相机参数确定方法、装置和可读存储介质制造方法及图纸

一种相机参数确定方法、一种相机参数确定装置和一种可读存储介质。该方法包括：获取可移动平台上的相机采集的多帧图像，其中，多帧图像至少包括具有部分重叠影像的两帧图像；根据多帧图像标定得到相机的当前时刻的标定参数；获取相机的历史时刻的标定参数，其中，历史时刻的标定参数为可移动平台在执行历史的作业任务时使用的相机的标定参数；以及根据历史时刻的标定参数和当前时刻的标定参数确定目标标定参数，其中，目标标定参数用于可移动平台在执行新的作业任务时使用；其中，标定参数包括相机的以下一种或多种参数：内参、畸变参数、外参。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相机参数确定方法、装置和可读存储介质
本公开涉及信息处理领域，尤其涉及一种相机参数确定方法、一种相机参数确定装置和一种可读存储介质。
技术介绍
在图像测量过程中，为了确定物体的三维位置和物体在图像中对应点之间的映射关系，需要建立相机成像的几何模型，其中，比较常用的几何模型为针孔模型，它描述了光线通过针孔后，投影成像的关系。几何模型的参数包括相机参数，在一般情况下，相机参数需要通过标定过程才能得到，通过标定得到的相机参数的稳定性影响了图像测量的准确性。
技术实现思路
本公开提供了一种相机参数确定方法，包括：获取可移动平台上的相机采集的多帧图像，其中，上述多帧图像至少包括具有部分重叠影像的两帧图像；根据上述多帧图像标定得到上述相机的当前时刻的标定参数；获取上述相机的历史时刻的标定参数，其中，上述历史时刻的标定参数为上述可移动平台在执行历史的作业任务时使用的相机的标定参数；以及根据上述历史时刻的标定参数和上述当前时刻的标定参数确定目标标定参数，其中，上述目标标定参数用于上述可移动平台在执行新的作业任务时使用；其中，上述标定参数包括上述相机的以下一种或多种参数：内参、畸变参数、外参。本公开还提供了一种相机参数确定装置，包括：处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当上述一个或多个程序被上述处理器执行时，使得上述处理器执行以下操作：获取可移动平台上的相机采集的多帧图像，其中，上述多帧图像至少包括具有部分重叠影像的两帧图像；根据上述多帧图像标定得到上述相机的当前时刻的标定参数；获取上述相机的历史时刻的标定参数，其中，上述历史时刻的标定参数为上述可移动平台在执行历史的作业任务时使用的相机的标定参数；以及根据上述历史时刻的标定参数和上述当前时刻的标定参数确定目标标定参数，其中，上述目标标定参数用于上述可移动平台在执行新的作业任务时使用。本公开还提供了一种可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行如上所述的相机参数确定方法根据本公开的实施例，通过可移动平台上的相机采集的多帧图像标定得到相机的当前时刻的标定参数，根据可移动平台在执行历史的作业任务时使用的相机的历史时刻的标定参数和当前标定得到的当前时刻的估计的标定，确定可移动平台在执行新的作业任务时使用的相机的目标标定参数。由于相机的目标标定参数是根据历史时刻的标定参数和当前标定得到的当前时刻的标定参数进行确定的，而不是固定不变的参数，使得相机的标定参数在使用过程中能够迭代优化，使得可移动平台在实际作业过程中使用的相机的标定参数更加符合实际作业情况。即使相机的镜头在使用过程中有磨损，或者在拆卸后又重新装配，由于参考了历史时刻的标定参数，能够降低因磨损与重新装配改变相机参数的值对图像测量结果的影响。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1示意性示出了根据本公开实施例的相机的针孔模型的示意图。图2示意性示出了根据本公开实施例的相机的畸变模型的示意图。图3示意性示出了根据本公开实施例的可以应用相机参数确定方法及装置的应用场景。图4示意性示出了根据本公开实施例的相机参数确定方法的流程图。图5示意性示出了根据本公开实施例的获取相机的历史时刻的标定参数的流程图。图6示意性示出了根据本公开实施例的相机参数确定装置的框图。具体实施方式下面将结合实施例和实施例中的附图，对本公开技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。相机拍摄物体生成图像的过程实质上是将位于世界坐标系中的被摄物体转换为位于像素坐标系中的像。世界坐标系是一个三维直角坐标系，以其为基准可以描述相机和被摄物体的相对空间位置，像素坐标系是一个二维直角坐标系，反映了相机CCD/CMOS芯片中像素的排列情况，因此，相机成像的几何模型表征了从世界坐标系到像素坐标系的转换过程。从世界坐标系(O-XwYwZw)到像素坐标系(o-uv)的转换一般需要先从世界坐标系(O-XwYwZw)转换为相机坐标系(C-XYZ)，再从相机坐标系(C-XYZ)再转换为像素坐标系(o-uv)。相机坐标系(C-XYZ)也是一个三维直角坐标系，原点在相机的光心C处，X轴和Y轴分别为与像面的两边平行，Z轴为相机的光轴。从世界坐标系(O-XwYwZw)转换为相机坐标系(C-XYZ)的转换一般包括旋转与位移变换Transform。矩阵R为RotationMatrix旋转矩阵，矩阵T为TranslationMatrix位移矩阵，R和T为相机的外参ExtrinsicMatrix，表达的是三维空间中，世界坐标系(O-XwYwZw)到相机坐标系(C-XYZ)的转换关系。将世界坐标系转换为相机坐标系的转换关系如下：其中，R为3×3的旋转矩阵，t为3×1的平移矢量，(X，Y，Z，1)T为相机坐标系的奇次坐标，(Xw，Yw，Zw，1)T为世界坐标系的奇次坐标。从相机坐标系(C-XYZ)转换为像素坐标系(o-uv)比较常用的几何模型为针孔模型，它描述了光线通过针孔后，投影成像的关系。但在像素坐标系(o-uv)中，一般以图像的左上角为坐标原点o，u轴和v轴分别与像面的两边平行，像素坐标系中坐标轴的单位是像素。为了便于建立转换关系，可以以图像的像面中心为原点p，以分别与u轴和v轴平行的x轴和y轴建立图像坐标系(p-xy)，原点p在像素坐标系中的坐标为(u0，v0)。当然，本公开也可以不建立图像坐标系(p-xy)，直接将像素坐标系(o-uv)的坐标原点o平移至图像中心p。其中，图像坐标系的原点p是相机光轴与图像的像面的交点，即相机的主点，位于图像的中心。像素坐标系和图像坐标系实质上是平移关系，可以通过平移进行变换，则将图像坐标系(p-xy)转换为像素坐标系(o-uv)的转换关系如下：其中，dx本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相机参数确定方法，其特征在于，包括：/n获取可移动平台上的相机采集的多帧图像，其中，所述多帧图像至少包括具有部分重叠影像的两帧图像；/n根据所述多帧图像标定得到所述相机的当前时刻的标定参数；/n获取所述相机的历史时刻的标定参数，其中，所述历史时刻的标定参数为所述可移动平台在执行历史的作业任务时使用的相机的标定参数；以及/n根据所述历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数确定目标标定参数，其中，所述目标标定参数用于所述可移动平台在执行新的作业任务时使用；/n其中，所述标定参数包括所述相机的以下一种或多种参数：内参、畸变参数、外参。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种相机参数确定方法，其特征在于，包括：
获取可移动平台上的相机采集的多帧图像，其中，所述多帧图像至少包括具有部分重叠影像的两帧图像；
根据所述多帧图像标定得到所述相机的当前时刻的标定参数；
获取所述相机的历史时刻的标定参数，其中，所述历史时刻的标定参数为所述可移动平台在执行历史的作业任务时使用的相机的标定参数；以及
根据所述历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数确定目标标定参数，其中，所述目标标定参数用于所述可移动平台在执行新的作业任务时使用；
其中，所述标定参数包括所述相机的以下一种或多种参数：内参、畸变参数、外参。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述相机的历史时刻的标定参数包括：
获取所述相机的标识信息；
向服务器发送所述相机的标识信息，以便所述服务器根据所述相机的标识信息获取与所述相机对应的历史时刻的标定参数；以及
接收来自所述服务器的与所述相机对应的历史时刻的标定参数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述服务器中存储有所述可移动平台在执行不同历史的作业任务时分别使用的标定参数。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，还包括：
在确定所述目标标定参数之后，向所述服务器发送所述目标标定参数，以便将与所述相机对应的目标标定参数存储在所述服务器中。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述服务器中存储有所述可移动平台执行N次历史的作业任务时每次分别使用的标定参数，其中，所述N为预设固定值，在所述服务器存储与所述相机对应的目标标定参数时，所述服务器删除与当前一次作业任务的时间相距最远的历史的作业任务对应的标定参数。


