一种多相机参数标定方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请是关于一种多相机系统参数标定方法、装置、设备及存储介质，具体涉及计算机视觉技术领域。所述方法包括：针对多相机系统中的每个目标相机，获取各帧目标图像；对各帧目标图像分别进行图像处理，确定各帧目标图像中的图像标注坐标基于采集到各帧目标图像时目标反射镜的位姿，分别确定全向标定板中的图像标注与各帧目标图像对应的反射点坐标；以各帧目标图像中的图像标注坐标，与各帧目标图像对应的反射点坐标匹配为目标条件，确定目标相机的外参数信息以确定各个目标相机之间的相对姿态。上述方案无需搭建特定标定场景，只需要对反射镜进行位姿变换即可以实现各个目标相机外参数标定，提高了多相机系统的外参数标定效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种多相机参数标定方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机视觉
，具体涉及一种多相机参数标定方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]与传统驾驶相同，对车辆运行环境实时感知与定位（SLAM）是无人驾驶系统实施决策和控制的基础，相关的感知技术和车辆位姿估计方法也受到学术界和工业界的重点关注。
[0003]相比于人类驾驶员在同一时刻只能观测某一方向的交通状况，无人驾驶技术更期望实现对车辆周边环境的360度全方位无死角实时感知。由于单个相机的视场角有限，因此无人驾驶系统越来越多的采用多个相机组成全景成像系统。在使用上述的环视多相机系统实现感知、定位、建图等功能之前，我们首先必须进行多相机系统的外参标定。通常为标定在单目或双目立体相机的过程中会使用上面绘有特殊标定图案（例如棋盘格，AprilTag等图案）的标定板。为了实现多相机系统的外参数标定，需要搭建若干组相对空间位置已知的静态标定物，将载有多相机系统的移动平台沿着设定好的轨迹穿过上述静态标记物，在动态过程中完成数据的采集，进而以优化的方法解算相机之间的外参数。
[0004]但通过上述方案对于搭建标定场景的精度要求过于严格，不易推广到大型移动设备的环视多相机系统的标定任务。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种多相机系统参数标定方法、装置、计算机设备及存储介质，提高了多相机系统的标定效率，该技术方案如下。
[0006]一方面，提供了一种多相机系统参数标定方法，所述方法包括：针对多相机系统中的每个目标相机，获取各帧目标图像；所述各帧目标图像为所述目标相机分别通过不同位姿的反射镜采集到的全向标定板的图像；对所述各帧目标图像分别进行图像处理，确定所述各帧目标图像中的图像标注坐标；基于采集到各帧目标图像时目标反射镜的位姿，分别确定全向标定板中的图像标注与所述各帧目标图像对应的反射点坐标；以所述各帧目标图像中的图像标注坐标，与所述各帧目标图像对应的反射点坐标匹配为目标条件，确定所述目标相机的外参数信息；当获取到所述多相机系统中的每个目标相机的外参数信息后，根据所述每个目标相机的外参数信息，确定各个所述目标相机之间的相对姿态。
[0007]又一方面，提供了一种多相机系统参数标定装置，所述装置包括：目标图像获取模块，用于针对多相机系统中的每个目标相机，获取各帧目标图像；所述各帧目标图像为所述目标相机分别通过不同位姿的反射镜采集到的全向标定板的图
像；标注坐标获取模块，用于对所述各帧目标图像分别进行图像处理，确定所述各帧目标图像中的图像标注坐标；反射点坐标获取模块，用于基于采集到各帧目标图像时目标反射镜的位姿，分别确定全向标定板中的图像标注与所述各帧目标图像对应的反射点坐标；外参数获取模块，用于以所述各帧目标图像中的图像标注坐标，与所述各帧目标图像对应的反射点坐标匹配为目标条件，确定所述目标相机的外参数信息；相对姿态计算模块，用于当获取到所述多相机系统中的每个目标相机的外参数信息后，根据所述每个目标相机的外参数信息，确定各个所述目标相机之间的相对姿态。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述全向标定板为长方体型；且所述全向标定板的各个侧面都存在唯一图像标注。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述标注坐标获取模块，用于针对每帧目标图像，将所述目标图像与所述图像标注进行对比，确定所述目标图像中存在的各个图像标注，以及所述各个图像标注分别对应的图像标注坐标。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述反射点坐标获取模块，用于，针对每帧目标图像，确定所述目标图像中存在的各个图像标注在所述全向标定板中的世界坐标；基于所述世界坐标、目标反射镜的镜平面的法向量以及全向标定板的中心点到所述目标反射镜的镜平面的距离在镜平面法向量上的投影，确定所述目标图像中存在的各个图像标注所对应的反射点坐标。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述外参数信息包括所述目标相机与全向标定板对应的旋转矩阵以及平移矩阵。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述外参数获取模块，还用于，以所述各帧目标图像对应的反射点坐标，通过旋转矩阵以及平移矩阵处理后，与所述各帧图像中的图像标注坐标匹配为目标条件，通过PNP算法获得满足目标条件的所述目标相机的旋转矩阵以及平移矩阵。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述相对位姿计算模块，用于，根据所述每个目标相机分别与全向标定板对应的旋转矩阵以及平移矩阵，确定所述各个目标相机之间的旋转矩阵以及平移矩阵，以得到所述多相机系统的外参数信息。
