一种多目摄像头的标定方法及相关装置制造方法及图纸

本申请公开了一种多目摄像头的标定方法及相关装置，该方法首先获取第一标定板和第二标定板的位置参数，以及每个摄像头的内参数，然后基于每个摄像头拍摄的画面识别标定板的标记物，以获取每个摄像头拍摄的画面中的特征点信息，同时对特征点信息进行去畸变处理，以获得校正点坐标，并利用位置参数将校正点坐标转换为目标体坐标系下的三维坐标，最后根据三维坐标以及校正点坐标，基于非线性优化方程，计算得到标定结果，该方法提供了一种可行的多目摄像头的标定方法，该方法可依靠计算机设备自动运行，降低了标定人员的劳动强度，同时在标定过程中基于非线性优化方法计算得到标定结果，有利于提高标定的准确性和可靠性。有利于提高标定的准确性和可靠性。有利于提高标定的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种多目摄像头的标定方法及相关装置


[0001]本申请涉及图像处理
，更具体地说，涉及一种多目摄像头的标定方法及相关装置。

技术介绍

[0002]多摄像头的环视拼接技术在各个领域的应用越来越广泛，在车辆工程领域，特别是对于大型运输车辆和工程车辆，多摄像头的环视拼接技术对于解决大型车辆的盲区较大的问题具有重要意义。
[0003]在多摄像头的环视拼接过程中，对于多摄像头的标定过程决定着最终拼接获得的图像的完整性以及一致性，可有效避免最终拼接获得的图像与实际环境相差较大的问题。
[0004]但现有技术中对于多目摄像头的标定过程缺乏有效的标定方法。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本申请提供了一种多目摄像头的标定方法及相关装置，以实现提供一种有效可行地多目摄像头的标定方法的目的。
[0006]为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
[0007]一种多目摄像头的标定方法，用于对安装于目标体上的多个摄像头进行标定，所述目标体四周布置有第一标定板和第二标定板，所述第一标定板和所述第二标定板上均设置有多个标记物，所述标记物上具有特征点，所述多目摄像头的标定方法包括：
[0008]获取所述第一标定板和所述第二标定板的位置参数，以及每个所述摄像头的内参数；
[0009]获取每个所述摄像头拍摄的画面，并基于每个所述摄像头拍摄的画面识别所述第一标定板或所述第二标定板上的标记物，以获取每个所述摄像头拍摄的画面中的特征点信息；
[0010]利用每个所述摄像头的内参数，对所述摄像头拍摄的画面中的特征点信息进行去畸变处理，以获得校正点坐标，并利用所述位置参数将所述校正点坐标转换为所述目标体坐标系下的三维坐标；
[0011]根据所述三维坐标以及所述校正点坐标，基于非线性优化方程，计算得到标定结果。
[0012]可选的，获取所述第一标定板和所述第二标定板的位置参数，以及每个所述摄像头的内参数包括：
[0013]获取所述第一标定板和所述第二标定板之间的距离，以及所述第一标定板和所述第二标定板上的标记物的特征点之间的距离；
[0014]获取每个所述摄像头经参数标定获得的内参数，所述内参数与每个所述摄像头自身特性相关。
[0015]可选的，所述根据所述三维坐标以及所述校正点坐标，基于非线性优化方程，计算
得到标定结果包括：
[0016]将多个所述摄像头进行分组，每组摄像头中至少包括两个安装位置相邻的摄像头或至少包括两个具有共视区域的摄像头；
[0017]利用每个所述摄像头拍摄的画面以及所述位置参数，计算获得每个所述摄像头的俯视图，每组摄像头中的所有摄像头的俯视图构成一组俯视图；
[0018]在每组所述俯视图上得到多组校正点坐标和三维坐标的特征点对；
[0019]构造非线性优化方程，确定所述非线性优化方程的损失函数，利用多组所述特征点对求解所述损失函数，以获得每个所述摄像头相对于目标体的旋转矩阵和平移矩阵；
[0020]根据所述三维坐标以及所述校正点坐标，利用所述旋转矩阵和平移矩阵，计算得到标定结果。
[0021]可选的，所述损失函数包括：
[0022][0023]其中，p
ij
表示第i个摄像头的第j个标记物的校正点坐标，q
ij
表示由第i个摄像头拍摄的画面中第j个标记物的三维坐标在目标体坐标系下的坐标；R
i
表示第i个摄像头的所述旋转矩阵，T
i
表示第i个摄像头的所述平移矩阵，norm(p
ij-q
ij
)表示求(p
ij-q
ij
)的范数。
[0024]可选的，在利用多组所述特征点对求解所述损失函数时，使用柯西鲁棒核函数提高求解结果鲁棒性。
[0025]一种多目摄像头的标定系统，用于对安装于目标体上的多个摄像头进行标定，所述目标体四周布置有第一标定板和第二标定板，所述第一标定板和所述第二标定板上均设置有多个标记物，所述标记物上具有特征点，所述多目摄像头的标定系统包括：
[0026]参数获取模块，用于获取所述第一标定板和所述第二标定板的位置参数，以及每个所述摄像头的内参数；
[0027]特征点获取模块，用于获取每个所述摄像头拍摄的画面，并基于每个所述摄像头拍摄的画面识别所述第一标定板或所述第二标定板上的标记物，以获取每个所述摄像头拍摄的画面中的特征点信息；
[0028]去畸变模块，用于利用每个所述摄像头的内参数，对所述摄像头拍摄的画面中的特征点信息进行去畸变处理，以获得校正点坐标，并利用所述位置参数将所述校正点坐标转换为所述目标体坐标系下的三维坐标；