6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述相机的历史时刻的标定参数包括：
获取所述相机在当前作业期间所处的地理位置信息；
其中，所述向服务器发送所述相机的标识信息，以便所述服务器根据所述相机的标识信息获取与所述相机对应的历史时刻的标定参数包括：
向服务器发送所述相机的标识信息和所述地理位置信息，以便所述服务器根据所述相机的标识信息和所述地理位置信息获取与所述相机对应的历史时刻的标定参数。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相机的历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数确定目标标定参数包括：
计算所述历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数的加权平均值；以及
将所述加权平均值确定为所述目标标定参数。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相机的历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数确定目标标定参数包括：
计算所述历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数的第一偏差；
将所述第一偏差与第一预设阈值进行比较；
如果所述第一偏差小于所述第一预设阈值，将所述当前时刻的标定参数，或者所述历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数的加权平均值确定为所述目标标定参数；以及
如果所述第一偏差大于或等于所述第一预设阈值，将所述历史时刻的标定参数确定为所述目标标定参数。


9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述相机的预设标定参数；
其中，所述根据所述相机的历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数确定目标标定参数包括：
根据所述预设标定参数、所述历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数确定所述目标标定参数。


10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设标定参数、所述历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数确定所述目标标定参数包括：
计算所述预设标定参数和所述当前时刻的标定参数的第二偏差；
将所述第二偏差与第二预设阈值进行比较；
如果所述第二偏差小于所述第二预设阈值，将所述当前时刻的标定参数，或者所述历史时刻的标定参数和所述当前时刻的标定参数的加权平均值确定为所述目标标定参数；以及
如果所述偏差大于或等于所述预设阈值，将所述历史时刻的标定参数或所述预设标定参数确定为所述目标标定参数。


11.一种相机参数确定装置，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
其中，当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振昊，何纲，彭昭亮，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44