CN112053406A - 成像装置参数标定方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种成像装置标定方法，包括：获取目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对标定对象的第一图像；根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域；在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，获得所述标定对象的第二映射区域；在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系；根据所述多个空间位姿变换关系，标定所述目标成像装置的参数。该方法可以方便、准确的对成像装置的参数进行标定。
Description
技术领域
本公开涉及计算机视觉技术领域，更具体地，涉及成像装置参数标定方法、装置及电子设备。
背景技术
在使用成像装置，例如，摄像机拍摄图像的过程中，为了提升成像装置拍摄的图像的质量，进而提升后续基于图像重建的三维场景模型的精准度，可以执行成像装置参数标定过程，以确定成像装置的一个或多个参数。
目前一般是通过标定板对成像装置的参数进行标定，即，使用成像装置拍摄标定板的一张或多张图像，通过图像中的标定物与标定板中对应标定物间的空间对应关系，对成像装置的参数进行标定。
然而，现有的成像装置参数标定方法一般需要用户具备一定的计算机视觉背景，在具体实施时，其步骤相对繁琐，并且在对包含多个成像装置的成像系统进行标定时，其标定结果还存在准确度低的问题。
发明内容
本公开实施例的一个目的是提供一种对成像装置的参数进行标定的新技术方案。
根据本公开的第一方面，提供了一种成像装置参数标定方法，该方法包括：
获取第一图像，其中，所述第一图像是目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对标定对象的图像，所述标定对象包括按照固定间隔排列的多个标定物；
根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域；
在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，获得所述多个标定物中的与所述第二图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第二映射区域，其中，所述第二图像是所述目标成像装置在第二位姿下拍摄的针对所述标定对象的图像；
在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系；
根据所述多个空间位姿变换关系，标定所述目标成像装置的参数。
可选地，所述根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域，包括：
获取所述第一图像中的多个标定物的多个位置坐标；
根据所述多个位置坐标，对所述多个标定物进行聚类排列，获得满足预设条件的目标聚类排列组合；
根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域。
可选地，所述根据所述多个位置坐标，对所述多个标定物进行聚类排列，获得满足预设条件的目标聚类排列组合，包括：
分别以所述多个位置坐标中的任一位置坐标作为初始聚类中心点；
根据与所述初始聚类中心点邻近的位置坐标，构建初始聚类排列组合，并计算所述初始聚类排列组合的初始代价数值，其中，所述初始聚类排列组合为预设大小的矩形区域，所述初始代价数值是通过预设的代价函数计算得到的数值；
根据所述多个位置坐标和所述初始聚类排列组合，获取代价数值小于所述初始代价数值的多个待确定聚类排列组合；
从所述多个待确定聚类排列组合中，选择最小代价数值对应的待确定聚类排列组合作为所述目标聚类排列组合。
可选地，所述根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域，包括：
计算所述目标聚类排列组合中的多个标定物的边界区域；
根据所述边界区域，获得所述第一映射区域。
可选地，在所述根据所述目标聚类排列组合，计算所述第一映射区域步骤之前，所述方法还包括：
获取所述目标聚类排列组合中的多个标定物的参数信息；
在所述参数信息满足预设的参数条件的情况下，执行所述根据所述目标聚类排列组合，计算所述第一映射区域步骤。
可选地，所述标定对象为展示在显示界面上的对象；
在获得所述标定对象中的第一映射区域之后，所述方法还包括：
在所述显示界面展示的所述标定对象中标识所述第一映射区域。
