CN112184823A - 环视系统快速标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环视系统快速标定方法，通过共同的标定物，对阵列中的每个相机的中心度、水平度、垂直度、水平方向、上下方向、垂直方向、曝光参数、白平衡参数、同步测试及系统测试进行测量，将测量值乘以每个测试项的权重，得出整个系统归一化后的标准分数，从而完备地标定整个系统。本发明使用多个超高性价比的微型相机，提供数目灵活的阵列配置，既利用了传统的主观标准，又利用了特有的客观参数，同时还加大了测试的维度，使得环视的测试标定更加全面、有效；其次，根据整个系统的复杂性对客观参数做简化，可以极大地简化标定的流程，提高现场标定的效率；最后，环视标定架和虚拟坐标的结合，让现场标定的操作简单、直观。

Description

环视系统快速标定方法

技术领域

本发明涉及一种环视系统，特别是涉及一种快速标定系统。

背景技术

随着VR技术的兴起，多个相机的系统，无论是相机朝外的环视，还是相机朝内的环视，都有了更多的需求。传统的环视系统需要好几十台单反每个相机，需要大型稳定的支撑架子，整个的校正过程是非常缓慢和不系统化的，同步的方法也相对昂贵。子弹头时间是最经典的环视应用，但也只是制作昂贵的电影才会用到。

现有的环视系统价格昂贵，限制了一般场景、一般商业活动的应用；此外难以快速搭建，基本上只能是固定位置，也限制了多样化商用场景的应用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种环视系统快速标定方法，用于解决现有技术中环视系统校正过程缓慢、不系统化，同步方法相对昂贵的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种环视系统快速标定方法，环视系统包括多台相机，其特征在于，所述环视系统快速标定方法包括：

步骤一：利用标定物调节测量相机的相关参数；

步骤二：对所述相关参数进行归一化处理；

步骤三：对归一化处理的结果进行加权求和；

步骤四，将求和结果与预设的阈值进行比较：

若求和结果小于阈值，则标定成功；否则，重新标定。

于本发明的一实施例中，所述标定物为位于拍摄中心位置的辅助环视标定架。

于本发明的一实施例中，将每台所述相机拍摄的图像传送到电脑上，预览图像时，画出每张图片水平方向及垂直方向的中心线，作为标定用虚拟水平线及虚拟垂直线，其交叉点就是标定中心点，水平距离和垂直距离与每个相机的视场角相吻合。

于本发明的一实施例中，所述参数包括：

(1)调节/测量中心度：

调节每个相机的位姿，使辅助环视标定架的中心点与屏幕中虚拟中心点重合，并记录下辅助环视标定架的中心点与屏幕中虚拟中心点的偏差值，生成数组T1；

(2)调节/测量水平位姿：

调节每个相机的位姿，使辅助环视标定架水平方向左右两个顶点之间的水平线与虚拟的水平线平行，并记录下两个顶点之间的水平线与虚拟的水平线间的夹角，生成数组T2；

(3)调节/测量垂直位姿：

调节每个相机的位姿，使辅助环视标定架垂直方向上下两个顶点之间的垂直线与虚拟的垂直线平行，并记录下两个顶点之间的垂直线与虚拟的垂直线间的夹角，生成数组T3；

(4)同步测试：

同步拍摄后快速浏览每个相机拍出的每一张照片，检查每个相机的输出，确认是否有连贯的动作，记录下连贯度，生成数组T9；

(5)系统测试：

将每个相机的试拍照片生成一个环视视频，判断用户端的环视播放是否正常，记录下主观评价的总体分数，生成数组T10。

于本发明的一实施例中，所述参数还包括：

(1)调节/测量水平方向：

水平方向转动每个相机，使每个相机生成图像中的水平线与虚拟水平线长度相当，并记录下每个相机生成的水平线与虚拟水平线的长度差，生成数组T4；

(2)调节/测量上下方向：

上下方向转动每个相机，使每个相机生成图像中的垂直线与虚拟垂直线长度相当，并记录下每个相机生成的垂直线与虚拟垂直线的长度差，生成数组T5；

(3)调节/测量垂直方向：

垂直方向转动每个相机，使每个相机生成图像中的水平线和垂直线都在虚拟水平线、虚拟垂直线的位置，并记录下每个相机生成的水平线、垂直线与虚拟水平线、虚拟垂直线的偏差值，生成数组T6；

