[發明專利]適用于多傳感攝像頭多角度應用時的外參標定方法及應用

在審

• 申請號: 202211520175.6
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115797465A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 夏敏鴻;馬貝
• 申請（專利權）人: 杭州一隅千象科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 杭州匯和信專利代理有限公司 33475
• 代理人: 吳琰

1.一種適用于多傳感攝像頭場景的外參標定方法，對分置于不同方位的至少四周邊傳感攝像頭和置于中心位置的中心傳感攝像頭構成的多傳感攝像頭場景進行外參標定，其特征在于,包括以下步驟：

局部標定：獲取中心傳感攝像頭以圖像攝像頭的中心為坐標原點得到的靶標物理坐標和靶標像素坐標的第一成像公式；獲取每一周邊傳感攝像頭以圖像攝像頭的中心為坐標原點得到的靶標物理坐標和靶標像素坐標的第二成像公式，基于所述第一成像公式和第二成像公式構建每一所述周邊傳感攝像頭和所述中心傳感攝像頭的相對坐標變換關系，在相對坐標變換關系中代入至少四標定點對應的像素坐標求解得到每一所述周邊傳感攝像頭相對于所述中心傳感攝像頭的外參；

全局標定：選取任意兩個周邊傳感攝像頭和中心傳感攝像頭構成一組三角視場區域，計算所述三角視角區域內任意一個靶標物理位置在三個傳感攝像頭上對應的靶標像素坐標，基于所述靶標像素坐標計算對應該三個傳感攝像頭的重投影誤差；統計對應所有三角視線區域的所有重投影誤差得到總誤差，求解總誤差最小時局部標定對應的外參。

2.根據權利要求1所述的適用于多傳感攝像頭場景的外參標定方法，其特征在于，在“獲取中心傳感攝像頭以圖像攝像頭的中心為坐標原點得到的靶標物理坐標和靶標像素坐標的第一成像公式”步驟中，

獲取靶標在所述中心傳感攝像頭的圖像攝像頭的靶標像素坐標，圖像攝像頭相對于靶標的空間姿態位置以及靶標在物理坐標系上的靶標物理坐標，構建靶標物理坐標和靶標像素坐標的成像公式得到第一成像公式。

3.根據權利要求1所述的適用于多傳感攝像頭場景的外參標定方法，其特征在于，在“獲取周邊傳感攝像頭以圖像攝像頭的中心為坐標原點得到的靶標物理和靶標像素坐標的第二成像公式”步驟中，

獲取靶標上在所述周邊傳感攝像頭的圖像攝像頭上的靶標像素坐標，圖像攝像頭相對于靶標的空間姿態位置以及靶標在物理坐標系上的靶標物理坐標，構建靶標物理坐標和所述靶標像素坐標的成像公式得到第二成像公式。

4.根據權利要求1所述的適用于多傳感攝像頭場景的外參標定方法，其特征在于，在“基于所述第一成像公式和第二成像公式構建每一所述周邊傳感攝像頭和所述中心傳感攝像頭的相對坐標變換關系”步驟中，以所述中心傳感攝像頭的圖像傳感器的中心為中心坐標，獲取每一周邊傳感攝像頭相對于所述中心傳感攝像頭的第一坐標變換關系，在所述第一坐標變換關系中代入所述第一成像公式和所述第二成像公式得到所述相對坐標變換關系。

5.根據權利要求1所述的適用于多傳感攝像頭場景的外參標定方法，其特征在于，在“基于所述靶標像素坐標計算對應該二個周邊傳感攝像頭和中心傳感攝像頭的重投影誤差”步驟中，基于靶標像素坐標計算任意兩個傳感攝像頭的第一重投影誤差，合并三個所述第一重投影誤差得到重投影誤差。

6.根據權利要求4所述的適用于多傳感攝像頭場景的外參標定方法，其特征在于，計算靶標在兩個傳感攝像頭上的兩個靶標像素坐標和所述相對坐標轉換公式的乘積的平方得到第一重投影誤差。

7.根據權利要求1所述的適用于多傳感攝像頭場景的外參標定方法，其特征在于，在“對應所有三角視線區域的所有重投影誤差得到總誤差，求解總誤差最小時局部標定對應的外參”步驟中，計算構成每一三角實現區域內的三個設備的之間的相互外參關系，并利用最小化三個傳感攝像頭的重投影誤差的原則對該外參關系進行平差處理，得到每一三角實現區域內每兩個傳感攝像頭之間的最優外參矩陣，將所有最優外參矩陣作為初始值，帶入總誤差計算中進行平差優化。