可选地，在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，所述方法还包括：
根据所述标定对象中所述第一映射区域以外的标定物的信息，生成指示用户调整所述目标成像装置的位姿的指示信息；
展示所述指示信息。
可选地，所述标定对象中的标定物包括以下任意一种：实心圆形图案、实心方框图案。
根据本公开的第二方面，本公开还提供了另一种成像装置参数标定方法，包括：
接收针对目标成像装置进行参数标定的触发操作；
响应于所述触发操作，在显示界面上展示标定对象，其中，所述标定对象包括按照固定间隔排列的多个标定物；
获取所述目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对所述标定对象的第一图像，并根据所述第一图像，计算所述标定对象的第一映射区域，其中，所述第一映射区域包含所述多个标定物中与所述第一图像建立空间对应关系的标定物；
在所述显示界面上标识所述第一映射区域，以及在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，计算所述标定对象的第二映射区域，其中，所述第二图像是所述目标成像装置在第二位姿下拍摄的针对所述标定对象的图像；
在所述显示界面上标识所述第二映射区域，并在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，标定所述目标成像装置的参数。
可选地，在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，所述方法还包括：
根据所述标定对象中所述第一映射区域以外的标定物的信息，生成指示用户调整所述目标成像装置的位姿的指示信息；
展示所述指示信息。
可选地，在根据所述第一图像和所述第二图像，标定所述目标成像装置的参数步骤之后，所述方法还包括：
展示所述目标成像装置标定后的参数。
根据本公开的第三方面，本公开还提供了一种成像装置参数标定装置，包括：
第一图像获取模块，用于获取第一图像，其中，所述第一图像是目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对标定对象的图像，所述标定对象包括按照固定间隔排列的多个标定物；
映射区域计算模块，用于根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域；
第二图像获取模块，用于在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，获得所述多个标定物中的与所述第二图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第二映射区域，其中，所述第二图像是所述目标成像装置在第二位姿下拍摄的针对所述标定对象的图像；
空间位姿变换关系获得模块，用于在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系；
参数标定确定模块，用于根据所述多个空间位姿变换关系，标定所述目标成像装置的参数。
根据本公开的第四方面，还提供了一种电子设备，其包括根据本公开的第三方面所述的装置；或者，所述电子设备包括：存储器，用于存储可执行的指令；处理器，用于根据所述指令的控制运行所述电子设备执行根据本公开的第一方面和第二方面所述的方法。
本公开的一个有益效果在于，根据本公开的实施例，在电子设备对目标成像装置进行参数标定时，不需要用户进行复杂操作以及复杂计算，只需要用户移动目标成像装置的位姿，以使得电子设备可以获取到目标成像装置在不同位姿下拍摄的多张图像，并通过该多张图像分别对标定对象中的区域进行映射，通过该多张图像，分别建立与标定对象中的标定物间的多个空间对应关系，并通过获得该目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系，即可方便、准确的对目标成像装置进行参数标定。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其他特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
图1是根据本公开实施例的成像装置参数标定方法的流程示意图。
图2是根据本公开实施例的第一标定对象的示意图。
图3是根据本公开实施例的第二标定对象的示意图。
图4a是根据本公开实施例的第一标识映射区域的示意图。
图4b是根据本公开实施例的第二标识映射区域的示意图。
图4c是根据本公开实施例的第三标识映射区域的示意图。
图5a是根据本公开实施例的第一指示信息示意图。
图5b是根据本公开实施例的第二指示信息示意图。
图5c是根据本公开实施例的第三指示信息示意图。