(4)调节/测量曝光参数：

(a)根据每个相机从标的物中央区域采集的平均值和固定亮度值之间的差，来加大曝光或减少曝光；

(b)通过补光和适当调节感光度来适配每个相机的曝光参数；

(c)并记录下曝光参数，生成数组T7；

(5)调节/测量白平衡参数：

通过与所述标定物中心位置的白平衡进行比较，调节每个相机的白平衡参数，使每个相机的白平衡一致，并记录下每个相机的白平衡参数，生成数组T8。

如上所述，本发明的环视系统快速标定方法，具有以下有益效果：本发明使用多个超高性价比的微型相机，提供数目灵活的阵列配置，既利用了传统的主观标准，又利用了特有的客观参数，同时还加大了测试的维度，使得环视的测试标定更加全面、有效；其次，根据整个系统的复杂性对客观参数做简化，可以极大地简化标定的流程，提高现场标定的效率；最后，环视标定架和虚拟坐标的结合，让现场标定的操作简单、直观。

附图说明

图1显示为本发明的环视标定架。

图2显示为本发明的虚拟对标图。

图3显示为本发明的测量流程图。

图4显示为本发明的数据处理流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1-图4，本发明提供一种环视系统快速标定方法，选定一个标定物，对阵列中的每个相机的参数进行测量，再经过适当数据处理，可完备地标定整个环视系统。

图1是本发明的辅助环视标定架，放置在拍摄的中心位置，位置1为标定架的中心点，位置2、位置3分别为标定架水平方向左右两边的顶点，位置4、位置5分别为标定架垂直方向上下两边的顶点。

图2是标定用虚拟水平线及虚拟垂直线。将每台所述相机拍摄的图像传送到电脑上，预览图像时，画出每张图片水平方向及垂直方向的中心线，作为标定用虚拟水平线及虚拟垂直线，其交叉点就是标定中心点，水平距离和垂直距离与每个相机的视场角相吻合。

请参阅图3和图4，环视系统快速标定方法步骤如下：

步骤一：利用标定物调节测量相机的相关参数；

步骤二：对所述相关参数进行归一化处理；

步骤三：对归一化处理的结果进行加权求和；

步骤四，将求和结果与预设的阈值进行比较：

若求和结果小于阈值，则标定成功；否则，重新标定。

步骤一中的每个测量值都跟目标值有一定的差别，为了方便运算，将每个测试项的数组T1到数组T10用一个分数来表达，但不同的分数本身是不一致的，为了方便统筹计算，都量化到1。整个标定系统，不同的测试项的重要性不一样，如中心度很重要，它的权值就会比其他高一些，但为了方便也可以是一样的权重。将每个测试项的分数乘以各自的权重后求和，得到一个总体的分数，将该分数与经过多次试验得到的阀值进行比较，若该分数小于阈值，认为此次标定合格；若该分数大于阈值，则认为不合格，需重复步骤一到步骤四的标定过程，重新标定。

请参阅图3，本发明的环视系统快速标定方法中必要参数包括：

(1)调节/测量中心度：

调节每个相机的位姿，使辅助环视标定架的中心点与屏幕中虚拟中心点重合，并记录下辅助环视标定架的中心点与屏幕中虚拟中心点的偏差值，生成数组T1；

(2)调节/测量水平位姿：

调节每个相机的位姿，使辅助环视标定架水平方向左右两个顶点之间的水平线与虚拟的水平线平行，并记录下两个顶点之间的水平线与虚拟的水平线间的夹角，生成数组T2；

(3)调节/测量垂直位姿：

调节每个相机的位姿，使辅助环视标定架垂直方向上下两个顶点之间的垂直线与虚拟的垂直线平行，并记录下两个顶点之间的垂直线与虚拟的垂直线间的夹角，生成数组T3；

(4)同步测试：

同步拍摄后快速浏览每个相机拍出的每一张照片，检查每个相机的输出，确认是否有连贯的动作，记录下连贯度，生成数组T9；

(5)系统测试：

将每个相机的试拍照片生成一个环视视频，判断用户端的环视播放是否正常，记录下主观评价的总体分数，生成数组T10。

请参阅图3，本发明的环视系统快速标定方法中还包括以下参数，若将这些参数加入必要参数，将使标定结果更为准确。

(1)调节/测量水平方向：

水平方向转动每个相机，使每个相机生成图像中的水平线与虚拟水平线长度相当，并记录下每个相机生成的水平线与虚拟水平线的长度差，生成数组T4；

(2)调节/测量上下方向：

上下方向转动每个相机，使每个相机生成图像中的垂直线与虚拟垂直线长度相当，并记录下每个相机生成的垂直线与虚拟垂直线的长度差，生成数组T5；

(3)调节/测量垂直方向：

垂直方向转动每个相机，使每个相机生成图像中的水平线和垂直线都在虚拟水平线、虚拟垂直线的位置，并记录下每个相机生成的水平线、垂直线与虚拟水平线、虚拟垂直线的偏差值，生成数组T6；

