批量摄像装置外参标定方法及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种批量摄像装置外参标定方法及电子设备。该方法能够根据提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值、起始标定组中每个标定点的世界坐标确定标定布铺放角度、每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标；结合单位间隔确定其他标定点的世界坐标，根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标及每个摄像装置的标定点数确定其他待标定点的预测像素坐标，根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量并保存，实现对批量摄像装置的摄像头外参的自动标定，且有效减少了测量标定点世界坐标的次数，降低了标定耗时。时。时。

【技术实现步骤摘要】
批量摄像装置外参标定方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种批量摄像装置外参标定方法及电子设备。

技术介绍

[0002]近年来，利用摄像头获取图像，并基于对图像的进一步分析和处理来进行目标定位、检测或跟踪的应用越来越多，为了精确地执行上述应用，通常需要预先对摄像头进行标定，以便获得准确的摄像头参数。摄像头的参数包括内参和外参。内参是摄像头本身固有的参数，如焦距、光心位置等；外参包含旋转向量和平移向量，表示摄像头在世界坐标系中的位置和方向，表征了图像像素坐标系、相机坐标系与世界坐标系之间的坐标变换关系。在机器视觉领域，摄像头的标定是一个关键环节，决定了机器视觉系统能否有效定位，能否有效计算目标物位置。若使用错误的摄像头外参对涉及该摄像头的其他应用影响很大。例如，在涉及到将多个摄像头的检测结果融合在同一世界坐标系下的应用中则会出现偏差。
[0003]而在现有技术方案中，标定方式要么误差较大，不适合于高精度应用场景，要么虽然适用于高精度应用场景，但由于要测量标定点的世界坐标较多，耗时也较高。
[0004]另外，对于多个摄像头的标定场景，由于现有技术中一次只能标定一个摄像装置，标定耗时较长。

