The invention discloses a calibration method and system parameters of a multi camera two step joint online, including GPU image identification server, site layout of Gigabit Ethernet, optical fiber network and a number of multi camera surveillance cameras, walls, camera monitoring in substation field line rod lay a large number reflecting known reference point. On this basis, the layout of multi camera group collects real-time image through the Gigabit Ethernet to the GPU server, the GPU server according to the acquisition of the scene image, using two step joint online calibration algorithm of camera parameters online fast calibration, the operation is very simple and efficient, and high precision.
【技术实现步骤摘要】
:本专利技术涉及一种多目相机的标定方法,特别是涉及一种多目相机的外参数两步联合在线标定方法及系统。
技术介绍
:在视觉测量领域,相机外参数标定的研究较为成熟,已有的相机外参数标定有:利用基于罗德里格矩阵的角锥法来解算相机的外参数初值,解决大角度场景下的外参数标定问题;相机外参数标定的数值解法,解决四个以上基准点求相机外参数的最优解问题;基于一定数量距离约束的相机不稳定定向算法,解决相机外参数在测量现场结果不稳定的问题。上述相机标定方法主要满足了视觉测量的精度需求,但随着在机器视觉测量应用不断拓展,相机外参数标定已不局限于具有高精度需求的工程测量领域,如在变电站巡检、交通管理、建筑物施工测量、桥梁水库的变形监测等实际工程应用中,虽然可通过在已知场景中布设大量基准点的方式获取高精度的相机外参数,但是由于实际标定成本和相机安置的场景限制,不可能也无必要频繁对其进行外参数标校,这为异常情况下的实际工作埋下隐患,显然,上述应用对于静态、连续、精确的视觉在线标定需求显著。
技术实现思路
:本专利技术所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种设计合理、容易实施、标定精确且方便快捷的多目相机的外参数两步联合在线标定方法及系统。本专利技术的技术方案是:一种多目相机的外参数两步联合在线标定方法,包括以下步骤:a、第一步标定,利用多目相机对布设于标定平面或线杆上反光的已知基准点P(Xw,Yw,Zw)进行拍摄,利用基于四元数的共线交会原理获取多目相机的初始外参数Posini,以及像点坐标的重投影误差σji,由不同位姿得到的基准点误差建立稀疏光束平差的赋权矩阵Σx,再根据双目 ...
【技术保护点】
一种多目相机的外参数两步联合在线标定方法,包括以下步骤:a、第一步标定,利用多目相机对布设于标定平面或线杆上反光的已知基准点P(Xw,Yw,Zw)进行拍摄,利用基于四元数的共线交会原理获取多目相机的初始外参数Posini,以及像点坐标的重投影误差σji,由不同位姿得到的基准点误差建立稀疏光束平差的赋权矩阵Σx,再根据双目定位原理获取多目相机共视下的环境特征不变点坐标P(Xk,Yk,Zk);b、第二步标定,利用基于LM算法的稀疏光束平差,对第一步标定环节得到的相机初始外参数、像点坐标、已知基准点坐标以及环境特征不变点坐标进行联合平差,最终得到包括相机外参数Posopt在内的全部参数的精确估计,实现多目相机外参数的在线标定。
【技术特征摘要】
1.一种多目相机的外参数两步联合在线标定方法,包括以下步骤:a、第一步标定,利用多目相机对布设于标定平面或线杆上反光的已知基准点P(Xw,Yw,Zw)进行拍摄,利用基于四元数的共线交会原理获取多目相机的初始外参数Posini,以及像点坐标的重投影误差σji,由不同位姿得到的基准点误差建立稀疏光束平差的赋权矩阵Σx,再根据双目定位原理获取多目相机共视下的环境特征不变点坐标P(Xk,Yk,Zk);b、第二步标定,利用基于LM算法的稀疏光束平差,对第一步标定环节得到的相机初始外参数、像点坐标、已知基准点坐标以及环境特征不变点坐标进行联合平差,最终得到包括相机外参数Posopt在内的全部参数的精确估计,实现多目相机外参数的在线标定。2.根据权利要求1所述的多目相机的外参数两步联合在线标定方法,其特征是:所述标定平面为经过加工并进行固定的铟钢板或平整墙面,所述标定平面上按照规律设置有所述已知基准点,所述标定平面的前方设置有支撑台或固定架,所述支撑台或固定架上固定有多目相机,所述多目相机通过以太网与图像处理器GPU连接,所述图像处理器GPU与中央处理器CPU连接,对拍摄的图像进行处理。3.根据权利要求2所述的多目相机的外参数两步联合在线标定方法,其特征是:所述中央处理器CPU通过无线通讯网分别与个人信息终端和上位机连接,多目相机外参数的标定结果通过所述无线通讯网分别传输到上位机和个人信息终端上。4.根据权利要求1所述的多目相机的外参数两步联合在线标定方法,其特征是:所述已知基准点为设备的交叉点、设备标牌、设备线夹、套管顶端、标杆或杆塔,多目相机的安装架为固定式结构,或者为能够在竖直平面内转动的转动式结构,或为既能在竖直平面内转动又能在水平面内转动的转动式结构。5.根据权利要求4所述的多目相机的外参数两步联合在线标定方法,其特征是:所述转动式结构包括弧形板或弧形齿条,所述弧形板或弧形齿轮分别与紧固螺栓或驱动电机的齿轮连接。6.一种多目相机的外参数两步联合在线标定系统,包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:李丰阳,贾学东,林慧,董明,陈国军,何婷,辛军,张伟政,钟浩,
申请(专利权)人:国网河南省电力公司郑州供电公司,中国人民解放军信息工程大学,国家电网公司,
类型:发明
国别省市:河南;41
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