[发明专利]用于对多个相机进行标定的方法、电子设备和存储介质

说明书

本公开的实施例涉及一种用于对多个相机进行标定的方法，包括：对多个相机进行同步触发；获取标定杆在移动过程中的多个图像；对多个图像进行处理，标注第一和第二标志物中的一者或两者的图像坐标；基于第一和第二标志物的标注结果，针对每一帧图像计算每两个相机之间的相关度以得到相关度计数列表；遍历相关度计数列表，将最大相关度计数所对应的两个相机作为第一对目标相机；依次基于已获取的目标相机，获取新的一对目标相机；基于第一和第二标志物的图像坐标，计算每对目标相机之间的初始位置关系和相机的初始内参；以及基于所计算的每对目标相机之间的初始位置关系，计算其他相机相对于基准相机的经标定位置关系和每个相机的经标定内参。

技术领域

本公开的实施例主要涉及计算机视觉领域，并且更具体地，涉及用于对大场地的多个相机进行标定的方法、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

在计算机视觉领域，立体视觉是重要的组成部分，被广泛应用于导航、三维测量、三维建模等领域。计算机视觉研究的目的在于使得计算机能够通过二维图像，对三维空间环境信息进行认知，能够使机器感知三维环境中物体的几何信息，并且进行描述、存储、识别和理解。三维重建计算多采用多相机所采集的图像，对人眼的成像原理进行模拟，根据不同图像间的视差进行重建，而在三维重建前，需要对重建中用到的多个相机进行标定，确定单个相机固有的光电特性和几何结构相关的参数，即内参数，以及多个相机之间的相对位置关系，即外参数，外参数通过相机之间的旋转矩阵和平移向量来表示。相机标定结果的好坏直接决定三维重建结果的好坏。

在对双目相机进行标定时，根据张正友(棋盘格)标定方法，需要双目相机拍摄不同角度的标定板来完成标定公祖。根据大量数据表明，一般认为标定图片达到20-30张时，标定结果相对稳定。在标定过程中，利用棋盘格角点作为标志点，通过改变棋盘格的朝向，即变换世界坐标系，得到多个图像，依次对各个图片提取交点，然后计算双目相机的内参和外参。

在对两个以上的相机进行标定时，使用张正友标定法，需要每个相机都能够拍摄到棋盘格上的角点。想要获得多个相机之间的相对位置关系，要求所有相机至少共享某一世界坐标系下的图像，也就是说至少在棋盘格的一个姿态下，要求所有相机都能够看见该棋盘格。棋盘格存在朝向问题，也就是说棋盘格上的图像仅在一面上存在，如图6所示，棋盘格朝向8个相机中的0-3号相机，此时4-7号相机无法观测到棋盘格上的角点，也就是说此时只有0-3号相机共享了该棋盘格姿态下的角点，在进行计算时仅仅能计算0-3号相机中的每两个相机之间的空间位置关系，而无法计算4-7号相机中的每两个相机之间的空间位置关系，也无法计算4-7号相机与0-3号相机中的任意相机之间的位置关系。那么在棋盘格的该姿态下，就无法找到4-7号相机与0-3号相机之间的对应关系(或者匹配信息)。因此，处于棋盘格正面一侧的相机和处于棋盘格背面一侧的相机无法建立联系，也无法实现他们之间的相对位置的计算。这样也无法实现对于各个相机的外参的全局优化。

因此棋盘格标定法通常也只适用于双目相机的标定，或者适用于相机都摆在棋盘格的一侧的相机的标定，对于大场地的摆成圆形或凸多面体形状的多个相机而言，不适于使用棋盘格来进行标定。

现在的相机标定方法还包括利用辐射杆的标定方法，但是该方法需要在所采集的图像上对辐射杆上的标记点进行标注，这十分费时费力。

因此在用于三维重建的计算机视觉领域，存在对在大场地上部署的多个相机进行标定的方法，需要该方法能够简单且快速地对多个相机完成内参和外参的标定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有多相机标定算法的缺陷，提供一种基于一维标定杆的用于大场地的多相机标定方法，该方法能够提高标定精度，简化标定流程，降低标定开销。