外參T_M；

14)標定輔助相機和棋盤格標定板，用輔助相機捕獲棋盤格標定板的圖像，利用張正友標定法計算輔助相機到棋盤格標定板的外參T_C1；

15)標定待標定相機與棋盤格標定板，用待標定相機捕獲棋盤格標定板的圖像，利用張正友標定法計算棋盤格標定板到待標定相機的外參T_C2；

16)標定輔助相機和待標定相機，根據已經得到的輔助相機到棋盤格標定板的外參和棋盤格標定板到待標定相機的外參，輔助相機到待標定相機的外參T_S可表示為T_S＝T_C1·T_C2；

17)求解ArUco標記與待標定相機的外參，根據已經計算出的輔助相機到待標定相機的外參T_S和ArUco標記到輔助相機的外參T_M，得到ArUco標記到待標定相機的外參T_CM；

18)重復上述步驟11)至17)，直到計算出所有待標定相機與其自身ArUco標記之間的外參；

所述步驟3)根據標定待標定相機與自身ArUco標記的外參以及各ArUco標記之間的外參，間接求得待標定相機間的外參，完成標定過程，具體包括：假設第i個待標定相機與自身ArUco標記的外參為T_i，第j個待標定相機與自身ArUco標記的外參為T_j,任意兩標記之間的外參為T_i→j,則第i個與第j個待標定相機之間的外參表示為T_i·T_i→j·T_j，故任意兩相機之間的外參均可求得，完成無共同視野的多相機系統標定工作。

2.根據權利要求1所述的一種無共同視野多相機系統外參標定方法，其特征在于，所述步驟11)將不同的ArUco標記固定于待標定相機機身，ArUco標記經圖像處理后可獲得其ID編碼，具體包括：對ArUco標記圖像進行透視變換，得到標記圖像正視圖，然后，對正視圖用Ossu閾值化以分離白色和黑色位；正視圖根據ArUco標記大小和邊界大小被分為許多不同格子，通過統計落在每個格子中的黑白像素數目來決定這是黑色還是白色的位；最終，分析這些位來得到每個ArUco的編碼ID。