图6是根据本公开实施例的另一种成像装置参数标定方法的流程示意图。
图7是根据本公开实施例的成像装置参数标定装置的原理框图；
图8是根据本公开实施例的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其他例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
<方法实施例一>
图1是根据本公开实施例的成像装置参数标定方法的流程示意图，该方法可以由电子设备实施，该电子设备可以为常用的计算机设备。
根据图1所示，本实施例的方法可以包括如下步骤S1100-S1500，以下予以详细说明。
步骤S1100，获取第一图像，其中，所述第一图像是目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对标定对象的图像，所述标定对象包括按照固定间隔排列的多个标定物。
目前，在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面的某点的三维坐标位置与其在图像中对应点之间的相互关系，一般需要建立成像装置成像的几何模型，其中，该几何模型中的参数就是成像装置的参数，而对这些参数，例如，成像装置的内参、外参以及畸变参数等参数进行求解的过程一般称之为成像装置参数标定，其中，该成像装置可以为相机或摄像机。
具体到本实施例中，目标成像装置可以为一个或多个成像装置，具体的，该目标成像装置可以为搭载于可移动设备上的一个或多个成像装置，其中，该可移动设备可以为无人机、车辆等设备；当然，在具体实施时，该目标成像装置也可以为固定放置的成像装置，例如，该装置可以为用于拍摄道路交通状况的成像装置。
标定对象，也可称为标定板(Calibration Target)，是包括按照固定间隔排列的多个标定物的对象，其中，该标定物可以为实心圆图案，或者也可以为实心方块图案，当然，在具体实施时，标定板中的标定物也可以根据需要进行设置，例如，标定物还可以为实心五边形图案、实现六边形图案等图案，此处不做特殊限定。
请参看图2和图3，其分别是根据本公开实施例的第一标定对象以及第二标定对象的示意图。在具体实施时，在使用图2所示的标定对象对目标成像装置的参数进行标定时，一般是在目标成像装置拍摄得到该标定对象的图像后，通过图像中的多个实心圆的圆心坐标数据与该多个实心圆在现实世界中的三维坐标数据之间的空间对应关系，即，根据图像坐标系(Pixel CoordinateSystem)中的实心圆的圆心坐标数据与其在世界坐标系(WorldCoordinate System)中的坐标数据之间的空间对应关系，对目标成像装置的参数进行标定；而在使用图3所述的标定对象对目标成像装置的参数进行标定时，一般是根据该标定对象中的实心方框的角点坐标数据对目标成像装置的参数进行标定。
需要说明的是，有关成像装置参数标定时的各个坐标系，例如，世界坐标系、图像坐标系、成像平面坐标系(Retinal coordinate system)以及相机坐标系(Cameracoordinate system)的定义以及相互之间的数据转换方法，由于现有技术中有详细说明，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，如无特殊说明，以图2所示的标定对象为例，说明如何对目标成像装置的参数进行标定。
在具体实施时，可以使用电子设备，例如，计算机设备展示标定对象，并将待进行参数标定的目标成像装置与该电子设备连接，以使得该电子设备可以获取到目标成像装置拍摄到的针对该标定对象的图像。
第一图像，是目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对标定对象的图像。
具体来讲，在用户需要对象目标成像装置进行标定时，可以向电子设备发出用于进行参数标定的触发操作，例如，可以点击电子设备中的“参数标定”按钮；响应于该触发操作，电子设备中可以展示标定对象，例如，标定板，并可以由用户通过调整目标成像装置的不同位姿，对标定对象进行拍摄以获取该标定对象在不同位姿下的图像，之后，将该图像传输给电子设备，以供该电子设备根据该图像对成像装置的参数进行标定，其中，目标成像装置的位姿，是指成像装置的位置以及姿态。
在步骤S1100之后，执行步骤S1200，根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域。
目前，对成像装置进行标定时，在拍摄得到标定对象的图像之后，在建立图像中的标定物与标定对象中的标定物之间的空间对应关系时，一般或是需要经过复杂的计算，或是需要在标定对象中设置多个参考标记，以根据图像中的该参考标记与标定对象中的对应参考标记之间的对应关系，建立其他标定物之间的空间对应关系，上述方法的计算复杂度相对较高，并且还对成像装置的拍摄位姿有一定的要求，在操作上不够方便且计算复杂度相对较高。
