【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请通常涉及相机模型，具体地，相机模型的生成。
技术介绍
1、相机模型广泛应用于许多行业。例如，在机器人和自主车辆中，相机模型可以用于帮助视觉里程计、定位、绘图、视觉伺服(也称为基于视觉的机器人控制)和对象识别。在工业自动化中，相机模型可以用于帮助缺陷识别和尺寸测量。在智能手机技术中，相机模型可以用于帮助全景图像拼接、增强现实和面部(面)识别。在光学中，相机模型可以用于帮助光学计量、卫星指向稳定和图像不失真(例如，逆转图像中发现的失真)。在农业中，相机模型可以用于帮助作物健康监测。在国防应用中，相机模型可以用于帮助远程测量、地形测绘和监视。在生物科学中，相机模型可以用于帮助显微镜校准和尺寸测量。在娱乐应用中，相机模型可以用于帮助虚拟现实、摄影和运动感应游戏(例如，xbox kinect)。在研究应用中，相机模型可以用于帮助从运动中确定结构和3d重建。
技术实现思路
1、本文提供了用于生成相机模型的方法和系统以及用于生成用于相机校准的相机模型的系统。
2、本文的一些示例提供了一种生成相机模型的方法。该方法可以包括使用机器人组件通过预定的一系列姿态来相对于相机组件移动校准组件，或者相对于校准组件移动相机组件。校准组件可以包括校准目标。校准组件可以包括第一、第二和第三校准组件标记。第一、第二和第三校准组件标记可以在相应位置处耦合到校准目标。相机组件可以包括支架。相机组件可以包括在相应位置处耦合到支架并具有视场(fov)的相机。相机组件可以包括在相应位置处耦合到支架的第一、第
3、该方法可以包括在预定的一系列姿态的每个姿态处使用跟踪器来确定第一、第二和第三相机组件标记在空间中的相应位置。该方法可以包括，对于每个相应图像，生成变换函数，该变换函数将(i)存储的第一、第二和第三校准组件标记的坐标，(ii)存储的第一、第二和第三相机组件标记的坐标，(iii)对于图像，确定的第一、第二和第三校准组件标记在空间中的位置，(iv)对于图像，确定的第一、第二和第三相机组件标记在空间中的位置，以及(v)相应图像内的校准目标的特征映射到三维对象空间上。该方法可以包括使用相应图像的变换函数来生成相机的外部参数和内部参数的模型。
4、在一些示例中，校准组件可进一步包括耦合到校准目标的第四校准组件标记。在一些示例中，该方法可以包括在预定的一系列姿态的每个姿态处使用跟踪器来确定第一、第二、第三和第四校准组件标记在空间中的相应位置。
5、在一些示例中，相机组件可进一步包括耦合到支架的第四相机组件标记。在一些示例中，该方法可以包括在预定的一系列姿态的每个姿态处使用跟踪器来确定第一、第二、第三和第四相机组件标记在空间中的相应位置。
6、在一些示例中，校准组件标记可以分别包括球形安装的后向反射器(smr)。
7、在一些示例中，相机组件标记可以分别包括球形安装的后向反射器(smr)。
8、在一些示例中，支架可以包括销-菱形销支架。
9、在一些示例中，跟踪器可以包括激光跟踪器。
10、在一些示例中，该方法可进一步包括确定第一、第二和第三相机组件标记在相机支架基准框架中的坐标。在一些示例中，可以使用坐标测量机器(cmm)来执行确定第一、第二和第三相机组件标记在相机支架基准框架中的坐标。
11、在一些示例中，校准目标可以包括直线棋盘图表。
12、在一些示例中，校准目标可以包括自识别二进制代码。在一些示例中，自识别二进制代码可以包括caltag或artag。
13、在一些示例中，该方法可进一步包括确定校准目标的特征相对于第一、第二和第三校准组件标记的位置。在一些示例中，可以使用光学测量机器(omm)来执行确定校准目标的特征相对于第一、第二和第三校准组件标记的位置。
14、在一些示例中，预定的一系列姿态一起可以使得校准目标生成超级图表。在一些示例中，超级图表可以包括半球形。在一些示例中，超级图表可以包括多个层。
15、在一些示例中，该方法可进一步包括，在对于每个相应图像，生成变换函数之前，对于每个相应图像处理图像，该变换函数将(i)存储的第一、第二和第三校准组件标记的坐标，(ii)存储的第一、第二和第三相机组件标记的坐标，(iii)对于图像，确定的第一、第二和第三校准组件标记在空间中的位置，(iv)对于图像，确定的第一、第二和第三相机组件标记在空间中的位置，以及(v)相应图像内的校准目标的特征映射到三维对象空间上。在一些示例中，图像的处理可以包括对象检测、平滑、边缘增强和形态学操作中的至少一个。
16、在一些示例中，该方法可进一步包括再次使用机器人组件通过预定的一系列姿态来相对于相机组件移动校准组件，或者相对于校准组件移动相机组件；在预定的一系列姿态的每个姿态处再次使用相机来生成校准目标的相应图像；在预定的一系列姿态的每个姿态处再次使用跟踪器来确定第一、第二和第三校准组件标记在空间中的相应位置以及第一、第二和第三相机组件标记在空间中的相应位置；以及对于每个相应图像，再次生成变换函数，该变换函数将(i)存储的第一、第二和第三校准组件标记的坐标，(ii)存储的第一、第二和第三相机组件标记的坐标，(iii)对于图像，确定的第一、第二和第三校准组件标记在空间中的位置，(iv)对于图像，确定的第一、第二和第三相机组件标记在空间中的位置，以及(v)相应图像内的校准目标的特征映射到三维对象空间上；用不同的预定的一系列姿态生成相机的外部参数和内部参数的审计数据集。在一些示例中，该方法可进一步包括使用来自审计数据集的确定的第一、第二和第三校准组件标记在空间中的位置；来自审计数据集的确定的第一、第二和第三相机组件标记在空间中的位置；以及相机模型，来确定相机模型的图像空间误差和对象空间误差。
17、本文的一些示例提供了一种用于生成相机模型的系统。该系统可以包括校准组件。校准组件可以包括校准目标。校准组件可以包括第一、第二和第三校准组件标记。第一、第二和第三校准组件标记可以在相应位置处耦合到校准目标。该系统可以包括相机组件。相机组件可以包括支架。相机组件可以包括相机。相机可以在相应位置处耦合到支架，并且具有视场(fov)。该系统可以包括第一、第二和第三相机组件标记。第一、第二和第三相机组件标记可以在相应位置处耦合到支架。该系统可以包括机器人组件。机器人组件可以耦合到校准组件和相机组件中的至少一个。该系统可以包括跟踪器。该系统可以包括计算机系统。计算机系统可以耦合到相机、机器人组件和跟踪器。计算机系统可以包括至少一个处理器和至少一个非易失性计算机可读介质。至少一个非易失性计算机可读介质可以存储第一、第二和第三校准组件标记相对于彼此以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生成相机模型的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校准组件进一步包括耦合到所述校准目标的第四校准组件标记。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，操作(c)包括：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述相机组件进一步包括耦合到所述支架的第四相机组件标记。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，操作(c)包括：
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述校准组件标记分别包括球形安装的后向反射器(SMR)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述相机组件标记分别包括球形安装的后向反射器(SMR)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述支架包括销-菱形销支架。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，所述跟踪器包括激光跟踪器。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述操作(f)是使用坐标测量机器(CMM
