一种相机标定方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种相机标定方法、装置、设备及介质，涉及计算机技术领域，包括：获得参考相机的参考相机坐标系相对每一标定板的标定板坐标系的转换关系，计算至少两个标定板的标定板坐标系之间的第一转换关系；确定各个标定板的标定板坐标系相对参考标定板的参考标定板坐标系的参考转换关系，计算各个标定板中的各个标定点在参考标定板坐标系中的参考坐标；利用目标图像、及目标标定板中各个标定点的参考坐标，获得该待标定相机的相机坐标系相对参考标定板坐标系的第二转换关系；计算该两个待标定相机的相机坐标系之间的目标转换关系。应用本申请实施例提供的方案可以标定得到多个相机的相机坐标系之间的转换关系。得到多个相机的相机坐标系之间的转换关系。得到多个相机的相机坐标系之间的转换关系。

【技术实现步骤摘要】
一种相机标定方法、装置、设备及介质


[0001]本申请涉及计算机
，特别是涉及一种相机标定方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]在建图、定位等场景中，为了增大监测方位，通常需要部署多个相机。以移动机器人为例，为了提高移动机器人的视野，通常在移动机器人上沿不同方位部署多个相机。为便于对上述多个相机采集的图像进行统一处理，需要标定得到上述多个相机的相机坐标系之间的转换关系。
[0003]相关技术中，可以在多个相机的共视区域中部署标定板，由多个相机针对同一标定板进行图像采集，针对每一相机，基于所采集的该标定板的图像，可以标定得到该相机的相机坐标系相对该标定板的标定板坐标系的转换关系，然后基于上述转换关系计算得到各个相机的相机坐标系之间的转换关系。
[0004]上述方案虽然可以标定得到不同相机的相机坐标系之间的转换关系，但是当多个相机的共视区域较小、或无共视区域时，例如，移动机器人上所部署的相机分别朝向前方、侧方、后方时，由于上述多个相机难以采集到同一标定板的图像，从而无法得到多个相机的相机坐标系相对同一标定板的标定板坐标系的转换关系，从而难以计算得到各个相机的相机坐标系之间的转换关系。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种相机标定方法、装置、设备及介质，以标定得到多个相机的相机坐标系之间的转换关系。具体技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种相机标定方法，所述方法包括：
[0007]针对多个标定板中的至少两个标定板，获得参考相机采集的包含所述至少两个标定板的参考图像，利用所述参考图像，获得所述参考相机的参考相机坐标系相对每一标定板的标定板坐标系的转换关系，利用所获得的转换关系计算所述至少两个标定板的标定板坐标系之间的第一转换关系，其中，所述多个标定板分别位于多个待标定相机的图像采集区域内；
[0008]根据所计算的第一转换关系，确定各个标定板的标定板坐标系相对参考标定板的参考标定板坐标系的参考转换关系，利用所述参考转换关系，计算各个标定板中的各个标定点在所述参考标定板坐标系中的参考坐标，其中，所述参考标定板为所述多个标定板中的任一标定板；
[0009]针对每一待标定相机，获得该待标定相机采集的目标标定板的目标图像，利用所述目标图像、及所述目标标定板中各个标定点的参考坐标，获得该待标定相机的相机坐标系相对所述参考标定板坐标系的第二转换关系，其中，所述目标标定板为：该待标定相机对应的标定板，每一待标定相机对应的标定板为：位于该待标定相机的图像采集区域内的标定板；
[0010]针对任意两个待标定相机，利用所获得的该两个待标定相机的第二转换关系，计算该两个待标定相机的相机坐标系之间的目标转换关系。
[0011]本申请的一个实施例中，所述针对多个标定板中的至少两个标定板，获得参考相机采集的包含所述至少两个标定板的参考图像，利用所述参考图像，获得所述参考相机的参考相机坐标系相对每一标定板的标定板坐标系的转换关系，利用所获得的转换关系计算所述至少两个标定板的标定板坐标系之间的第一转换关系，包括：