针对现有技术中的上述问题，本实施例在对目标成像装置的参数进行标定时，不需要在标定对象中设置参考标记，并且，为了提升建立的多个标定物之间的空间对应关系的准确度，本实施例的方法针对目标成像装置在不同位姿下拍摄的标定对象的图像，通过对该图像中的多个标定物的坐标数据进行聚类排列，以计算捕获的图像在标定对象上的映射区域。
在本实施例中，所述根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域，包括：获取所述第一图像中的多个标定物的多个位置坐标；根据所述多个位置坐标，对所述多个标定物进行聚类排列，获得满足预设条件的目标聚类排列组合；根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域。
需要说明的是，在执行所述获取所述第一图像中的多个标定物的多个位置坐标步骤之前，本实施例提供的方法还包括：对所述第一图像执行图像优化处理，以降低图像中的噪声数据。
具体来讲，在标定对象为图2所示的标定对象，即，标定对象中的标定物为实心圆形图案时，针对目标成像装置拍摄到的图像，可以提取该图像中的多个实心圆形图案，并对该多个实心圆形图案进行平滑处理或者其它图像优化处理，以方便对圆形图案进行后续处理。
在本实施例中，所述根据所述多个位置坐标，对所述多个标定物进行聚类排列，获得满足预设条件的目标聚类排列组合，包括：分别以所述多个位置坐标中的任一位置坐标作为初始聚类中心点；根据与所述初始聚类中心点邻近的位置坐标，构建初始聚类排列组合，并计算所述初始聚类排列组合的初始代价数值，其中，所述初始聚类排列组合为预设大小的矩形区域，所述初始代价数值是通过预设的代价函数计算得到的数值；根据所述多个位置坐标和所述初始聚类排列组合，获取代价数值小于所述初始代价数值的多个待确定聚类排列组合；从所述多个待确定聚类排列组合中，选择最小代价数值对应的待确定聚类排列组合作为所述目标聚类排列组合。
在本实施例中，为了准确计算捕获的第一图像中的标定物在标定对象中的映射区域，在通过第一图像，获得多个标定物的多个位置坐标之后，将对该多个位置坐标的聚类排列问题建模为二维优化问题，这样，该优化问题的代价函数可以为：聚类排列组合中的位置坐标的数量以及基于两个位置坐标预测第三个位置坐标的匹配程度，该代价函数具体可以使用以下表达式表示：
E(x,y)＝Ecorners(y)+Estruct(x,y)
Ecorners(y)＝-|{y|y≠ο}|
其中，E(x,y)用于表示代价函数，Ecorners(y)为正则项，用于表征尽可能获取更多的位置坐标，Estruct(x,y)用于表征基于两个位置坐标预测第三个位置坐标的匹配程度,x表示候选的位置坐标，y表示候选位置坐标对应的标识，O表示外点的集合，i,j以及k均为不小于0的整数，分别用于表征三个邻接候选位置坐标，τ表示行或列三元组集合，ci表示候选集合中的位置坐标；
在具体实施时，可以以多个位置坐标中的任意一个位置坐标作为为初始聚类中心点，之后，联合该中心点的周围位置坐标，构建初始聚类排列组合，其中，该初始聚类排列组合可以为一个3*3的矩形区域，即，选取中心点周围的8个位置坐标构建初始聚类排列组合。
需要说明的是，所述预设大小的矩形区域可以根据需要进行设置，例如，根据标定对象中的标定物的排列情况，该预设大小的矩形区域还可以为2*2、4*4等尺寸的矩形区域；另外，如果根据多个位置坐标中的任意一个位置坐标，均无法构建上述初始聚类排列组合，则可以认为该第一图像存在拍摄异常或图像异常的问题，可以放弃对该第一图像的处理。
在构建初始聚类排列组合之后，可以基于深度优先搜索(Depth-First-Search)策略或者其它搜索策略，在该初始聚类排列组合构成的矩形区域的上下左右四个方向分别搜索位置坐标以构建多个新的、代价数值小于所述初始代价数值的矩形区域作为待确定聚类排列组合；之后，选择代价数值最小的代价数值对应的待确定聚类排列组合作为目标聚类排列组合。
在通过上述处理，获得目标聚类排列组合之后，所述根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域，包括：计算所述目标聚类排列组合中的多个标定物的边界区域；根据所述边界区域，获得所述第一映射区域。
例如，在标定对象为图2所示的标定对象时，可以通过计算该目标聚类排列组合中的圆形图案的边界区域，并通过将该边界区域与标定图案中的对应区域进行映射，得到标定对象中的第一映射区域。
另外，在具体实施时，为了减少计算复杂度，在执行所述根据所述目标聚类排列组合，计算所述第一映射区域步骤之前，所述方法还包括：获取所述目标聚类排列组合中的多个标定物的参数信息；在所述参数信息满足预设的参数条件的情况下，执行所述根据所述目标聚类排列组合，计算所述第一映射区域步骤。
