相机标定方法及装置、计算机可读存储介质、终端制造方法及图纸

一种相机标定方法及装置、计算机可读存储介质、终端，方法包括：从多个待标定相机中确定若干基准相机，其余的待标定相机记为非基准相机；对每个非基准相机，分别确定当前非基准相机的图像坐标系映射至前一个相邻的基准相机和后一个相邻的基准相机的图像坐标系的第一映射矩阵和第二映射矩阵；分别确定前一个相邻的基准相机与后一个相邻的基准相机的图像坐标系映射至世界坐标系的第一基准映射矩阵和第二基准映射矩阵；将第一映射矩阵与第一基准映射矩阵的乘积，以及第二映射矩阵与第二基准映射矩阵的乘积的加权运算结果，作为当前非基准相机映射至世界坐标系的映射矩阵。在较大规模的相机标定场景中，采用上述方案可以提高标定的效率与准确度。定的效率与准确度。定的效率与准确度。

【技术实现步骤摘要】
相机标定方法及装置、计算机可读存储介质、终端


[0001]本专利技术涉及相机标定
，尤其涉及一种相机标定方法及装置、计算机可读存储介质、终端。

技术介绍

[0002]在车路协同技术背景下，为加强智慧公路建设，将车路协同的价值最大化，有必要在路侧部署规模化的相机网络(通常相机数量较多)，以提供全方位的视觉感知信息。而要充分利用路侧监控相机(Surveillance Camera)，从视频或图像中分析出目标(Object)的位置、速度等关键信息，就要求相机是已标定(Calibrated)的，即，已建立起相机的图像坐标系与世界坐标系之间的联系(或称为映射关系)。
[0003]现有技术中，对于路口或道路旁侧的相机进行标定的方案通常采取的是单杆或单相机逐个标定。具体而言，对于每个相机，基于相机采集的图像中的特定位置与对应于世界坐标系下的实际位置，确定相机的图像坐标系与世界坐标系之间的映射关系。然而，由于世界坐标系下的实际位置通常依赖于人工踩点方式或地图数据分析的方式确定，因此如果采用单杆或单相机逐个标定的方式成本较高且效率低下，难以满足较大规模的路侧相机(例如，设置于高速公路的批量路侧相机)的标定需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例解决的技术问题是如何在较大规模的相机标定场景中，提高相机标定的效率与准确度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种相机标定方法，包括以下步骤：从多个待标定相机中确定若干基准相机，其余的待标定相机记为非基准相机；对于每个非基准相机，分别确定当前非基准相机的第一映射矩阵与第二映射矩阵，所述第一映射矩阵用于指示当前非基准相机的图像坐标系与前一个相邻的基准相机的图像坐标系之间的映射关系，所述第二映射矩阵用于指示当前非基准相机的图像坐标系与后一个相邻的基准相机的图像坐标系之间的映射关系；分别确定当前非基准相机的前一个相邻的基准相机的第一基准映射矩阵，以及后一个相邻的基准相机的第二基准映射矩阵，所述第一基准映射矩阵用于指示所述前一个相邻的基准相机的图像坐标系与世界坐标系之间的映射关系，所述第二基准映射矩阵用于指示所述后一个相邻的基准相机的图像坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系；确定所述第一映射矩阵与第一基准映射矩阵的乘积，记为第一矩阵乘积，以及确定所述第二映射矩阵与第二基准映射矩阵的乘积，记为第二矩阵乘积；对所述第一矩阵乘积与所述第二矩阵乘积进行加权运算，将加权运算结果作为当前非基准相机映射至所述世界坐标系的映射矩阵。
[0006]可选的，所述从多个待标定相机中确定若干基准相机，包括：从所述多个待标定相机中确定首个基准相机，然后自首个基准相机起，逐轮确定当前基准相机的后一个基准相机；其中，在每轮中，确定当前基准相机的后一个基准相机包括：确定当前基准相机的后一
个预选基准相机，以使得当前基准相机与所述后一个预选基准相机之间的相机数量满足预设的中间相机数量；基于当前基准相机与所述后一个预选基准相机确定第一标定误差系数，每当所述第一标定误差系数小于等于第一误差阈值时，增加所述中间相机数量以重新确定后续预选基准相机并继续确定所述第一标定误差系数，直至所述第一标定误差系数大于所述第一误差阈值，将所确定的预选基准相机作为所述当前基准相机的后一个基准相机；其中，当前轮中当前基准相机的后一个基准相机，作为下一轮的当前基准相机。
