[发明专利]大空间环境下边扫场边标定方法、装置、设备及存储介质

说明书

本申请涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种大空间环境下边扫场边标定方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取多个光学相机的相机序号，采集多帧数据，每帧均得到对应的多个初始数据；在多个初始数据中，当至少有两个光学相机采集到预设帧数的坐标数据时，根据多个初始数据得到每个光学相机的目标外参和目标内参，计算每个光学相机的重投影误差并记为标定精度，在所有的光学相机的标定精度不大于精度阈值后，整体优化所有的光学相机的目标外参。本申请边扫场边标定技术，不但减少了传统标定方法的标定时间，而且实时反馈节省了大量的人力和物力，使得系统运行更加流畅方便。

技术领域

本申请涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种大空间环境下边扫场边标定方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着机器视觉应用日益广泛，大空间环境中的多相机视觉系统的需求越来越多了，主要方向是大空间内的高精度定位与跟踪。为实现对物体的定位与跟踪，首先要对相机进行标定，在光学动捕系统中，标定过程需要在场地中间不断挥动标定杆，从而记录所有相机采集到的数据，我们将数据采集过程称为扫场。在多相机环境下，标定过程不仅要确定每个相机的参数，也需要确定相机与相机之间的位置关系，因此标定过程需要收集大量的相机数据，并通过复杂的算法优化，才能达到高质量的标定精度。

这样的扫场标定程序给用户带来了很多不便：第一，标定过程需要大量数据和复杂的算法计算，耗时太长；第二，标定算法是在数据采集之后才开始的，为了标定算法计算的准确性，用户必须一次性采集大量的数据，这些数据中含有很多无用的冗余数据，从而又导致了算法复杂性和耗时的问题；第三，如果一次标定算法的结果不符合用户的预期，用户则必须重新扫场，浪费了大量的人力和物力。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种大空间环境下边扫场边标定方法、装置、设备及存储介质，旨在解决在大空间环境中多个光学相机标定时耗时耗力的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种大空间环境下边扫场边标定方法，所述方法包括以下步骤：

获取多个光学相机的相机序号，采集每个所述光学相机对挥动中的标定杆捕获的多帧数据，将含有坐标数据的多帧数据按帧进行分类，每帧均得到对应的多个初始数据，每个所述初始数据均包括相机序号及对应的坐标数据；

在多个所述初始数据中，当至少有两个所述光学相机采集到预设帧数的坐标数据时，根据多个所述初始数据确定出多个所述光学相机中的主相机，根据所述主相机得到每个所述光学相机的目标外参；获取每个所述光学相机的硬件分辨率，根据所述硬件分辨率，得到每个所述光学相机的目标内参；

根据每个所述光学相机的所述目标内参、所述目标外参和采集到的所有坐标数据，计算每个所述光学相机的重投影误差，将所述重投影误差记为所述光学相机的标定精度，若任一所述光学相机的标定精度大于预设的精度阈值，则对于所述标定精度大于所述精度阈值的所述光学相机重复第一步，直至所有的所述光学相机的标定精度不大于所述精度阈值；

从所有的主相机中筛选出唯一主相机，将所述唯一主相机的旋转信息定义为单位阵，将所述主相机平移信息定义为零矩阵，根据所述唯一主相机的旋转信息和平移信息，得到每个所述主相机的旋转信息和平移信息，根据每个所述主相机的旋转信息和平移信息，得到每个所述光学相机的旋转信息和平移信息，所述旋转信息和所述平移信息为所述光学相机的目标外参。

本申请提供一种大空间环境下边扫场边标定装置，包括：

获取初始数据模块，用于获取多个光学相机的相机序号，采集每个所述光学相机对挥动中的标定杆捕获的多帧数据，将含有坐标数据的多帧数据按帧进行分类，每帧均得到对应的多个初始数据，每个所述初始数据均包括相机序号及对应的坐标数据；