即，可以计算该目标聚类排列组合中的圆形图案的行列信息、圆形图案在每行以及每列的数量信息以及圆形图案的尺寸等信息中的一种或多种，并根据该参数信息，判断是否满足预设的参数条件。
其中，该预设的参数条件可以包括以下至少一种：目标聚类排列组合中的圆形图案的数量不大于标定对象中的圆形图案的数量、目标聚类排列组合中的行数量以及列数量不大于标定对象中的行数量以及列数量。
以上对如何获得第一映射区域进行了详细说明。请参看图4a，其是根据本公开实施例的第一标识映射区域的示意图，如图4a所示，在计算得到标定对象中的第一映射区域之后，为了提升用户体验，以方便用户调整目标成像装置的位姿；在计算得到标定对象中的第一映射区域之后，所述方法还包括：在所述显示界面展示的所述标定对象中标识所述第一映射区域。其中，标识第一映射区域的方法可以为：改变该映射区域中的标识物的颜色，例如，标定对象中标定物的颜色默认可以为黑色，而针对映射区域，例如，第一映射区域中的标定物，可以将其颜色设置为黑色以外的颜色，例如，可以为绿色；或者也可以以实线框或者虚线框的形式标识该区域，例如，可以如图4a所示，以虚线框的形式标识该区域，此处不做特殊限定。
在步骤S1200之后，执行步骤S1300，在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，获得所述多个标定物中的与所述第二图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第二映射区域，其中，所述第二图像是所述目标成像装置在第二位姿下拍摄的针对所述标定对象的图像。
请参看图4b以及图4c其是根据本公开实施例的第二以及第三标识映射区域的示意图，如图4b、4c所示，在根据目标成像装置在第一位姿拍摄的图像，计算得到的第一映射区域中仅包含标定对象中的部分标定物的情况下，为了提升参数标定的准确性，还可以通过调整目标成像装置的位姿，拍摄针对标定对象的第二图像、第三图像、…第n图像，其中,n为大于0的整数，直至对标定对象中未被映射到的其他标定物全部映射完成。
需要说明的是，在本实施例中，第一图像、第一映射区域、第二图像以及第二映射区域中的“第一”、“第二”是用于对不同的图像及其对应建立的映射区域进行区分说明，而非用于特殊限定某一图像或某一映射区域。
另外，为了进一步提升用户体验，在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，所述方法还包括：根据所述标定对象中所述第一映射区域以外的标定物的信息，生成指示用户调整所述目标成像装置的位姿的指示信息；展示所述指示信息。即，电子设备在根据第一位姿拍摄的第一图像，计算得到的第一映射区域仅包含标定对象中的部分标定物的情况下，可以根据当前计算到的第一位姿信息，以及未被映射到的其他标定物的信息，生成指示用户调整所述目标成像装置的位姿的指示信息，并展示该指示信息，以供用户调整目标成像装置的位姿。
如图5a所示，其是根据本公开实施例的第一指示信息示意图，在具体实施时，该指示信息可以为文字信息，例如，可以是图5a所示的“请向左移动成像装置”的信息。
或者，为了提升用户体验，该指示信息也可以为能够提供直观信息的图像信息，如图5b所示，其是根据本公开实施例的第二指示信息示意图，即，该指示信息可以为箭头信息，当然，在具体实施时，该图像信息也可以为其它内容，此处不做特殊限定。
又或者，该指示信息也可以为语音信息，如图5c所示，其是根据本公开实施例的第三指示信息示意图，即，在具体实施时，可以以语音或者视频的形式发出提示信息，以更好的提示用户调整目标成像装置的位姿。
需要说明的是，在实际中，可以使用以上任意一种方式展示指示信息，当然，也可以将上述方式进行组合，例如，可以同时以文字、语音以及图像的方式展示指示信息，此处不再赘述。
步骤S1400，在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系。
具体来讲，通过不断的调整目标成像装置的位姿，并根据拍摄到的多张图像，完成对标定对象中的全部标定物的映射之后，即可根据不同位姿下拍摄的图像中的多个标定物与标定对象中的多个标定物分别建立的空间对应关系，计算得到不同位姿下的目标成像装置的空间位姿变换关系。
其中，该多个空间位姿变换关系的获得方法具体可以包括：对所述目标成像装置在任意位姿下拍摄得到的图像中的全部标定物的坐标数据与标定对象中的全部标定物的三维坐标数据之间的对应关系进行单应性变换(Homography)，获得该目标成像装置在当前位姿下的位姿数据。
步骤S1500，根据所述多个空间位姿变换关系，标定所述目标成像装置的参数。