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，所述校准目标包括直线棋盘图表。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中，所述校准目标包括自识别二进制代码。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述自识别二进制代码包括CALTag或ARTag。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其中，操作(g)是使用光学测量机器(OMM)来执行的。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中，所述预定的一系列姿态一起使得所述校准目标生成超级图表。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述超级图表包括半球形。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的方法，其中，所述超级图表包括多个层。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述图像的所述处理包括对象检测、平滑、边缘增强和形态学操作中的至少一个。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
24.一种用于生成相机模型的系统，所述系统包括：
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述校准组件进一步包括耦合到所述校准目标的第四校准组件标记。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述至少一个非易失性计算机可读介质存储所述第四校准组件标记相对于所述第一、第二和第三校准组件标记以及相对于所述校准目标的坐标。
27.根据权利要求25或权利要求26所述的系统，其中：
28.根据权利要求24-27中任一项所述的系统，其中，所述相机组件进一步包括耦合到所述支架的第四相机组件标记。
29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述至少一个非易失性计算机可读介质存储所述第四相机组件标记相对于所述第一、第二和第三相机组件标记以及相对于所述相机的坐标。
30.根据权利要求28或权利要求29所述的系统，其中：
31.根据权利要求24-30中任一项所述的系统，其中，所述校准组件标记分别包括球形安装的后向反射器(SMR)。
32.根据权利要求24-31中任一项所述的系统，其中，所述相机组件标记分别包括球形安装的后向反射器(SMR)。
33.根据权利要求24-32中任一项所述的系统，其中，所述支架包括销-菱形销支架。
34.根据权利要求24-33中任一项所述的系统，其中，所述跟踪器包括激光跟踪器。
35.根据权利要求24-34中任一项所述的系统，其中，使用坐标测量机器(CMM)确定所存储的所述第一、第二和第三相机组件标记相对于彼此以及相对于所述相机的坐标。
36.根据权利要求24-35中任一项所述的系统，其中，所述校准目标包括直线棋盘图表。
37.根据权利要求24-36中任一项所述的系统，其中，所述校准目标包括自识别二进制代码。
38.根据权利要求37所述的系统，其中，所述自识别二进制代码包括CALTag或ARTag。
39.根据权利要求24-38中任一项所述的系统，其中，所述至少一个非易失性计算机可读介质存储所述校准目标的特征相对于...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种生成相机模型的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校准组件进一步包括耦合到所述校准目标的第四校准组件标记。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，操作(c)包括：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述相机组件进一步包括耦合到所述支架的第四相机组件标记。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，操作(c)包括：
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述校准组件标记分别包括球形安装的后向反射器(smr)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述相机组件标记分别包括球形安装的后向反射器(smr)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述支架包括销-菱形销支架。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，所述跟踪器包括激光跟踪器。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述操作(f)是使用坐标测量机器(cmm)来执行的。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，所述校准目标包括直线棋盘图表。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中，所述校准目标包括自识别二进制代码。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述自识别二进制代码包括caltag或artag。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其中，操作(g)是使用光学测量机器(omm)来执行的。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中，所述预定的一系列姿态一起使得所述校准目标生成超级图表。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述超级图表包括半球形。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的方法，其中，所述超级图表包括多个层。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述图像的所述处理包括对象检测、平滑、边缘增强和形态学操作中的至少一个。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
24.一种用于生成相机模型的系统，所述系统包括：
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述校准组件进一步包括耦合到所述校准目标的第四校准组件标记。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述至少一个非易失性计算机可读介质存储所述第四校准组件标记相对于所述第一、第二和第三校准组件标记以及相对于所述校准目标的坐标。
27.根据权利要求25或权利要求26所述的系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·梅尔罗斯，M·皮尔逊，J·利斯，J·韦特希尔，B·邓恩，
申请(专利权)人：夸特斯工程公司，
类型：发明
国别省市：
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