CN113516718A - 批量摄像装置外参标定方法及电子设备 - Google Patents

批量摄像装置外参标定方法及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113516718A
CN113516718A CN202010279436.4A CN202010279436A CN113516718A CN 113516718 A CN113516718 A CN 113516718A CN 202010279436 A CN202010279436 A CN 202010279436A CN 113516718 A CN113516718 A CN 113516718A
Authority
CN
China
Prior art keywords
calibration
camera
camera device
prompt
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010279436.4A
Other languages
English (en)
Inventor
尤琳
曹鹏蕊
谢恺
占兆武
罗为
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Longhua New Generation Communication And Intelligent Computing Research Institute
Fuhuake Precision Industry Shenzhen Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Longhua New Generation Communication And Intelligent Computing Research Institute
Fuhuake Precision Industry Shenzhen Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Longhua New Generation Communication And Intelligent Computing Research Institute, Fuhuake Precision Industry Shenzhen Co ltd filed Critical Shenzhen Longhua New Generation Communication And Intelligent Computing Research Institute
Priority to CN202010279436.4A priority Critical patent/CN113516718A/zh
Publication of CN113516718A publication Critical patent/CN113516718A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种批量摄像装置外参标定方法及电子设备。该方法能够根据提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值、起始标定组中每个标定点的世界坐标确定标定布铺放角度、每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标；结合单位间隔确定其他标定点的世界坐标，根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标及每个摄像装置的标定点数确定其他待标定点的预测像素坐标，根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量并保存，实现对批量摄像装置的摄像头外参的自动标定，且有效减少了测量标定点世界坐标的次数，降低了标定耗时。

Description

批量摄像装置外参标定方法及电子设备
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种批量摄像装置外参标定方法及电子设备。
背景技术
近年来，利用摄像头获取图像，并基于对图像的进一步分析和处理来进行目标定位、检测或跟踪的应用越来越多，为了精确地执行上述应用，通常需要预先对摄像头进行标定，以便获得准确的摄像头参数。摄像头的参数包括内参和外参。内参是摄像头本身固有的参数，如焦距、光心位置等；外参包含旋转向量和平移向量，表示摄像头在世界坐标系中的位置和方向，表征了图像像素坐标系、相机坐标系与世界坐标系之间的坐标变换关系。在机器视觉领域，摄像头的标定是一个关键环节，决定了机器视觉系统能否有效定位，能否有效计算目标物位置。若使用错误的摄像头外参对涉及该摄像头的其他应用影响很大。例如，在涉及到将多个摄像头的检测结果融合在同一世界坐标系下的应用中则会出现偏差。
而在现有技术方案中，标定方式要么误差较大，不适合于高精度应用场景，要么虽然适用于高精度应用场景，但由于要测量标定点的世界坐标较多，耗时也较高。
另外，对于多个摄像头的标定场景，由于现有技术中一次只能标定一个摄像装置，标定耗时较长。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种批量摄像装置外参标定方法及电子设备，能够实现对批量摄像装置的摄像头外参的自动标定，且有效减少了测量标定点世界坐标的次数，降低了标定耗时。
一种批量摄像装置外参标定方法，应用于包括多个摄像装置的电子设备中，所述多个摄像装置在同一直线上，所述批量摄像装置外参标定方法包括：
获取每个摄像装置拍摄的带有标定布的鱼眼图像，及预先配置的标定布的参数信息、每个摄像装置的摄像头内参信息；
从所述参数信息中获取起始标定组中每个标定点的世界坐标，并根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度；
从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标，其中，每个摄像装置的目标提示线位于每个摄像装置的正下方；
计算每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数；