在经过步骤S1400得到目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系，即，多个位姿数据之后，通过优化求解，即可标定该目标成像装置的参数。
需要说明的是，有关如何根据图像坐标系中标定物的坐标数据与世界坐标系中对应标定物的坐标数据之间的空间对应关系，计算目标成像装置的位姿数据，以及，如何根据位姿数据求解成像装置的内参、外参以及畸变参数以对成像装置的参数进行标定，因为现有技术中有详细说明，例如，可以参照张氏标定法中的相关说明，本实施例中不再赘述。
在经过以上处理对目标成像装置的参数进行标定之后，电子设备还可以展示目标成像装置标定后的参数，以供用户查看；当然，为提升用户体验，还可以将标定前的参数以及标定后的参数进行对比展示，此处不再赘述。
根据以上步骤S1100～S1500可知，在电子设备对目标成像装置进行参数标定时，不需要用户进行复杂操作以及复杂计算，只需要用户移动目标成像装置的位姿，以使得电子设备可以获取到目标成像装置在不同位姿下拍摄的多张图像，并通过该多张图像分别对标定对象中的区域进行映射，通过该多张图像，分别建立与标定对象中的标定物间的多个空间对应关系，并通过获得该目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系，即可方便、准确的对目标成像装置进行参数标定。
<方法实施例二>
与上述方法实施例一相对应，本实施例还提供另一种成像装置参数标定方法，其可以应用于电子设备，请参看图6，是根据本公开实施例的另一种成像装置参数标定方法的流程示意图。如图6所示，该方法可以包括如下步骤S6100-S6500，以下予以详细说明.
步骤S6100，接收针对目标成像装置进行参数标定的触发操作。
步骤S6200，响应于所述触发操作，在显示界面上展示标定对象，其中，所述标定对象包括按照固定间隔排列的多个标定物。
步骤S6300，获取所述目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对所述标定对象的第一图像，并根据所述第一图像，计算所述标定对象的第一映射区域，其中，所述第一映射区域包含所述多个标定物中与所述第一图像建立空间对应关系的标定物。
步骤S6400，在所述显示界面上标识所述第一映射区域，以及在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，计算所述标定对象的第二映射区域，其中，所述第二图像是所述目标成像装置在第二位姿下拍摄的针对所述标定对象的图像。
步骤S6500，在所述显示界面上标识所述第二映射区域，并在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，标定所述目标成像装置的参数。
在一个例子中，在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，所述方法还包括：
根据所述标定对象中所述第一映射区域以外的标定物的信息，生成指示用户调整所述目标成像装置的位姿的指示信息；
展示所述指示信息。
在一个例子中，在根据所述第一图像和所述第二图像，标定所述目标成像装置的参数步骤之后，所述方法还包括：
展示所述目标成像装置标定后的参数。
<装置实施例>
与上述方法实施例一以及方法实施例二相对应，在本实施例中，还提供一种成像装置参数标定装置，如图7所示，该装置7000可以包括第一图像获取模块7100、映射区域计算模块7200、第二图像获取模块7300、空间位姿变换关系获得模块7400以及参数标定确定模块7500。
该第一图像获取模块7100，用于获取第一图像，其中，所述第一图像是目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对标定对象的图像，所述标定对象包括按照固定间隔排列的多个标定物。
该映射区域计算模块7200，用于根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域。
在一个实施例中，该映射区域计算模块7200在根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域时，可以用于：
获取所述第一图像中的多个标定物的多个位置坐标；
根据所述多个位置坐标，对所述多个标定物进行聚类排列，获得满足预设条件的目标聚类排列组合；
根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域。
在一个实施例中，该映射区域计算模块7200在根据所述多个位置坐标，对所述多个标定物进行聚类排列，获得满足预设条件的目标聚类排列组合时，可以用于：
分别以所述多个位置坐标中的任一位置坐标作为初始聚类中心点；