[0014]再一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述的多相机系统参数标定方法。
[0015]又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述的多相机系统参数标定方法。
[0016]再一方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，所述计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，所述计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质中读取所述计算机指令，处理器执行所述计算机指令，使得所述计算机设备执行上述多相机系统参数标定方法。
[0017]本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
在多相机系统中，对于其中的任一个目标相机，该目标相机可以通过不同位姿的反射镜采集到全向标定板的图像，此时计算机设备可以对目标相机采集到的各帧图像分别进行图像处理，从而得到各帧图像中的标注的图像标注坐标；计算机设备再基于采集到各帧目标图像时目标反射镜的位姿，以及全向标定板上的各个标注的坐标，得到通过镜面反射后的标注的反射点坐标，计算机设备将各帧图像中的图像标注坐标与各帧图像对应的反射点坐标进行匹配，即可以获得目标相机的外参数信息，从而得到目标相机之间的相对姿态以实现多相机系统的外参数标定，该方案无需搭建特定标定场景，只需要对反射镜进行位姿变换即可以实现各个目标相机外参数标定，提高了多相机系统的外参数标定效率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是根据一示例性实施例示出的一种多相机参数标定系统的结构示意图。
[0020]图2示出了本申请实施例涉及的一种全向标定板的结构示意图。
[0021]图3是根据一示例性实施例示出的一种多相机参数标定方法的流程图。
[0022]图4是根据一示例性实施例示出的一种多相机参数标定方法的流程图。
[0023]图5是根据一示例性实施例示出的一种多相机系统参数标定装置的结构方框图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多相机系统参数标定方法，其特征在于，所述方法包括：针对多相机系统中的每个目标相机，获取各帧目标图像；所述各帧目标图像为所述目标相机分别通过不同位姿的反射镜采集到的全向标定板的图像；对所述各帧目标图像分别进行图像处理，确定所述各帧目标图像中的图像标注坐标；基于采集到各帧目标图像时目标反射镜的位姿，分别确定全向标定板中的图像标注与所述各帧目标图像对应的反射点坐标；以所述各帧目标图像中的图像标注坐标，与所述各帧目标图像对应的反射点坐标匹配为目标条件，确定所述目标相机的外参数信息；当获取到所述多相机系统中的每个目标相机的外参数信息后，根据所述每个目标相机的外参数信息，确定各个所述目标相机之间的相对姿态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全向标定板为长方体型；且所述全向标定板的各个侧面都存在唯一图像标注。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述各帧目标图像分别进行图像处理，确定所述各帧目标图像中的图像标注坐标，包括：针对每帧目标图像，将所述目标图像与所述图像标注进行对比，确定所述目标图像中存在的各个图像标注，以及所述各个图像标注分别对应的图像标注坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于采集到各帧目标图像时目标反射镜的位姿，分别确定全向标定板中的图像标注与所述各帧目标图像对应的反射点坐标，包括：针对每帧目标图像，确定所述目标图像中存在的各个图像标注在所述全向标定板中的世界坐标；基于所述世界坐标、目标反射镜的镜平面的法向量以及全向标定板的中心点到所述目标反射镜的镜平面的距离在镜平面法向量上的投影，确定所述目标图像中存在的各个图像标注所对应的反射点坐标。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述外参数信息包括所述目标相机与全向标定板对应的旋转矩阵以及平移矩阵。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述以所述各帧图像中的图像标注坐标，与所述各帧目标图像对...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁洋，王一夫，王之睿，张如高，虞正华，
申请(专利权)人：魔视智能科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：