[发明专利]相机标定方法、装置、系统、电子设备和存储介质

权利要求书

1.一种相机标定方法，其特征在于，所述方法包括：

在移动机器人按照第一轨迹运动的过程中，获取固定于所述移动机器人上的相机采集的标定板图像信息、以及固定于所述移动机器人上的里程计采集的里程计信息；

根据所述相机的内参和所述标定板图像信息，确定所述相机在运动过程中的第一位姿变换数据；

根据所述里程计信息，确定所述移动机器人在运动过程中的第二位姿变换数据；

基于所述第一位姿变换数据和所述第二位姿变换数据，进行相机外参标定，获得外参标定结果，所述外参标定结果用于表征所述相机对应的相机坐标系与所述移动机器人对应的机体坐标系之间的变换关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相机的内参和所述标定板图像信息，确定所述相机在运动过程中的第一位姿变换数据，包括：

根据所述标定板图像信息获得至少一组标定板图像，其中，每组标定板图像包括相邻的第一帧标定板图像和第二帧标定板图像；

根据所述相机的内参、以及所述第一帧标定板图像中各标定点在世界坐标系和像素坐标系下的坐标，获得所述相机相对于所述标定板的第一位姿；

根据所述相机的内参、以及所述第二帧标定板图像中各标定点在所述世界坐标系和所述像素坐标系下的坐标，获得所述相机相对于所述标定板的第二位姿；

基于所述第一位姿和所述第二位姿，确定所述相机在每相邻两帧之间的位姿变换向量，所述第一位姿变换数据包括所述相机在每相邻两帧之间的位姿变换向量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述里程计信息，确定所述移动机器人在运动过程中的第二位姿变换数据，包括：

根据所述里程计信息获得至少一组里程计数据，其中，每组里程计数据包括相邻的第一帧里程计数据和第二帧里程计数据；

根据所述第一帧里程计数据，获得所述移动机器人相对于所述世界坐标系的第三位姿；

根据所述第二帧里程计数据，获得所述移动机器人相对于所述世界坐标系的第四位姿；

基于所述第三位姿和所述第四位姿，确定所述移动机器人在每相邻两帧之间的位姿变换向量，所述第二位姿变换数据包括所述移动机器人在每相邻两帧之间的位姿变换向量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述相机在每相邻两帧之间的位姿变换向量包括第一平移向量和第一旋转向量，其中，所述第一平移向量表示所述相机从第二帧指向第一帧的位置向量，所述第一旋转向量表示所述相机从第一帧旋转到第二帧的旋转向量；

所述移动机器人在每相邻两帧之间的位姿变换向量包括第二平移向量和第二旋转向量，其中，所述第二平移向量表示所述移动机器人从第二帧指向第一帧的位置向量，所述第二旋转向量表示所述移动机器人从第一帧旋转到第二帧的旋转向量；

所述基于所述第一位姿变换数据和所述第二位姿变换数据，进行相机外参标定，获得外参标定结果，包括：

基于所述第一旋转向量、所述第二旋转向量和待标定旋转向量，建立旋转变换方程，其中，所述待标定旋转向量用于表征所述相机坐标系与所述机体坐标系之间的旋转变换关系；

基于所述第一平移向量、所述第二平移向量、第三旋转向量、所述待标定旋转向量和所述待标定平移向量，建立平移变换方程，其中，所述第三旋转向量为所述第一旋转向量或所述第二旋转向量，所述待标定平移向量用于表征所述相机坐标系与所述机体坐标系之间的位移变换关系；

对所述旋转变换方程和所述平移变换方程进行求解，获得外参标定结果，所述外参标定结果包括所述待标定旋转向量和所述待标定平移向量的标定结果。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一旋转向量、所述第二旋转向量和待标定旋转向量，建立旋转变换方程，包括：

将所述第一旋转向量与所述待标定旋转向量相乘，获得将第一帧的相机坐标系旋转到第二帧的机体坐标系的第一种旋转方式；

将所述待标定旋转向量与所述第二旋转向量相乘，获得将第一帧的相机坐标系旋转到第二帧的机体坐标系的第二种旋转方式；

基于所述第一种旋转方式与所述第二种旋转方式的等价关系，建立旋转变换方程。