[發明專利]一種基于標定模板的外參標定方法及裝置

在審

• 申請號: 202211220341.0
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115511977A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 邢彥文;卓鐘爍
• 申請（專利權）人: 廣東省大灣區集成電路與系統應用研究院
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 何卿華

本發明公開了一種基于標定模板的外參標定方法及裝置，包括：采集標定模板的RGB圖像和深度圖；對所述RGB圖像和所述深度圖進行對齊，并根據角點提取算法，對所述RGB圖像進行內角點提取；在所述深度圖上獲取所述RGB圖像中提取的每個內角點所對應的深度信息，并根據每個內角點及其所對應的深度信息，計算得到每個內角點在攝像機坐標系下的坐標；根據所述標定模板的預設內角線的投影與叉車坐標系原點重合的關系，獲取每個內角點在叉車坐標系下的坐標；根據每個內角點在攝像機坐標系下的坐標和在叉車坐標系下的坐標，計算得到攝像機的標定外參。本發明解決現有技術中標定模板標定過程復雜、外參標定的準確性和魯棒性低的技術問題。

技術領域

本發明涉及RGBD相機標定技術領域，尤其涉及一種基于標定模板的外參標定方法及裝置。

背景技術

同步定位與建圖(SLAM，Simultaneous Localization and Mapping)技術的快速發展和工程化落地，使得無人駕駛技術在無人倉庫、智慧工廠以及智能物流領域得到了廣泛的應用，逐步實現了智能機器人取代人工進行勞動和作業。智能無人叉車作為智能機器人的一種具體形態，在工廠車間自動搬運轉移貨運的過程中，發揮著巨大的作用。

現有的叉車采用RGBD相機外參數標定方法進行標定，其需要三個互相垂直黑白相間的棋盤格模板，將RGBD相機采集數據并提出三個標定模板的平面，計算棋盤格的角點特征點的點集與三個平面的距離的和，通過位姿的漸變推算得到RGBD相機的外參數，但采用的標定模板數量較多，且標定模板的擺放要求需要兩兩垂直，要求較高，標定環境相對難以滿足，同時還有檢測標定板坐標系下的RGB圖像上的棋盤角點，并計算在深度相機坐標系下的角點三維坐標，從而計算相機坐標系和標定板坐標系的轉換關系，但僅計算出深度相機坐標系到標定板坐標系的變換關系，從標定板到機器人之間的變換關系如何計算以及如何減少標定誤差沒有涉及，且計算復雜度較高，無法標定結果準確性和穩定性。

因此，目前亟需一種能夠簡化標定模板標定過程、提高準確性和魯棒性的外參標定方法。

發明內容

本發明提供了一種基于標定模板的外參標定方法及裝置，以解決現有技術中標定模板標定過程復雜、外參標定的準確性和魯棒性低的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種基于標定模板的外參標定方法，包括：

采集標定模板的RGB圖像和深度圖；其中，所述標定模板的預設內角線的投影與叉車坐標系原點重合；

對所述RGB圖像和所述深度圖進行對齊，并根據角點提取算法，對所述RGB 圖像進行內角點提取；

在所述深度圖上獲取所述RGB圖像中提取的每個內角點所對應的深度信息，并根據每個內角點及其所對應的深度信息，計算得到每個內角點在攝像機坐標系下的坐標；

根據所述標定模板的預設內角線的投影與叉車坐標系原點重合的關系，獲取每個內角點在叉車坐標系下的坐標；

根據每個內角點在攝像機坐標系下的坐標和在叉車坐標系下的坐標，計算得到攝像機的標定外參。

作為優選方案，所述在所述深度圖上獲取所述RGB圖像中提取的每個內角點所對應的深度信息，并根據每個內角點及其所對應的深度信息，計算得到每個內角點在攝像機坐標系下的坐標，具體為：

根據所述標定模板的內角點坐標，在所述深度圖上獲取每個內角點所對應的深度信息；

根據每個內角點所對應的深度信息以及攝像機的預設內參，計算出每個內角點在攝像機坐標系下的坐標。

作為優選方案，在所述深度圖上獲取每個內角點所對應的深度信息之前，還包括：

將所述標定模板所在平面的點云進行平面擬合，得到所述標定模板的點云在攝像機坐標系下擬合的平面方程。