[發明專利]用于對多個相機進行標定的方法、電子設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202110635303.0
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113298883A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 張欣;許大政;王大正;韓忠義;董雄雄
• 申請（專利權）人: 清德智體（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06N3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本公開的實施例涉及一種用于對多個相機進行標定的方法，包括：對多個相機進行同步觸發；獲取標定桿在移動過程中的多個圖像；對多個圖像進行處理，標注第一和第二標志物中的一者或兩者的圖像坐標；基于第一和第二標志物的標注結果，針對每一幀圖像計算每兩個相機之間的相關度以得到相關度計數列表；遍歷相關度計數列表，將最大相關度計數所對應的兩個相機作為第一對目標相機；依次基于已獲取的目標相機，獲取新的一對目標相機；基于第一和第二標志物的圖像坐標，計算每對目標相機之間的初始位置關系和相機的初始內參；以及基于所計算的每對目標相機之間的初始位置關系，計算其他相機相對于基準相機的經標定位置關系和每個相機的經標定內參。

技術領域

本公開的實施例主要涉及計算機視覺領域，并且更具體地，涉及用于對大場地的多個相機進行標定的方法、電子設備和計算機可讀存儲介質。

背景技術

在計算機視覺領域，立體視覺是重要的組成部分，被廣泛應用于導航、三維測量、三維建模等領域。計算機視覺研究的目的在于使得計算機能夠通過二維圖像，對三維空間環境信息進行認知，能夠使機器感知三維環境中物體的幾何信息，并且進行描述、存儲、識別和理解。三維重建計算多采用多相機所采集的圖像，對人眼的成像原理進行模擬，根據不同圖像間的視差進行重建，而在三維重建前，需要對重建中用到的多個相機進行標定，確定單個相機固有的光電特性和幾何結構相關的參數，即內參數，以及多個相機之間的相對位置關系，即外參數，外參數通過相機之間的旋轉矩陣和平移向量來表示。相機標定結果的好壞直接決定三維重建結果的好壞。

在對雙目相機進行標定時，根據張正友(棋盤格)標定方法，需要雙目相機拍攝不同角度的標定板來完成標定公祖。根據大量數據表明，一般認為標定圖片達到20-30張時，標定結果相對穩定。在標定過程中，利用棋盤格角點作為標志點，通過改變棋盤格的朝向，即變換世界坐標系，得到多個圖像，依次對各個圖片提取交點，然后計算雙目相機的內參和外參。

在對兩個以上的相機進行標定時，使用張正友標定法，需要每個相機都能夠拍攝到棋盤格上的角點。想要獲得多個相機之間的相對位置關系，要求所有相機至少共享某一世界坐標系下的圖像，也就是說至少在棋盤格的一個姿態下，要求所有相機都能夠看見該棋盤格。棋盤格存在朝向問題，也就是說棋盤格上的圖像僅在一面上存在，如圖6所示，棋盤格朝向8個相機中的0-3號相機，此時4-7號相機無法觀測到棋盤格上的角點，也就是說此時只有0-3號相機共享了該棋盤格姿態下的角點，在進行計算時僅僅能計算0-3號相機中的每兩個相機之間的空間位置關系，而無法計算4-7號相機中的每兩個相機之間的空間位置關系，也無法計算4-7號相機與0-3號相機中的任意相機之間的位置關系。那么在棋盤格的該姿態下，就無法找到4-7號相機與0-3號相機之間的對應關系(或者匹配信息)。因此，處于棋盤格正面一側的相機和處于棋盤格背面一側的相機無法建立聯系，也無法實現他們之間的相對位置的計算。這樣也無法實現對于各個相機的外參的全局優化。

因此棋盤格標定法通常也只適用于雙目相機的標定，或者適用于相機都擺在棋盤格的一側的相機的標定，對于大場地的擺成圓形或凸多面體形狀的多個相機而言，不適于使用棋盤格來進行標定。

現在的相機標定方法還包括利用輻射桿的標定方法，但是該方法需要在所采集的圖像上對輻射桿上的標記點進行標注，這十分費時費力。

因此在用于三維重建的計算機視覺領域，存在對在大場地上部署的多個相機進行標定的方法，需要該方法能夠簡單且快速地對多個相機完成內參和外參的標定。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有多相機標定算法的缺陷，提供一種基于一維標定桿的用于大場地的多相機標定方法，該方法能夠提高標定精度，簡化標定流程，降低標定開銷。