根据与所述初始聚类中心点邻近的位置坐标，构建初始聚类排列组合，并计算所述初始聚类排列组合的初始代价数值，其中，所述初始聚类排列组合为预设大小的矩形区域，所述初始代价数值是通过预设的代价函数计算得到的数值；
根据所述多个位置坐标和所述初始聚类排列组合，获取代价数值小于所述初始代价数值的多个待确定聚类排列组合；
从所述多个待确定聚类排列组合中，选择最小代价数值对应的待确定聚类排列组合作为所述目标聚类排列组合。
在一个实施例中，该映射区域计算模块7200在根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域时，可以用于：
计算所述目标聚类排列组合中的多个标定物的边界区域；
根据所述边界区域，获得所述第一映射区域。
在一个实施例中，所述标定对象为展示在显示界面上的对象；该装置7000还包括展示模块，用于：
在获得所述标定对象中的第一映射区域之后，在所述显示界面展示的所述标定对象中标识所述第一映射区域。
在一个实施例中，在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，该装置7000还包括指示模块，用于：
根据所述标定对象中所述第一映射区域以外的标定物的信息，生成指示用户调整所述目标成像装置的位姿的指示信息；
展示所述指示信息。
该第二图像获取模块7300，用于在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，获得所述多个标定物中的与所述第二图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第二映射区域，其中，所述第二图像是所述目标成像装置在第二位姿下拍摄的针对所述标定对象的图像。
空间位姿变换关系获得模块7400，用于在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系。
该参数标定模块7500，用于根据所述多个空间位姿变换关系，标定所述目标成像装置的参数。
<设备实施例>
与上述方法实施例一以及方法实施例二相对应，在本实施例中，还提供一种电子设备，其可以包括根据本公开任意实施例的成像装置参数标定装置7000，用于实施本公开以上任意实施例的成像装置参数标定方法。
如图8所示，该电子设备8000还可以包括处理器8200和存储器8100，该存储器8100用于存储可执行的指令；该处理器8200用于根据指令的控制运行电子设备以执行根据本公开以上任意实施例的成像装置参数标定方法。
以上装置7000的各个模块可以由处理器8200运行该指令以执行根据本公开任意实施例的成像装置参数标定方法来实现。
该电子设备7000可以是服务器，也可以是其他类型的设备，例如是终端设备等，在此不做限定。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，使得在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (13)
1.一种成像装置参数标定方法，其特征在于，包括：
获取第一图像，其中，所述第一图像是目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对标定对象的图像，所述标定对象包括按照固定间隔排列的多个标定物；
根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域；
在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，获得所述多个标定物中的与所述第二图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第二映射区域，其中，所述第二图像是所述目标成像装置在第二位姿下拍摄的针对所述标定对象的图像；
在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系；
根据所述多个空间位姿变换关系，标定所述目标成像装置的参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域，包括：
获取所述第一图像中的多个标定物的多个位置坐标；
根据所述多个位置坐标，对所述多个标定物进行聚类排列，获得满足预设条件的目标聚类排列组合；
根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个位置坐标，对所述多个标定物进行聚类排列，获得满足预设条件的目标聚类排列组合，包括：
分别以所述多个位置坐标中的任一位置坐标作为初始聚类中心点；
根据与所述初始聚类中心点邻近的位置坐标，构建初始聚类排列组合，并计算所述初始聚类排列组合的初始代价数值，其中，所述初始聚类排列组合为预设大小的矩形区域，所述初始代价数值是通过预设的代价函数计算得到的数值；