技术实现思路

[0005]鉴于以上内容，有必要提供一种批量摄像装置外参标定方法及电子设备，能够实现对批量摄像装置的摄像头外参的自动标定，且有效减少了测量标定点世界坐标的次数，降低了标定耗时。
[0006]一种批量摄像装置外参标定方法，应用于包括多个摄像装置的电子设备中，所述多个摄像装置在同一直线上，所述批量摄像装置外参标定方法包括：
[0007]获取每个摄像装置拍摄的带有标定布的鱼眼图像，及预先配置的标定布的参数信息、每个摄像装置的摄像头内参信息；
[0008]从所述参数信息中获取起始标定组中每个标定点的世界坐标，并根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度；
[0009]从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标，其中，每个摄像装置的目标提示线位于每个摄像装置的正下方；
[0010]计算每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数；
[0011]从所述参数信息中获取所述标定布的单位间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的
世界坐标；
[0012]将所述鱼眼图像转化为无畸变图像，并从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标；
[0013]根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标；
[0014]根据每个摄像装置的预测像素坐标对所述无畸变图像进行截图，并基于所述截图采用角点检测算法检测每个摄像装置的其他待标定点的像素坐标；
[0015]根据每个摄像装置的摄像头内参信息将所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，并根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量；
[0016]保存每个摄像装置的标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点的鱼眼像素坐标、每个摄像装置的旋转向量及平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
[0017]根据本专利技术优选实施例，所述标定布包括第一标定线、第二标定线及第三标定线，每两条标定线间具有相同的间隔，所述标定布还包括多个提示线，每两条提示线间具有相同的间隔，且每条提示线与每条标定线垂直，所述起始标定点位于所述第一标定线或所述第三标定线；所述根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度包括：
[0018]以每条标定线的方向为x轴，以每条提示线的方向为y轴，设所述起始标定组中每个标定点的世界坐标分别为A0(x
A0
，y
A0
，0)，B0(x
B0
，y
B0
，0)，C0(x
C0
，y
C0
，0)：
[0019]计算A0、B0的中点D0(x
D0
，y
D0
，0)的世界坐标，其中，x
D0
＝(x
A0
+x
B0
)/2，y
D0
＝(y
A0
+y
B0
)/2；
[0020]采用下述公式，根据D0及C0的世界坐标计算所述标定布在世界坐标中的铺放角度：
[0021]θ
world
＝arctan((y
D0-y
C0
)/(x
D0-x
C0
))。
[0022]根据本专利技术优选实施例，所述根据所述提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标包括：
[0023]设每个提示标定组中包括第一提示点At(x
At
，y
At
，0)，第二提示点Bt(x
Bt
，y
Bt
，0)及第一提示点Ct(x
Ct
，y
Ct
，0)，采用下述公式计算At、Bt及Ct的世界坐标：
[0024][0025][0026][0027]其中，N
i
为每个摄像装置的目标提示线的标识值，Q为所述提示线间隔。
[0028]根据本专利技术优选实施例，所述计算每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数包括：
[0029]采用下述公式计算每个摄像装置的标定点数P0：
[0030][0031]采用下述公式计算每个摄像装置的目标提示线起始标定点的位置参数med：
[0032][0033]其中，j＝0，1，2，...N
i
。
[0034]根据本专利技术优选实施例，所述批量摄像装置外参标定方法还包括：
[0035]当为偶数时，确定第j+1和第j个摄像头有两个共同标定点；或者
[0036]当为奇数时，确定第j+1和第j个摄像头有三个共同标定点。
[0037]根据本专利技术优选实施例，所述根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标包括：
[0038]采用下述公式计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种批量摄像装置外参标定方法，应用于包括多个摄像装置的电子设备中，所述多个摄像装置在同一直线上，其特征在于，所述批量摄像装置外参标定方法包括：获取每个摄像装置拍摄的带有标定布的鱼眼图像，及预先配置的标定布的参数信息、每个摄像装置的摄像头内参信息；从所述参数信息中获取起始标定组中每个标定点的世界坐标，并根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度；从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标，其中，每个摄像装置的目标提示线位于每个摄像装置的正下方；计算每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数；从所述参数信息中获取所述标定布的单位间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标；将所述鱼眼图像转化为无畸变图像，并从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标；根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、提示线起始标定点的位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标；根据每个摄像装置的预测像素坐标对所述无畸变图像进行截图，并基于所述截图采用角点检测算法检测每个摄像装置的其他待标定点的像素坐标；根据每个摄像装置的摄像头内参信息将所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，并根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量；保存每个摄像装置的标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点的鱼眼像素坐标、每个摄像装置的旋转向量及平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。2.如权利要求1所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述标定布包括第一标定线、第二标定线及第三标定线，每两条标定线间具有相同的间隔，所述标定布还包括多个提示线，每两条提示线间具有相同的间隔，且每条提示线与每条标定线垂直，所述起始标定点位于所述第一标定线或所述第三标定线；所述根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度包括：以每条标定线的方向为x轴，以每条提示线的方向为y轴，设所述起始标定组中每个标定点的世界坐标分别为A0(x
A0
,y
A0
,0),B0(x
B0
,y
B0
,0),C0(x
C0
,y
C0
,0)：计算A0、B0的中点D0(x
D0
,y
D0
,0)的世界坐标，其中，x
D0
＝(x
A0
+x
B0
)/2，y
D0
＝(y
A0
+y
B0
)/2；采用下述公式，根据D0及C0的世界坐标计算所述标定布在世界坐标中的铺放角度：θ
world
＝arctan((y
D0-y
C0
)/(x
D0-x
C0
))。3.如权利要求2所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界
坐标包括：设每个提示标定组中包括第一提示点At(x
At
，y
At
，0)，第二提示点Bt(x
Bt
，y
Bt
，0)及第一提示点Ct(x
Ct
，y
Ct

【专利技术属性】
技术研发人员：尤琳，曹鹏蕊，谢恺，占兆武，罗为，
申请(专利权)人：深圳市龙华区新一代通信与智能计算研究院，
类型：发明
国别省市：