从所述参数信息中获取所述标定布的单位间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标；
将所述鱼眼图像转化为无畸变图像，并从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标；
根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标；
根据每个摄像装置的预测像素坐标对所述无畸变图像进行截图，并基于所述截图采用角点检测算法检测每个摄像装置的其他待标定点的像素坐标；
根据每个摄像装置的摄像头内参信息将所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，并根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量；
保存每个摄像装置的标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点的鱼眼像素坐标、每个摄像装置的旋转向量及平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
根据本发明优选实施例，所述标定布包括第一标定线、第二标定线及第三标定线，每两条标定线间具有相同的间隔，所述标定布还包括多个提示线，每两条提示线间具有相同的间隔，且每条提示线与每条标定线垂直，所述起始标定点位于所述第一标定线或所述第三标定线；所述根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度包括：
以每条标定线的方向为x轴，以每条提示线的方向为y轴，设所述起始标定组中每个标定点的世界坐标分别为A0(xA0，yA0，0)，B0(xB0，yB0，0)，C0(xC0，yC0，0)：
计算A0、B0的中点D0(xD0，yD0，0)的世界坐标，其中，xD0＝(xA0+xB0)/2，yD0＝(yA0+yB0)/2；
采用下述公式，根据D0及C0的世界坐标计算所述标定布在世界坐标中的铺放角度：
θworld＝arctan((yD0-yC0)/(xD0-xC0))。
根据本发明优选实施例，所述根据所述提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标包括：
设每个提示标定组中包括第一提示点At(xAt，yAt，0)，第二提示点Bt(xBt，yBt，0)及第一提示点Ct(xCt，yCt，0)，采用下述公式计算At、Bt及Ct的世界坐标：
Figure BDA0002446001510000031
Figure BDA0002446001510000032
Figure BDA0002446001510000033
其中，Ni为每个摄像装置的目标提示线的标识值，Q为所述提示线间隔。
根据本发明优选实施例，所述计算每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数包括：
采用下述公式计算每个摄像装置的标定点数P0：
Figure BDA0002446001510000034
采用下述公式计算每个摄像装置的目标提示线起始标定点的位置参数med：
Figure BDA0002446001510000035
其中，j＝0，1，2，...Ni。
根据本发明优选实施例，所述批量摄像装置外参标定方法还包括：
当
Figure BDA0002446001510000036
为偶数时，确定第j+1和第j个摄像头有两个共同标定点；或者
当
Figure BDA0002446001510000037
为奇数时，确定第j+1和第j个摄像头有三个共同标定点。
根据本发明优选实施例，所述根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标包括：
采用下述公式计算其他标定点的世界坐标(xi，yi，0)：
当(i-med)％3＝0时，
Figure BDA0002446001510000038
当(i-med)＞0，(i-med)％3＝1或(i-med)＜0，abs(i-med)％3＝2时，
Figure BDA0002446001510000039
当(i-med)＞0，(i-med)％3＝2或(i-med)＜0，abs(i-med)％3＝1时，
Figure BDA00024460015100000310
其中，i＝0，1，...，P0-1；l_grid为所述单位间隔。
根据本发明优选实施例，所述根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标包括：
设每个摄像装置的提示标定组中的标定点的像素坐标为Am(uAm，vAm)，Bm(uBm，vBm)，Cm(uCm，vCm)，采用下述公式计算其他待标定点的预测像素坐标：
Figure BDA0002446001510000041
Figure BDA0002446001510000042
Figure BDA0002446001510000043
其中，m＝0，1，...P0//3，
Disti为同一条标定线上相邻标定点像素坐标间的距离，Disti＝2*DiStCmDm，
Figure BDA0002446001510000044
θimg为所述标定布在所述无畸变图像中的方向，θimg＝arctan((vDm-vCm)/(uDm-uCm))；
Dm为Am及Bm的中点。
根据本发明优选实施例，所述批量摄像装置外参标定方法还包括：
对于每个摄像装置，将所述摄像装置的所有标定点的世界坐标投影到所述无畸变图像中，获取对应的校验像素坐标；
计算每个校验像素坐标与检测到的对应像素坐标间的误差；
计算所述误差的均值，并确定所述误差中的最大误差；
当所述均值大于第一预设阈值，且所述最大误差大于第二预设阈值时，确定所述摄像装置的摄像头外参标定错误，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
根据本发明优选实施例，所述批量摄像装置外参标定方法还包括：
获取每两个摄像装置的重叠区域中共同点的世界坐标；
根据获取的世界坐标计算每两个摄像装置的跳变误差；
当存在跳变误差大于或者等于第三预设阈值时，确定对应的两个摄像装置中有摄像装置的摄像头外参标定错误。
一种批量摄像装置外参标定装置，运行于包括多个摄像装置的电子设备中，所述多个摄像装置在同一直线上，所述装置包括：
