[发明专利]一种标定相机和旋转轴相对姿态的方法、装置和存储介质

说明书

本申请公开了一种标定相机和旋转轴相对姿态的方法、装置和存储介质，具体为第一相机在每个采样位置采集采样图像，其中，采样位置为旋转轴带动第二相机旋转预设角度后停止的位置，采样图像包括整块第一标定板；在每张采样图像上提取各个第一角点，生成各个第一角点的拟合平面；将每个第一角点在每个采样位置上第一角点的坐标，分别投影在对应的拟合平面上，生成各个第一角点的拟合圆；根据拟合圆，计算第二相机与旋转轴的第一姿态标定参数，并根据第一姿态标定参数调整第二相机与旋转轴的相对姿态。本申请实施例通过设置第一相机辅助为第二相机和旋转轴进行标定，计算第二相机和旋转轴的第一姿态标定参数，实现旋转轴和相机之间的精确标定。

技术领域

本申请涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种标定相机和旋转轴相对姿态的方法、装置和存储介质。

背景技术

在图像测量过程及其视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为对固定相机的旋转轴进行标定(或摄像机标定)。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机拍摄结果的准确性。而相机采集的图像一般都会存在畸变，如果不能正确的获得图像的内参和畸变参数，那么将会严重影响以图像为基础的视觉感知技术的应用。

而通过相机采集多角度的图像以实现虚拟现实的技术已经被广泛应用。在捕获丰富的纹理和鲜艳的色彩信息的同时，采集深度信息，并将深度信息和色彩信息结合在一起可以将真实世界三维重建出来，以实现自动驾驶、机器人同步定位与建图(simultaneouslocalization and mapping，SLAM)、三维视觉感知、房屋三维重建等应用。

其中，虚拟现实技术需要采集全景彩色图像和空间三维信息，但是彩色相机和深度相机的视场角普遍比较小。因此在需要采集用于虚拟现实的图片时，需要彩色相机和深度相机绕着某个固定的旋转轴做360度旋转，旋转的同时采集分别深度数据和彩色数据，并将深度数据和彩色数据融合起来，但旋转轴极大程度上不会与彩色相机或深度相机重合，不能精确的确定相机的旋转轴心。

发明内容

本申请实施例提供了一种标定相机和旋转轴相对姿态的方法，克服了旋转轴和相机之间标定不精确的问题，提升了在旋转轴和相机之间进行标定的准确性。

该方法包括：

第一相机在每个采样位置采集采样图像，其中，所述采样位置为旋转轴带动第二相机旋转预设角度后停止的位置，所述采样图像包括整块第一标定板；

在每张所述采样图像上提取各个第一角点，根据所述第一角点在每个所述采样位置上的所述第一角点的坐标，生成各个所述第一角点的拟合平面；

将每个所述第一角点在每个所述采样位置上的所述第一角点的坐标，分别投影在对应的所述拟合平面上，生成所述各个第一角点的拟合圆；

根据各个所述第一角点的所述拟合圆，计算所述第二相机与旋转轴的第一姿态标定参数，并根据所述第一姿态标定参数调整所述第二相机与所述旋转轴的相对姿态。

可选地，选取多个第一采样点和多个第二采样点；

所述第一相机在所述第一采样点上采集第一待处理图像，所述第二相机在所述第二采样点上采集第二待处理图像，其中，所述第一待处理图像和所述第二待处理图像均包含设置在第二标定板上设置的定位码；

根据所述定位码，在所述第一待处理图像和所述第二待处理图像中分别检测第二角点和第三角点；

并根据所述定位码，对所述第二角点和所述第三角点进行配对，生成角点对；

根据所述角点对，分别计算所述第一相机的第一相机内参和第一畸变参数以及所述第二相机的第二相机内参和第二畸变参数。