[发明专利]一种基于多摄像头阵列的三维成像方法

说明书

本发明涉及三维成像，具体涉及一种基于多摄像头阵列的三维成像方法，对各摄像头进行标定，并保持摄像头位置不变，将标定板放置于相邻两个摄像头重叠视场的中心处，对标定板图像进行识别，并利用识别出的标定板图像依次得到相邻摄像头的外参，摄像头完成采集准备时，向控制节点发送提示信息，控制节点断开该摄像头对应的控制线程，当各摄像头均向控制节点发送提示信息后，控制节点向同步节点发送同步信息，同步节点同时开启各摄像头对应的控制线程，并同时调用各摄像头的采集图像；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法对摄像头阵列进行较好地一致性控制、不能对采集图像进行较好拼接融合处理的缺陷。

技术领域

本发明涉及三维成像，具体涉及一种基于多摄像头阵列的三维成像方法。

背景技术

目前，现有的三维成像技术主要为双目立体视觉成像技术，需要一对相机同时采集场景图像，通过匹配算法对比左右图像，计算出视差信息，基于视差信息和三角测量原理，最终得到三维成像。

但是，目前的双目立体视觉系统涉及到的匹配算法复杂度很高，因此需要强大的运算单元，成本高，难以小型化，运算单元的动态负载使得实时性有限，响应速度慢，很难保证一致的实时性。双目系统立体匹配部分对于成像场景的要求比较高，通常使用深度相机，一般来说彩色图像和深度图像上的点不是一一对应的，需要将彩色图像和深度图像中的立体信息结合，由于低光和弱纹理区域不具有丰富的纹理信息，因此环境适应性较差。而且根据立体彩色信息恢复出三维点云，进行数据重合，重建速度相对较快，但是重建得到的数据量巨大，难以进行实时传输，因此没有较好的表现。

采用摄像头阵列虽然在采集数据方面数据量较大，但是对于后期图像处理来说较为方便，也有效提高了三维成像的响应速度。但是，现有摄像头阵列无法进行较好地一致性控制，导致采集图像容易出现偏差，从而影响后期三维成像的效果，并且不能在后期对采集图像进行较好拼接融合处理，也会导致三维成像的效果不佳。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于多摄像头阵列的三维成像方法，能够有效克服现有技术所存在的无法对摄像头阵列进行较好地一致性控制、不能对采集图像进行较好拼接融合处理的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于多摄像头阵列的三维成像方法，包括以下步骤：

S1、对各摄像头进行标定，并保持摄像头位置不变，将标定板放置于相邻两个摄像头重叠视场的中心处；

S2、对标定板图像进行识别，并利用识别出的标定板图像依次得到相邻摄像头的外参；

S3、摄像头完成采集准备时，向控制节点发送提示信息，控制节点断开该摄像头对应的控制线程；

S4、当各摄像头均向控制节点发送提示信息后，控制节点向同步节点发送同步信息，同步节点同时开启各摄像头对应的控制线程，并同时调用各摄像头的采集图像；

S5、对相邻摄像头的采集图像提取特征点，搜索满足最近邻距离的匹配点，利用匹配点进行图像映射，并对映射后的图像进行优化，得到优化融合图像；

S6、利用相邻摄像头的外参构建优化融合图像对应的三维成像。

优选地，S2中对标定板图像进行识别，并利用识别出的标定板图像依次得到相邻摄像头的外参，包括：

将摄像头的内参作为已知量，利用识别标定板图像的中心逐次对相邻摄像头进行标定，并得到摄像头的外参，将各摄像头的外参统一至同一坐标系中。

优选地，S3中摄像头完成采集准备时，向控制节点发送提示信息，包括：