获取单元，用于获取每个摄像装置拍摄的带有标定布的鱼眼图像，及预先配置的标定布的参数信息、每个摄像装置的摄像头内参信息；
确定单元，用于从所述参数信息中获取起始标定组中每个标定点的世界坐标，并根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度；
所述确定单元，还用于从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置提示线标识值，并根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标，其中，每个摄像装置的目标提示线位于每个摄像装置的正下方；
计算单元，用于计算每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数；
所述确定单元，还用于从所述参数信息中获取所述标定布的单位间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标；
转化单元，将所述鱼眼图像转化为无畸变图像，并从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标；
所述确定单元，还用于根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标；
检测单元，用于根据每个摄像装置的预测像素坐标对所述无畸变图像进行截图，并基于所述截图采用角点检测算法检测每个摄像装置的其他待标定点的像素坐标；
所述计算单元，还用于根据每个摄像装置的摄像头内参信息将所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，并根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量；
保存单元，用于保存每个摄像装置的标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点的鱼眼像素坐标、每个摄像装置的旋转向量及平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
根据本发明优选实施例，所述标定布包括第一标定线、第二标定线及第三标定线，每两条标定线间具有相同的间隔，所述标定布还包括多个提示线，每两条提示线间具有相同的间隔，且每条提示线与每条标定线垂直，所述起始标定点位于所述第一标定线或所述第三标定线；所述确定单元根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度包括：
以每条标定线的方向为x轴，以每条提示线的方向为y轴，设所述起始标定组中每个标定点的世界坐标分别为A0(xA0，yA0，0)，B0(xB0，yB0，0)，C0(xC0，yc0，0)：
计算A0、B0的中点D0(xD0，yD0，0)的世界坐标，其中，xD0＝(xA0+xB0)/2，yD0＝(yA0+yB0)/2；
采用下述公式，根据D0及C0的世界坐标计算所述标定布在世界坐标中的铺放角度：
θworld＝arctan((yD0-yC0)/(xD0-xC0))。
根据本发明优选实施例，所述确定单元根据所述提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标包括：
设每个提示标定组中包括第一提示点At(xAt，yAt，0)，第二提示点Bt(xBt，yBt，0)及第一提示点Ct(xCt，yCt，0)，采用下述公式计算At、Bt及Ct的世界坐标：
Figure BDA0002446001510000061
Figure BDA0002446001510000062
Figure BDA0002446001510000063
其中，Ni为每个摄像装置的目标提示线的标识值，Q为所述提示线间隔。
根据本发明优选实施例，所述计算单元计算每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数包括：
采用下述公式计算每个摄像装置的标定点数P0：
Figure BDA0002446001510000064
采用下述公式计算每个摄像装置的提示线起始标定点的位置参数med：
Figure BDA0002446001510000065
其中，j＝0，1，2，...Ni。
根据本发明优选实施例，所述确定单元还用于：
当
Figure BDA0002446001510000066
为偶数时，确定第j+1和第j个摄像头有两个共同标定点；或者
当
Figure BDA0002446001510000067
为奇数时，确定第j+1和第j个摄像头有三个共同标定点。
根据本发明优选实施例，所述确定单元根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标包括：
采用下述公式计算其他标定点的世界坐标(xi，yi，0)：
当(i-med)％3＝0时，
Figure BDA0002446001510000068
当(i-med)＞0，(i-med)％3＝1或(i-med)＜0，abs(i-med)％3＝2时，
Figure BDA0002446001510000069
当(i-med)＞0，(i-med)％3＝2或(i-med)＜0，abs(i-med)％3＝1时，
Figure BDA0002446001510000071
其中，i＝0，1，...，P0-1；l_grid为所述单位间隔。
根据本发明优选实施例，所述确定单元根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标包括：
设每个摄像装置的提示标定组中的标定点的像素坐标为Am(uAm，vAm)，Bm(uBm，vBm)，Cm(uCm，vCm)，采用下述公式计算其他待标定点的预测像素坐标：
Figure BDA0002446001510000072
Figure BDA0002446001510000073
Figure BDA0002446001510000074
其中，m＝0，1，...P0//3，
Disti为同一条标定线上相邻标定点像素坐标间的距离，Disti＝2*DistCmDm，
Figure BDA0002446001510000075