(4)调节/测量曝光参数：

(a)根据每个相机从标的物中央区域采集的平均值和固定亮度值之间的差，来加大曝光或减少曝光；

(b)通过补光和适当调节感光度来适配每个相机的曝光参数；

(c)并记录下曝光参数，生成数组T7；

(5)调节/测量白平衡参数：

通过与所述标定物中心位置的白平衡进行比较，调节每个相机的白平衡参数，使每个相机的白平衡一致，并记录下每个相机的白平衡参数，生成数组T8。

综上所述，本发明使用多个超高性价比的微型相机，提供数目灵活的阵列配置，既利用了传统的主观标准，又利用了特有的客观参数，同时还加大了测试的维度，使得环视的测试标定更加全面、有效；其次，根据整个系统的复杂性对客观参数做简化，可以极大地简化标定的流程，提高现场标定的效率；最后，环视标定架和虚拟坐标的结合，让现场标定的操作简单、直观。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种环视系统快速标定方法，所述环视系统包括多台相机，其特征在于，所述环视系统快速标定方法包括：

步骤一：利用标定物调节测量相机的相关参数；

步骤二：对所述相关参数进行归一化处理；

步骤三：对归一化处理的结果进行加权求和；

步骤四，将求和结果与预设的阈值进行比较：

若求和结果小于阈值，则标定成功；否则，重新标定。

2.根据权利要求1所述的一种环视系统快速标定方法，其特征在于：所述标定物为位于拍摄中心位置的辅助环视标定架。

3.根据权利要求2所述的一种环视系统快速标定方法，其特征在于：将每台所述相机拍摄的图像传送到电脑上，预览图像时，画出每张图片水平方向及垂直方向的中心线，作为标定用虚拟水平线及虚拟垂直线，其交叉点就是标定中心点，水平距离和垂直距离与每个相机的视场角相吻合。

4.根据权利要求3所述的一种环视系统快速标定方法，其特征在于，所述参数包括：

(1)调节/测量中心度：

调节每个相机的位姿，使辅助环视标定架的中心点与屏幕中虚拟中心点重合，并记录下辅助环视标定架的中心点与屏幕中虚拟中心点的偏差值，生成数组T1；

(2)调节/测量水平位姿：

调节每个相机的位姿，使辅助环视标定架水平方向左右两个顶点之间的水平线与虚拟的水平线平行，并记录下两个顶点之间的水平线与虚拟的水平线间的夹角，生成数组T2；

(3)调节/测量垂直位姿：

调节每个相机的位姿，使辅助环视标定架垂直方向上下两个顶点之间的垂直线与虚拟的垂直线平行，并记录下两个顶点之间的垂直线与虚拟的垂直线间的夹角，生成数组T3；

(4)同步测试：

同步拍摄后快速浏览每个相机拍出的每一张照片，检查每个相机的输出，确认是否有连贯的动作，记录下连贯度，生成数组T9；

(5)系统测试：

将每个相机的试拍照片生成一个环视视频，判断用户端的环视播放是否正常，记录下主观评价的总体分数，生成数组T10。

5.根据权利要求4所述的一种环视系统快速标定方法，其特征在于，所述参数还包括：

(1)调节/测量水平方向：

水平方向转动每个相机，使每个相机生成图像中的水平线与虚拟水平线长度相当，并记录下每个相机生成的水平线与虚拟水平线的长度差，生成数组T4；

(2)调节/测量上下方向：

上下方向转动每个相机，使每个相机生成图像中的垂直线与虚拟垂直线长度相当，并记录下每个相机生成的垂直线与虚拟垂直线的长度差，生成数组T5；

(3)调节/测量垂直方向：

垂直方向转动每个相机，使每个相机生成图像中的水平线和垂直线都在虚拟水平线、虚拟垂直线的位置，并记录下每个相机生成的水平线、垂直线与虚拟水平线、虚拟垂直线的偏差值，生成数组T6；

(4)调节/测量曝光参数：

(a)根据每个相机从标的物中央区域采集的平均值和固定亮度值之间的差，来加大曝光或减少曝光；

(b)通过补光和适当调节感光度来适配每个相机的曝光参数；

(c)并记录下曝光参数，生成数组T7；

(5)调节/测量白平衡参数：

通过与所述标定物中心位置的白平衡进行比较，调节每个相机的白平衡参数，使每个相机的白平衡一致，并记录下每个相机的白平衡参数，生成数组T8。

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