[发明专利]用于360度摄像机系统的校准的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年4月8日提交的、第61/809,602号美国临时申请的优先权，并通过引用将该申请整体并入本文。

技术领域

本发明属于摄像机系统校准的领域。更具体地说，本发明涉及装配多个摄像机，然后校准全部的摄像机以确保这些摄像机适当地彼此对齐，从而可以将这些摄像机整合成摄像机系统。

背景技术

包括多个摄像机的摄像机系统在诸如监控、会议和汽车的领域中很有用。通常，每个都覆盖视角空间的一些摄像机提供单独的图像，然后，这些单独的图像被组合成全景图。通常需要校准以适当地对齐摄像机来形成整合系统。

发明内容

在第一方面，描述了一种校准具有多个摄像机的360度摄像机系统的方法，该方法包括：将360度摄像机系统放置在第一位置处；将基准带放置在相应的附加位置处，每个附加位置均与第一位置等距,并且每个附加位置均对应于360度摄像机系统的两个相邻摄像机之间的视角交叉处；调整360度摄像机系统的高度，以使得摄像机高度等于基准带的中央；利用摄像机中的每个成像捕获基准带中的两个的成像数据；矫直在由多个摄像机中的第一摄像机捕获的图像数据内成像基准带；以及使由第一摄像机成像的、成像基准带与由和第一摄像机相邻的每个摄像机捕获的、成像基准带相匹配。

在第二方面，描述了一种用于校准具有多个摄像机的360度摄像机系统的系统，该系统包括：永久存储器，包括用于存储由多个摄像机中的每个摄像机捕获的图像数据的数据库，图像数据包括成像基准带；处理器；多个基准带；以及校准软件，作为可由处理器执行的计算机可读指令存储在存储器内，校准软件配置为：分析图像数据以矫直在由多个摄像机中的每个捕获的成像数据内的、成像基准带，以及分析图像数据以使由多个摄像机中的第一摄像机成像的、成像基准带与由多个摄像机中的、邻近于第一摄像机的另一摄像机成像的、成像基准带相匹配。

附图说明

图1示出了在一个实施方式中用于提供周围景象的360度图像的示例性摄像机系统以及用于校准该摄像机系统的校准系统。

图2示出了在一个实施方式中用于校准图1中的360度摄像机系统的示例性点阵图。

图3示出了图2中的点阵图的示例性成像景象，其中使用的广角镜头产生了失真图像。

图4示出了在一个实施方式中用于执行360度摄像机系统校准的第一校准的方法的流程图。

图5示出了用于校准360度摄像机系统的摄像机的、基准带的示例性靶心组件。

图6示出了用于校准360度摄像机系统的摄像机的基准带的示例性圆点组件。

图7示出了在一个实施方式中用于校准360度摄像机系统的摄像机的、具有图5中的靶心组件以及图6中的圆点组件的示例性基准带700。

图8示出了在一个实施方式中用于利用一个或多个图7中的基准带校准360度摄像机系统的示例性方法。

图9示出了在一个实施方式中用于实现图8中的方法的、360度摄像机系统的示例性配置的俯视图。

图10示出了在一个实施方式中的示例性激光打印向导。

图11示出了在一个实施方式中通过在具有左基准带和右基准带的360度摄像机系统内的摄像机成像的示例性图像数据。

图12示出了示例性方法，该示例性方法更详细地详述了图8中的方法的校正步骤。

图13示出了在俯仰对准前的、包括左基准带和右基准带的成像景象。

图14示出了在俯仰对准后的、包括左基准带和右基准带的成像景象。

图15示出了在旁向倾角对准校正前的、包括左基准带和右基准带的成像景象。

图16示出了在旁向倾角对准校正后的、包括左基准带和右基准带的成像景象。

图17示出了在像片旋角对准校正前的、包括左基准带和右基准带的成像景象。

图18示出了在像片旋角对准校正后的、包括左基准带和右基准带的成像景象。

图19示出了示例性方法，该示例性方法更详细地详述了图8中的方法的基准带匹配步骤。

图20示出了在缩放校正前的、包括左基准带和右基准带的成像景象。

图21示出了在缩放校正后的、包括左基准带和右基准带的成像景象。

图22示出了包括用于图1的360度摄像机系统的、中心摄像机的校准的示例性成像景象。

图23示出了包括用于图1的360度摄像机系统的左侧摄像机的校准的示例性成像景象。