[0007]可选的，所述基于当前基准相机与所述后一个预选基准相机确定第一标定误差系数，包括：在所述当前基准相机与所述后一个预选基准相机之间选取一个目标相机，并从所述目标相机采集的图像中选取第一预设数量个目标点；基于所述目标相机映射至所述当前基准相机的映射矩阵，以及所述当前基准相机映射至世界坐标系的映射矩阵，确定各个目标点映射至世界坐标系的映射点，记为第一映射点集合；基于所述目标相机映射至所述后一个预选基准相机的映射矩阵，以及所述后一个预选基准相机映射至世界坐标系的映射矩阵，确定各个目标点映射至世界坐标系的映射点，记为第二映射点集合；分别确定所述第一映射点集合中各个第一映射点与所述第二映射点集合中对应的第二映射点之间的距离，并将所确定的各个距离的平均值，作为所述第一标定误差系数。
[0008]可选的，所述第一误差阈值是根据所述目标相机与所述当前基准相机之间的第一距离，以及所述目标相机与所述后一个预选基准相机之间的第二距离之间的加权运算结果的预设百分比确定的。
[0009]可选的，所述目标相机是所述当前基准相机与所述后一个预选基准相机之间的中间位置的相机。
[0010]可选的，在从多个待标定相机中确定若干基准相机之后，以及在对于每个非基准相机，分别确定当前非基准相机的第一映射矩阵与第二映射矩阵之前，所述方法还包括：对于每对相邻的基准相机之间的每个非基准相机，基于该非基准相机与前一个相机之间的共视区域，确定该非基准相机的映射误差系数；如果该对相邻的基准相机之间的各个非基准相机的映射误差系数的和，大于预设的映射误差阈值，则在该对相邻的基准相机之间选取一个或多个非基准相机作为基准相机。
[0011]可选的，所述基于该非基准相机与前一个相机之间的共视区域，确定该基准相机的映射误差系数，包括：基于该非基准相机与前一个相机之间的映射矩阵，将该非基准相机采集的图像中的所述共视区域映射至前一个相机采集的图像中，得到对应的映射区域；根据前一个相机采集的图像中所述映射区域与原始共视区域的各个像素，确定该非基准相机的映射误差系数。
[0012]可选的，所述根据前一个相机采集的图像中所述映射区域与原始共视区域的各个像素，确定该非基准相机的映射误差系数，包括：采用L1范数，根据前一个相机采集的图像中所述映射区域与原始共视区域的每对像素的横坐标之间的距离与纵坐标之间的距离，确定L1范数值，将所述L1范数值与所述映射区域的面积的比值，作为该非基准相机的映射误差系数。
[0013]可选的，所述方法还包括：对于每对相邻的基准相机，基于该对相邻的基准相机之间各个非基准相机映射至世界坐标系的映射矩阵，确定第二标定误差系数；如果所述第二标定误差系数大于第二误差阈值，则在该对相邻的基准相机之间选取一个或多个非基准相
机作为基准相机。
[0014]可选的，所述基于该对相邻的基准相机之间各个非基准相机映射至世界坐标系的映射矩阵，确定第二标定误差系数，包括：对于位于该对相邻的基准相机之间的每个非基准相机，从该非基准相机采集的图像中选取第二预设数量个目标点；确定所选取的各个目标点对应于所述世界坐标系中的实际位置；根据该非基准相机映射至所述世界坐标系的映射矩阵，确定各个目标点映射至世界坐标系的映射点，记为第三映射点集合；分别确定所述第三映射点集合中的各个第三映射点与对应的实际位置之间的距离，并确定各个距离的平均值，记为第一平均运算结果；将位于该对相邻的基准相机之间的各个非基准相机对应的第一平均运算结果的平均值，作为所述第二标定误差系数。
