[發(fā)明專利]一種無公共視場(chǎng)的相機(jī)外參標(biāo)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011109791.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN112308926B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭寅;尹仕斌;孫博;姜碩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 易思維（杭州）科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無公共視場(chǎng)的相機(jī)外參標(biāo)定方法，預(yù)先定義世界坐標(biāo)系并記錄標(biāo)定板中各個(gè)標(biāo)記點(diǎn)和編碼點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)、標(biāo)定相機(jī)一和相機(jī)二的內(nèi)參；

兩部相機(jī)的相對(duì)位置固定，其分別采集標(biāo)定板不同區(qū)域的圖像，記為區(qū)域一和區(qū)域二，所述區(qū)域一和區(qū)域二內(nèi)均包含有多個(gè)標(biāo)記點(diǎn)和編碼點(diǎn)，兩區(qū)域之間無交集；

其特征在于，利用以下方法，求解相機(jī)一和相機(jī)二之間的外參¹RT₂：

S1、對(duì)相機(jī)一獲取的區(qū)域一圖像進(jìn)行以下處理：

計(jì)算區(qū)域一中標(biāo)記點(diǎn)和編碼點(diǎn)的二維圖像坐標(biāo)；

利用編碼點(diǎn)的二維圖像坐標(biāo)和空間三維坐標(biāo)解算相機(jī)一與世界坐標(biāo)系之間的初始RT，利用初始RT建立區(qū)域一中標(biāo)記點(diǎn)二維圖像坐標(biāo)與空間三維坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

并利用對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立共線性約束方程：

其中，(x_p,y_p)為第p個(gè)標(biāo)記點(diǎn)二維圖像坐標(biāo)；p＝1,2……n，n表示區(qū)域一中標(biāo)記點(diǎn)的總數(shù)；(X_p,Y_p,Z_p)為第p個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)；(x₀₁,y₀₁,c₁,Δx₁,Δy₁)為相機(jī)一的內(nèi)參；

式中的未知參數(shù)利用矩陣¹RT_w表示，其代表了當(dāng)前拍攝位姿下，相機(jī)一與世界坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系：

S2、采用與步驟S1相同的方法，對(duì)相機(jī)二獲取的區(qū)域二圖像進(jìn)行處理，建立共線性約束方程：

其中，q＝1,2……t，t表示區(qū)域二中標(biāo)記點(diǎn)的總數(shù)；(x_q,y_q)為第q個(gè)標(biāo)記點(diǎn)二維圖像坐標(biāo)；(X_q,Y_q,Z_q)為第q個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)；(x₀₂,y₀₂,c₂,Δx₂,Δy₂)為相機(jī)二的內(nèi)參；

式中的未知參數(shù)利用矩陣²RT_w表示，其代表了當(dāng)前拍攝位姿下，相機(jī)二與世界坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系：/

此外，¹RT_w＝¹RT₂ײRT_w；

S3、變換N次標(biāo)定板與相機(jī)一和相機(jī)二之間的拍攝位姿關(guān)系，每變換一次，兩個(gè)相機(jī)分別采集標(biāo)定板的圖像，并對(duì)采集到的圖像重復(fù)進(jìn)行步驟S1、S2；

待完成所有位姿的拍攝后，聯(lián)立共線性約束方程，求解出相機(jī)一和相機(jī)二之間的外參¹RT₂。

2.如權(quán)利要求1所述無公共視場(chǎng)的相機(jī)外參標(biāo)定方法，其特征在于：在單個(gè)拍攝位姿處，區(qū)域一/區(qū)域二中的編碼點(diǎn)數(shù)量不少于4個(gè)，標(biāo)記點(diǎn)數(shù)量不少于18個(gè)。

3.如權(quán)利要求1所述無公共視場(chǎng)的相機(jī)外參標(biāo)定方法，其特征在于：步驟S1中，所述利用初始RT建立區(qū)域一中標(biāo)記點(diǎn)二維圖像坐標(biāo)與空間三維坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體為：

利用初始RT，將標(biāo)記點(diǎn)空間三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到相機(jī)一坐標(biāo)系，再反投到圖像坐標(biāo)系，計(jì)算反投得出的圖像坐標(biāo)點(diǎn)與各個(gè)標(biāo)記點(diǎn)二維圖像坐標(biāo)之間的距離，將距離值小于閾值T的兩個(gè)點(diǎn)標(biāo)記為匹配點(diǎn)對(duì)；據(jù)此為每個(gè)標(biāo)記點(diǎn)空間三維坐標(biāo)匹配對(duì)應(yīng)的二維圖像坐標(biāo)，完成圖像上所有點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)與二維圖像坐標(biāo)之間的匹配。

4.如權(quán)利要求1所述無公共視場(chǎng)的相機(jī)外參標(biāo)定方法，其特征在于：所述標(biāo)記點(diǎn)包括平面標(biāo)記點(diǎn)和立體標(biāo)記點(diǎn)，二者均設(shè)有多個(gè)并均布在標(biāo)定板上，所述立體標(biāo)記點(diǎn)下表面與標(biāo)定板固定，上表面高出標(biāo)定板形成凸起并設(shè)有圓形標(biāo)記點(diǎn)。