[發明專利]用于確定相機校準的姿態的方法和系統

在審

• 申請號: 202010073324.3
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN112752091A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: R·伊斯蘭;P·勒爾特庫爾塔農
• 申請（專利權）人: 牧今科技
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 周衡威

1.一種計算系統，包括：

通信接口，所述通信接口被配置成與機器人和具有相機視野的相機通信，其中所述機器人具有設置于其上的校準圖案；和

控制電路，所述控制電路被配置成當所述計算系統與所述機器人和所述相機通信時，通過以下操作來執行相機校準：

確定用于執行所述相機校準的圖案取向范圍，其中所述圖案取向范圍是所述校準圖案的取向的范圍；

確定假想球體的表面上的表面區域，其中所述假想球體的所述表面表示所述校準圖案的可能圖案取向，并且所述表面區域表示用于執行所述相機校準的所述圖案取向范圍；

確定在執行所述相機校準時所述校準圖案采用的多個姿態，其中所述多個姿態由所述相機視野內的多個相應位置和多個相應組的姿態角值的相應組合限定，其中所述多個相應組中的每一組姿態角值基于選自所述假想球體的所述表面上的所述表面區域內的相應表面點；

輸出多個機器人運動命令以用于控制所述校準圖案的放置，其中所述多個機器人運動命令是基于所確定的所述多個姿態生成的；

接收多個校準圖像，其中所述多個校準圖像中的每個校準圖像表示所述校準圖案，并且是在所述校準圖案具有所述多個姿態中的相應姿態時生成的；以及

基于所述多個校準圖像確定相機校準參數的估計值，

其中所述控制電路還被配置成在執行所述相機校準之后，經由所述通信接口從所述相機接收后續圖像，并且輸出基于所述后續圖像以及基于所述相機校準參數的所述估計值生成的后續機器人運動命令。

2.根據權利要求1所述的計算系統，其中所述控制電路被配置成對于所述相應組的姿態角值所基于的相應表面點，根據均勻概率分布從所述表面區域內隨機地選擇所述相應表面點中的每一個。

3.根據權利要求2所述的計算系統，其中所述控制電路被配置成對于所述相應組的姿態角值所基于的相應表面點，僅從一組均勻的表面點中隨機地選擇所述相應表面點中的每一個，其中所述一組均勻的表面點是均勻地分布在所述假想球體的所述表面上的所述表面區域內的一組表面點。

4.根據權利要求1所述的計算系統，其中所述假想球體的所述表面上的所述表面區域形成均勻寬度的圓形帶。

5.根據權利要求1所述的計算系統，其中多組姿態角值中的每一組姿態角值是表示所述校準圖案圍繞相應旋轉軸線的相應旋轉量的一組角度值，其中所述相應軸線彼此正交，并且其中，所述相應軸線中的每一個與相機光軸平行或正交。

6.根據權利要求5所述的計算系統，其中所述假想球體的所述表面上的每個表面點表示將導致所述校準圖案的法向量指向所述表面點的所述校準圖案的相應圖案取向，并且

其中，所述控制電路被配置成通過將反正切函數應用于相應表面點的相應坐標來基于所述相應表面點確定所述多組中的每一組姿態角值。

7.根據權利要求1所述的計算系統，其中所述控制電路被配置成通過以下操作確定所述多個姿態：

確定將所述相機視野內的空間劃分為一層或多層的3D區域的網格，所述一層或多層各自具有多行3D區域和多列3D區域；

確定所述多個姿態的多個位置，使得所述多個姿態在所述網格內具有空間分布，其中，對于所述一層或多層中的每一層：(i)所述層內的多行中的每一行包括所述多個姿態中的不超過一個姿態，并且(ii)所述層內的多列中的每一列包括所述多個姿態中的不超過一個姿態。

8.根據權利要求1所述的計算系統，其中所述控制電路被配置成通過以下操作確定所述多個姿態：

確定將所述相機視野內的空間劃分為一層或多層的3D區域的網格，所述一層或多層各自具有多行3D區域和多列3D區域；

確定所述多個姿態的多個位置，使得所述多個姿態在所述網格內具有空間分布，其中，對于所述一層或多層中的每一層：(i)所述層內的多行中的每一行包括所述多個姿態中的不超過一個姿態，或(ii)所述層內的多列中的每一列包括所述多個姿態中的不超過一個姿態。