[0015]可选的，所述确定当前非基准相机的第一映射矩阵，包括：对于当前非基准相机与前一个相邻的基准相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相机标定方法，其特征在于，包括：从多个待标定相机中确定若干基准相机，其余的待标定相机记为非基准相机；对于每个非基准相机，分别确定当前非基准相机的第一映射矩阵与第二映射矩阵，所述第一映射矩阵用于指示当前非基准相机的图像坐标系与前一个相邻的基准相机的图像坐标系之间的映射关系，所述第二映射矩阵用于指示当前非基准相机的图像坐标系与后一个相邻的基准相机的图像坐标系之间的映射关系；分别确定当前非基准相机的前一个相邻的基准相机的第一基准映射矩阵，以及后一个相邻的基准相机的第二基准映射矩阵，所述第一基准映射矩阵用于指示所述前一个相邻的基准相机的图像坐标系与世界坐标系之间的映射关系，所述第二基准映射矩阵用于指示所述后一个相邻的基准相机的图像坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系；确定所述第一映射矩阵与第一基准映射矩阵的乘积，记为第一矩阵乘积，以及确定所述第二映射矩阵与第二基准映射矩阵的乘积，记为第二矩阵乘积；对所述第一矩阵乘积与所述第二矩阵乘积进行加权运算，将加权运算结果作为当前非基准相机映射至所述世界坐标系的映射矩阵。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从多个待标定相机中确定若干基准相机，包括：从所述多个待标定相机中确定首个基准相机，然后自首个基准相机起，逐轮确定当前基准相机的后一个基准相机；其中，在每轮中，确定当前基准相机的后一个基准相机包括：确定当前基准相机的后一个预选基准相机，以使得当前基准相机与所述后一个预选基准相机之间的相机数量满足预设的中间相机数量；基于当前基准相机与所述后一个预选基准相机确定第一标定误差系数，每当所述第一标定误差系数小于等于第一误差阈值时，增加所述中间相机数量以重新确定后续预选基准相机并继续确定所述第一标定误差系数，直至所述第一标定误差系数大于所述第一误差阈值，将所确定的预选基准相机作为所述当前基准相机的后一个基准相机；其中，当前轮中当前基准相机的后一个基准相机，作为下一轮的当前基准相机。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于当前基准相机与所述后一个预选基准相机确定第一标定误差系数，包括：在所述当前基准相机与所述后一个预选基准相机之间选取一个目标相机，并从所述目标相机采集的图像中选取第一预设数量个目标点；基于所述目标相机映射至所述当前基准相机的映射矩阵，以及所述当前基准相机映射至世界坐标系的映射矩阵，确定各个目标点映射至世界坐标系的映射点，记为第一映射点集合；基于所述目标相机映射至所述后一个预选基准相机的映射矩阵，以及所述后一个预选基准相机映射至世界坐标系的映射矩阵，确定各个目标点映射至世界坐标系的映射点，记为第二映射点集合；分别确定所述第一映射点集合中各个第一映射点与所述第二映射点集合中对应的第二映射点之间的距离，并将所确定的各个距离的平均值，作为所述第一标定误差系数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一误差阈值是根据所述目标相机与
所述当前基准相机之间的第一距离，以及所述目标相机与所述后一个预选基准相机之间的第二距离之间的加权运算结果的预设百分比确定的。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述目标相机是所述当前基准相机与所述后一个预选基准相机之间的中间位置的相机。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从多个待标定相机中确定若干基准相机之后，以及在对于每个非基准相机，分别确定当前非基准相机的第一映射矩阵与第二映射矩阵之前，所述方法还包括：对于每对相邻的基准相机之间的每个非基准相机，基于该非基准相机与前一个相机之间的共视区域，确定该非基准相机的映射误差系数；如果该对相邻的基准相机之间的各个非基准相机的映射误差系数的和，大于预设的映射误差阈值，则在该对相邻的基准相机之间选取一个或多个非基准相机作为基准相机。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于该非基准相机与前一...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭倩，张剑锋，李柯，
申请(专利权)人：黑芝麻智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：