【技术实现步骤摘要】
一种基于单点标定物的多相机标定系统
本专利技术涉及计算机视觉领域，具体是一种基于单点标定物的多相机标定系统。
技术介绍
相机标定技术利用标定物体的二维图像恢复出相机内外参数，进而重建出场景的三维信息，是计算机视觉领域的关键步骤，在工业、航天、文化创意等领域具有广泛应用。近年来，随着虚拟现实的蓬勃发展，单个相机的视角无法满足人们对大范围三维空间的期望，多相机组合及标定逐渐成为新的研究热点。然而，现有的多相机标定方法，往往要求标定物同时在所有相机的公共视场内运动，增加了实际操作的难度，且标定精度较低，因此，如何通过方便快捷的操作，同时获取多相机的高精度的内外参数，是目前急需解决的问题。本专利方法所用的标定工具制作简单，且不需要限定标定物在所有相机的公共视场内运动，可操作性强；利用共视场关系确定的多相机级联路径，能够使更多的像点参与运算，算法鲁棒性更好；通过多步优化使得标定参数可达到亚像素级别的重投影误差，完全满足高精度需求。
技术实现思路
本专利技术目的就在于为解决上述问题而提供一种基于单点标定物的多
【技术保护点】
1.一种基于单点标定物的多相机标定系统，其特征在于：利用固定在场景中不同位置的多个红外相机对自由移动的单个标定点以及用于指示世界坐标系的L型刚体的像点进行采集，再利用像点数据实现对多相机内外参进行标定，具体而言包括如下步骤：/nS10：采集标定数据，包括利用安装有单个标定点的标定杆和边长已知的L型直角刚体采集标定数据。/nS20：两两标定，包括根据针孔及畸变相机模型、像点对间的对极几何约束关系，对具有共视点的两个相机进行两两标定，并使用L-M算法优化内外参数。/nS30：统一参考相机坐标系下多相机内外参标定，包括根据所有相机的共视场关系建立多相机系统的无向图，确定任意相机相...
【技术特征摘要】
1.一种基于单点标定物的多相机标定系统，其特征在于：利用固定在场景中不同位置的多个红外相机对自由移动的单个标定点以及用于指示世界坐标系的L型刚体的像点进行采集，再利用像点数据实现对多相机内外参进行标定，具体而言包括如下步骤：
S10：采集标定数据，包括利用安装有单个标定点的标定杆和边长已知的L型直角刚体采集标定数据。
S20：两两标定，包括根据针孔及畸变相机模型、像点对间的对极几何约束关系，对具有共视点的两个相机进行两两标定，并使用L-M算法优化内外参数。
S30：统一参考相机坐标系下多相机内外参标定，包括根据所有相机的共视场关系建立多相机系统的无向图，确定任意相机相对于参考相机的最优级联路径，结合两两标定参数转化求出统一的参考相机坐标系下所有相机的内外参，并使用BA捆绑调整优化。
S40：指定世界坐标系下多相机内外参标定，包括利用kneipPnP算法求出以L型刚体为指定统一世界坐标系下所有相机的内外参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于单点标定物的多相机内外参标定方法，其特征在于，所述的采集标定数据包括：
S11：在场景中自由挥动装有单个标定点的标定杆，控制多个相机同步采集标定点数据，并实时上传至上位机中。
S12：将边长已知的L型直角刚体放置在场地中央，控制多个相机同步采集刚体数据，并实时上传至上位机中。
3.根据权利要求1所述的一种基于单点标定物的多相机内外参标定方法，其特征在于，所述的两两标定包括：
S21：畸变处理，包括根据相机说明书中的畸变系数和单位像素的物理尺寸，利用畸变模型，求出去除畸变后真实像点的坐标。
S22：求解有效焦距，包括将两图像坐标系原点平移至主点，使用归一化8点法求出基本矩阵及极点，根据Hartley自标定方法简化基本矩阵并分解求出相机的像素单位焦距。
S23：求解外参，包括利用上述所得内参数对基础矩阵进行归一化求解本质矩阵，通过奇异值分解得到四组外参(R，t)，首先利用三角法重建出标定点，基于标定物必然位于摄像机前方(即Z坐标恒正)的原则，筛选出一组正确的(R，t)。此时平移向量与真实平移相差一个比例因子，可利用重建的L型刚体的长度来恢复出该比例因子。
S24：内外参优化，包括以像点对极距离误差之和最小为优化目标，使用L-M算法对两两标定所得内外参数进行非线性优化。
4.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄永鑫，路晗，
申请(专利权)人：苏州炫感信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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