[發明專利]相機外參標定方法、裝置、增強現實系統、終端設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202110237550.5
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113052915A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 吳迪云;許秋子
• 申請（專利權）人: 深圳市瑞立視多媒體科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 深圳市鼎泰正和知識產權代理事務所(普通合伙) 44555
• 代理人: 陳文姬

本申請提供了相機外參標定方法，包括：固定剛體的位置，將剛體上其中一個反光標記點作為剛體的中心點，并獲取剛體中心點的三維坐標數據；實時采集當前相機拍攝的剛體中心點圖像，并獲取剛體中心點的像素坐標數據；每采集一個剛體中心點圖像之后，將剛體移動到合適位置，并獲取當前位置的剛體中心點的三維坐標和像素坐標；采集多組不同位置的剛體中心點的三維空間坐標，同時獲取對應的二維碼角點坐標，計算出世界坐標系到相機機體坐標系的旋轉變換關系以及世界坐標系到相機機體坐標系的平移變換關系根據和計算得到相機的外參。通過本申請的方法，可快速有效求出相機的外參，操作簡單，省時省力。

技術領域

本申請屬于計算機技術領域，尤其涉及相機外參標定方法、裝置、增強現實系統、終端設備及存儲介質。

背景技術

增強現實技術，即AR(Augmented Reality)技術，該技術是促使真實世界信息和虛擬世界信息內容之間綜合在一起的較新的一種技術內容，其將原本在現實世界的空間范圍中比較難以進行體驗的實體信息，通過在電腦等終端設備基礎上，實施模擬仿真處理，進行疊加后將虛擬信息內容在真實世界中加以有效應用，并且在這一過程中能夠被人類感官所感知，從而實現超越現實的感官體驗。由于真實環境和虛擬物體之間重疊之后，能夠在同一個畫面以及空間中同時存在，AR技術越來越受到重視，然而，增強現實系統需要計算出真實相機在虛擬三維空間中的位置和姿態，也就是需要計算出相機的外參才能實現真實世界信息和虛擬世界信息的疊加，因此，如何快速計算出相機的外參變得至關重要。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供了一種相機外參標定方法、裝置、增強現實系統、終端設備及存儲介質，可以有效快速得到相機的外參。

第一方面，本申請實施例提供了一種相機外參標定方法，所述方法包括：

固定剛體的位置，將剛體上其中一個反光標記點作為剛體的中心點，并獲取剛體中心點的三維坐標數據；

實時采集當前相機拍攝的剛體中心點圖像，并獲取所述剛體中心點的像素坐標數據；

每采集一個剛體中心點圖像之后，將所述剛體移動到合適位置，并獲取當前位置的剛體中心點的三維坐標和像素坐標；

采集多組不同位置的剛體中心點的三維空間坐標，同時獲取對應的二維碼角點坐標，計算出世界坐標系到相機機體坐標系的旋轉變換關系以及世界坐標系到相機機體坐標系的平移變換關系

根據所述和所述計算得到所述相機的外參。

所述剛體中心點的三維坐標數據可通過VRPN網絡通訊協議進行傳輸。

所述將所述剛體移動到合適位置包括：

將所述剛體移動20cm以上，同時保證所述剛體在相機的可視范圍內。

所述采集多組不同位置的剛體中心點的三維空間坐標，包括：

采集12組以上不同位置的剛體中心點的三維空間坐標，或者，采集9至20組不同位置的剛體中心點的三維空間坐標數據。

可根據EPNP算法計算出所述世界坐標系到相機機體坐標系的旋轉變換關系以及世界坐標系到相機機體坐標系的平移變換關系

所述根據所述和所述計算得到所述相機的外參，包括：

根據公式計算得到相機在光學虛擬空間坐標系下的位置t_c和姿態r_c：

所述t_c和r_c為所述相機的外參。

第二方面，本申請實施例提供了一種相機外參標定裝置，所述裝置包括：

獲取模塊，用于固定剛體的位置，將剛體上其中一個反光標記點作為剛體的中心點，并獲取剛體中心點的三維坐標數據；