[0029]标定模块，用于根据所述三维坐标以及所述校正点坐标，基于非线性优化方程，计算得到标定结果。
[0030]可选的，所述参数获取模块包括：
[0031]距离获取单元，用于获取所述第一标定板和所述第二标定板之间的距离，以及所述第一标定板和所述第二标定板上的标记物的特征点之间的距离；
[0032]内参获取单元，用于获取每个所述摄像头经参数标定获得的内参数，所述内参数与每个所述摄像头自身特性相关。
[0033]可选的，所述标定模块包括：
[0034]摄像头分组单元，用于将多个所述摄像头进行分组，每组摄像头中至少包括两个安装位置相邻的摄像头或至少包括两个具有共视区域的摄像头；
[0035]俯视图获取单元，用于利用每个所述摄像头拍摄的画面以及所述位置参数，计算获得每个所述摄像头的俯视图，每组摄像头中的所有摄像头的俯视图构成一组俯视图；
[0036]特征点对单元，用于在每组所述俯视图上得到多组校正点坐标和三维坐标的特征点对；
[0037]矩阵求解单元，用于构造非线性优化方程，确定所述非线性优化方程的损失函数，利用多组所述特征点对求解所述损失函数，以获得每个所述摄像头相对于目标体的旋转矩阵和平移矩阵；
[0038]标定结果单元，用于根据所述三维坐标以及所述校正点坐标，利用所述旋转矩阵和平移矩阵，计算得到标定结果。
[0039]一种多目摄像头的标定系统，用于对安装于目标体上的多个摄像头进行标定，所述目标体四周布置有第一标定板和第二标定板，所述第一标定板和所述第二标定板上均设置有多个标记物，所述标记物上具有特征点，所述多目摄像头的标定系统包括：存储器和处理器；
[0040]所述存储器用于存储程序代码，所述处理器用于调用所述程序代码，所述程序代码用于执行上述任一项所述的多目摄像头的标定方法。
[0041]一种存储介质，所述存储介质上存储有程序代码，所述程序代码被执行时实现上述任一项所述的多目摄像头的标定方法。
[0042]从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种多目摄像头的标定方法及相关装置，其中，所述多目摄像头的标定方法在标定前在目标体上安装多个摄像头，且将设置有多个标记本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多目摄像头的标定方法，其特征在于，用于对安装于目标体上的多个摄像头进行标定，所述目标体四周布置有第一标定板和第二标定板，所述第一标定板和所述第二标定板上均设置有多个标记物，所述标记物上具有特征点，所述多目摄像头的标定方法包括：获取所述第一标定板和所述第二标定板的位置参数，以及每个所述摄像头的内参数；获取每个所述摄像头拍摄的画面，并基于每个所述摄像头拍摄的画面识别所述第一标定板或所述第二标定板上的标记物，以获取每个所述摄像头拍摄的画面中的特征点信息；利用每个所述摄像头的内参数，对所述摄像头拍摄的画面中的特征点信息进行去畸变处理，以获得校正点坐标，并利用所述位置参数将所述校正点坐标转换为所述目标体坐标系下的三维坐标；根据所述三维坐标以及所述校正点坐标，基于非线性优化方程，计算得到标定结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述第一标定板和所述第二标定板的位置参数，以及每个所述摄像头的内参数包括：获取所述第一标定板和所述第二标定板之间的距离，以及所述第一标定板和所述第二标定板上的标记物的特征点之间的距离；获取每个所述摄像头经参数标定获得的内参数，所述内参数与每个所述摄像头自身特性相关。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维坐标以及所述校正点坐标，基于非线性优化方程，计算得到标定结果包括：将多个所述摄像头进行分组，每组摄像头中至少包括两个安装位置相邻的摄像头或至少包括两个具有共视区域的摄像头；利用每个所述摄像头拍摄的画面以及所述位置参数，计算获得每个所述摄像头的俯视图，每组摄像头中的所有摄像头的俯视图构成一组俯视图；在每组所述俯视图上得到多组校正点坐标和三维坐标的特征点对；构造非线性优化方程，确定所述非线性优化方程的损失函数，利用多组所述特征点对求解所述损失函数，以获得每个所述摄像头相对于目标体的旋转矩阵和平移矩阵；根据所述三维坐标以及所述校正点坐标，利用所述旋转矩阵和平移矩阵，计算得到标定结果。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述损失函数包括：其中，p
ij
表示第i个摄像头的第j个标记物的校正点坐标，q
ij
表示由第i个摄像头拍摄的画面中第j个标记物的三维坐标在目标体坐标系下的坐标；R
i
表示第i个摄像头的所述旋转矩阵，T
i
表示第i个摄像头的所述平移矩阵，norm(p
ij-q
ij
)表示求(p
ij-q
ij
)的范数。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在利用多组所述特征点对求解所述损失函数时，使用柯西鲁棒核函数提高求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨得荣，魏宇腾，薛琴，王振华，
申请(专利权)人：深圳市智虹慧能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：