[0012]针对多个标定板中的第一标定板、第二标定板，获得所述参考相机采集的包含所述第一标定板、第二标定板的参考图像，利用所述参考图像，获得所述参考相机的参考相机坐标系相对所述第一标定板的第一标定板坐标系的转换关系、所述参考相机坐标系相对所述第二标定板的第二标定板坐标系的转换关系，利用所获得的转换关系计算所述第二标定板坐标系相对所述第一标定板坐标系之间的第一转换关系；
[0013]将所述第二标定板作为第一标定板、任一未获得所述第一转换关系的标定板作为第二标定板，返回所述针对多个标定板中的第一标定板、第二标定板、获得所述参考相机采集的包含所述第一标定板、第二标定板的参考图像的步骤，直至遍历所有标定板。
[0014]本申请的一个实施例中，所述根据所计算的第一转换关系，确定各个标定板的标定板坐标系相对参考标定板的参考标定板坐标系的参考转换关系，包括：
[0015]获得所述参考相机采集的包含参考标定板、第三标定板的参考图像，利用所述参考图像，获得所述参考相机坐标系相对所述参考标定板的参考标定板坐标系的转换关系、所述参考相机坐标系相对所述第三标定板的第三标定板坐标系的转换关系，利用所获得的转换关系计算所述第三标定板坐标系相对所述参考标定板坐标系之间的辅助转换关系，其中，所述第三标定板为：最后确定的第二标定板，所述参考标定板为初始的第一标定板；
[0016]利用所述辅助转换关系对各个第一转换关系进行校正；
[0017]利用校正后的各个第一转换关系，确定各个标定板的标定板坐标系相对所述参考标定板坐标系的参考转换关系。
[0018]本申请的一个实施例中，每一待标定相机对应一标定板，不同待标定相机对应不同标定板；
[0019]所述利用所述辅助转换关系对各个第一转换关系进行校正，包括：
[0020]以降低损失为原则，利用所述辅助转换关系对各个第一转换关系进行校正，其中，所述损失的计算方式为：
[0021][0022]所述objectionF表示所述损失，所述表示所述辅助转换关系，所述表示：第i个待标定相机对应的标定板的标定板坐标系相对第i
‑
1个待标定相机对应的标定板的标定板坐标系之间的第一转换关系，所述N表示所有待标定相机的个数，所述i表示第i个待标定相机对应的标定板，所述表示所述变换至对应的李代数的映射，所述表示所述变换至对应的李代数的映射。
[0023]本申请的一个实施例中，所述针对任意两个待标定相机，利用所获得的该两个待
标定相机的第二转换关系，计算该两个待标定相机的相机坐标系之间的目标转换关系，包括：
[0024]对各个待标定相机的第二转换关系进行优化；
[0025]针对任意两个待标定相机，利用该两个待标定相机优化后的第二转换关系，计算该两个待标定相机的相机坐标系之间的目标转换关系。
[0026]本申请的一个实施例中，每一待标定相机对应一标定板，不同待标定相机对应不同标定板；
[0027]所述对各个待标定相机的第二转换关系进行优化，包括：
[0028]按照以下公式对各个待标定相机的第二转换关系进行优化：
[0029][0030][0031]其中，所述表示第j个待标定相机的第二转换关系，所述S表示优化后的第j个待标定相机的第二转换关系，所述N表示待标定相机的个数，所述j表示第j个待标定相机，所述M表示每一标定板中标定点的个数，所述k表示第k个标定点，所述S表示每一待标定相机所采集的目标图像的图像数量，所述s表示所采集的第s个目标图像，所述x
iks
表示第i个待标定相机对应的标定板中第k个标定点在第s个目标图像中的图像坐标，所述X
jk
表示第j个待标定相机对应的标定板中第k个标定点的参考坐标。