根据所述多个位置坐标和所述初始聚类排列组合，获取代价数值小于所述初始代价数值的多个待确定聚类排列组合；
从所述多个待确定聚类排列组合中，选择最小代价数值对应的待确定聚类排列组合作为所述目标聚类排列组合。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域，包括：
计算所述目标聚类排列组合中的多个标定物的边界区域；
根据所述边界区域，获得所述第一映射区域。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域步骤之前，所述方法还包括：
获取所述目标聚类排列组合中的多个标定物的参数信息；
在所述参数信息满足预设的参数条件的情况下，执行所述根据所述目标聚类排列组合，获得所述第一映射区域步骤。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定对象为展示在显示界面上的对象；
在获得所述标定对象中的第一映射区域之后，所述方法还包括：
在所述显示界面展示的所述标定对象中标识所述第一映射区域。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，所述方法还包括：
根据所述标定对象中所述第一映射区域以外的标定物的信息，生成指示用户调整所述目标成像装置的位姿的指示信息；
展示所述指示信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定对象中的标定物包括以下任意一种：实心圆形图案、实心方框图案。
9.一种成像装置参数标定方法，其特征在于，应用于电子设备，包括：
接收针对目标成像装置进行参数标定的触发操作；
响应于所述触发操作，在显示界面上展示标定对象，其中，所述标定对象包括按照固定间隔排列的多个标定物；
获取所述目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对所述标定对象的第一图像，并根据所述第一图像，计算所述标定对象的第一映射区域，其中，所述第一映射区域包含所述多个标定物中与所述第一图像建立空间对应关系的标定物；
在所述显示界面上标识所述第一映射区域，以及在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，计算所述标定对象的第二映射区域，其中，所述第二图像是所述目标成像装置在第二位姿下拍摄的针对所述标定对象的图像；
在所述显示界面上标识所述第二映射区域，并在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，标定所述目标成像装置的参数。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，所述方法还包括：
根据所述标定对象中所述第一映射区域以外的标定物的信息，生成指示用户调整所述目标成像装置的位姿的指示信息；
展示所述指示信息。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在根据所述第一图像和所述第二图像，标定所述目标成像装置的参数步骤之后，所述方法还包括：
展示所述目标成像装置标定后的参数。
12.一种成像装置参数标定装置，包括：
第一图像获取模块，用于获取第一图像，其中，所述第一图像是目标成像装置在第一位姿下拍摄的针对标定对象的图像，所述标定对象包括按照固定间隔排列的多个标定物；
映射区域计算模块，用于根据所述第一图像，获得所述多个标定物中的与所述第一图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第一映射区域；
第二图像获取模块，用于在所述第一映射区域包含所述标定对象中的部分标定物的情况下，获取第二图像，并根据所述第二图像，获得所述多个标定物中的与所述第二图像建立空间对应关系的标定物，作为所述标定对象的第二映射区域，其中，所述第二图像是所述目标成像装置在第二位姿下拍摄的针对所述标定对象的图像；
空间位姿变换关系获得模块，用于在所述第二映射区域包含所述标定对象中的另一部分标定物的情况下，根据所述第一图像和所述第二图像，获得所述目标成像装置在不同位姿下的多个空间位姿变换关系；
参数标定确定模块，用于根据所述多个空间位姿变换关系，标定所述目标成像装置的参数。
13.一种电子设备，包括权利要求12所述的装置；或者，
所述电子设备包括：
存储器，用于存储可执行的指令；
处理器，用于根据所述指令的控制运行所述电子设备执行如权利要求1-11任意一项所述的方法。
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