[0032]本申请的一个实施例中，针对任意两个待标定相机，利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相机标定方法，其特征在于，所述方法包括：针对多个标定板中的至少两个标定板，获得参考相机采集的包含所述至少两个标定板的参考图像，利用所述参考图像，获得所述参考相机的参考相机坐标系相对每一标定板的标定板坐标系的转换关系，利用所获得的转换关系计算所述至少两个标定板的标定板坐标系之间的第一转换关系，其中，所述多个标定板分别位于多个待标定相机的图像采集区域内；根据所计算的第一转换关系，确定各个标定板的标定板坐标系相对参考标定板的参考标定板坐标系的参考转换关系，利用所述参考转换关系，计算各个标定板中的各个标定点在所述参考标定板坐标系中的参考坐标，其中，所述参考标定板为所述多个标定板中的任一标定板；针对每一待标定相机，获得该待标定相机采集的目标标定板的目标图像，利用所述目标图像、及所述目标标定板中各个标定点的参考坐标，获得该待标定相机的相机坐标系相对所述参考标定板坐标系的第二转换关系，其中，所述目标标定板为：该待标定相机对应的标定板，每一待标定相机对应的标定板为：位于该待标定相机的图像采集区域内的标定板；针对任意两个待标定相机，利用所获得的该两个待标定相机的第二转换关系，计算该两个待标定相机的相机坐标系之间的目标转换关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对多个标定板中的至少两个标定板，获得参考相机采集的包含所述至少两个标定板的参考图像，利用所述参考图像，获得所述参考相机的参考相机坐标系相对每一标定板的标定板坐标系的转换关系，利用所获得的转换关系计算所述至少两个标定板的标定板坐标系之间的第一转换关系，包括：针对多个标定板中的第一标定板、第二标定板，获得所述参考相机采集的包含所述第一标定板、第二标定板的参考图像，利用所述参考图像，获得所述参考相机的参考相机坐标系相对所述第一标定板的第一标定板坐标系的转换关系、所述参考相机坐标系相对所述第二标定板的第二标定板坐标系的转换关系，利用所获得的转换关系计算所述第二标定板坐标系相对所述第一标定板坐标系之间的第一转换关系；将所述第二标定板作为第一标定板、任一未获得所述第一转换关系的标定板作为第二标定板，返回所述针对多个标定板中的第一标定板、第二标定板、获得所述参考相机采集的包含所述第一标定板、第二标定板的参考图像的步骤，直至遍历所有标定板。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所计算的第一转换关系，确定各个标定板的标定板坐标系相对参考标定板的参考标定板坐标系的参考转换关系，包括：获得所述参考相机采集的包含参考标定板、第三标定板的参考图像，利用所述参考图像，获得所述参考相机坐标系相对所述参考标定板的参考标定板坐标系的转换关系、所述参考相机坐标系相对所述第三标定板的第三标定板坐标系的转换关系，利用所获得的转换关系计算所述第三标定板坐标系相对所述参考标定板坐标系之间的辅助转换关系，其中，所述第三标定板为：最后确定的第二标定板，所述参考标定板为初始的第一标定板；利用所述辅助转换关系对各个第一转换关系进行校正；利用校正后的各个第一转换关系，确定各个标定板的标定板坐标系相对所述参考标定板坐标系的参考转换关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每一待标定相机对应一标定板，不同待标
定相机对应不同标定板；所述利用所述辅助转换关系对各个第一转换关系进行校正，包括：以降低损失为原则，利用所述辅助转换关系对各个第一转换关系进行校正，其中，所述损失的计算方式为：所述objectionF表示所述损失，所述表示所述辅助转换关系，所述表示：第i个待标定相机对应的标定板的标定板坐标系相对第i
‑
1个待标定相机对应的标定板的标定板坐标系之间的第一转换关系，所述N表示所有待标定相机的个数，所述i表示第i个待标定相机对应的标定板，所述表示所述变换至对应的李代数的映射，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：左梦庭，
申请(专利权)人：杭州萤石软件有限公司，
类型：发明
国别省市：