θimg为所述标定布在所述无畸变图像中的方向，θimg＝arctan((vDm-vCm)/(uDm-uCm))；
Dm为Am及Bm的中点。
根据本发明优选实施例，所述装置还包括：
投影单元，用于对于每个摄像装置，将所述摄像装置的所有标定点的世界坐标投影到所述无畸变图像中，获取对应的校验像素坐标；
所述计算单元，还用于计算每个校验像素坐标与检测到的对应像素坐标间的误差；
所述计算单元，还用于计算所述误差的均值，并确定所述误差中的最大误差；
所述确定单元，还用于当所述均值大于第一预设阈值，且所述最大误差大于第二预设阈值时，确定所述摄像装置的摄像头外参标定错误，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
根据本发明优选实施例，所述获取单元，还用于获取每两个摄像装置的重叠区域中共同点的世界坐标；
所述计算单元，还用于根据获取的世界坐标计算每两个摄像装置的跳变误差；
所述确定单元，还用于当存在跳变误差大于或者等于第三预设阈值时，确定对应的两个摄像装置中有摄像装置的摄像头外参标定错误。
一种电子设备，所述电子设备包括：
存储器，存储至少一个指令；及
处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现所述批量摄像装置外参标定方法。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现所述批量摄像装置外参标定方法。
由以上技术方案可以看出，本发明能够实现对批量摄像装置的摄像头外参的自动标定，且有效减少了测量标定点世界坐标的次数，降低了标定耗时。
附图说明
图1是本发明批量摄像装置外参标定方法的较佳实施例的流程图。
图2是本发明标定布的示意图。
图3是本发明鱼眼图像的示意图。
图4是本发明批量摄像装置外参标定装置的较佳实施例的功能模块图。
图5是本发明实现批量摄像装置外参标定方法的较佳实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，是本发明批量摄像装置外参标定方法的较佳实施例的流程图。根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
所述批量摄像装置外参标定方法应用于包括多个摄像装置的一个或者多个电子设备中，所述电子设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。
所述电子设备可以是任何一种可与用户进行人机交互的电子产品，例如，个人计算机、平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、游戏机、交互式网络电视(Intemet Protocol Television，IPTV)、智能式穿戴式设备等。
所述电子设备还可以包括网络设备和/或用户设备。其中，所述网络设备包括，但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(CloudComputing)的由大量主机或网络服务器构成的云。
所述电子设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)等。
S10，获取每个摄像装置拍摄的带有标定布的鱼眼图像，及预先配置的标定布的参数信息、每个摄像装置的摄像头内参信息。
其中，所述多个摄像装置在同一直线上。
在本实施例中，所述摄像装置可以是鱼眼摄像机，所述鱼眼摄像机为一种焦距短、视角大的摄像机，其所摄取的鱼眼图像相较于普通摄像机所摄取的图像具有更大的视野范围，且其所摄取的图像畸变较大。
在本实施例中，所述鱼眼图像的有效区域的形状为圆形的顶部及底部对称各被切掉一部分所形成的类似于圆的形状。在其他实施例中，鱼眼图像的有效区域的形状可为圆形或者为圆形的左端及右端对称各被切掉一部分所形成的类似于圆的形状。鱼眼图像的有效区域之外的区域为黑色。
在本实施例中，所述鱼眼摄像机可以与所述电子设备相通信，通信的网络可以是有线网络，也可以是无线网络，例如无线电、无线保真(Wireless Fidelity，WIFI)、蜂窝、卫星、广播等。
如图2所示，是本发明标定布的示意图。
以图2a)所示标定布为例，黑白方格长度相同，从图2b)中可以看出，横向黑白格交替的角点可以构成三条标定线，三线互相平行，且相邻两线间距相同，纵向黑白格交替的三个角点在一条直线上，构成提示线，且提示线垂直于标定线，参照图2c)，圆圈中的角点即为选中的标定点。
需要说明的是，图2所示标定布仅为三线标定布的形式中的一种，在其他实施例中，中间非黑白交替处也可改为黑白格交替形式，相邻两线间隔可根据实际行走路线的宽度改变而改变，黑白方格的长度可根据实际情况进行相应改变，也可为其他可构成三线，且三线上存在等间距点的形式。
在本实施例中，标定布的参数信息可以包括，但不限于以下一种或者多种参数的组合：
标定线间隔、提示线间隔、目标提示线标识值、起始标定点世界坐标、标定布的铺放角度、每条标定布的标定长度及单位间隔等。
参见图3，为本发明鱼眼图像的示意图，当有三个摄像装置时，每个摄像装置所拍摄的鱼眼图像分别如图3中的b)-d)所示。
S11，从所述参数信息中获取起始标定组中每个标定点的世界坐标，并根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度。
在本实施例中，所述标定布包括第一标定线、第二标定线及第三标定线，每两条标定线间具有相同的间隔，所述标定布还包括多个提示线，每两条提示线间具有相同的间隔，且每条提示线与每条标定线垂直，所述起始标定点位于所述第一标定线或所述第三标定线。
具体地，所述根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度包括：
以每条标定线的方向为x轴，以每条提示线的方向为y轴，设所述起始标定组中每个标定点的世界坐标分别为A0(xA0，yA0，0)，B0(xB0，yB0，0)，C0(xC0，yC0，0)：
计算A0、B0的中点D0(xD0，yD0，0)的世界坐标，其中，xD0＝(xA0+xB0)/2，yD0＝(yA0+yB0)/2；
采用下述公式，根据D0及C0的世界坐标计算所述标定布在世界坐标中的铺放角度：
θworld＝arctan((yD0-yCo)/(xD0-xC0))。
例如：A0(xA0，yA0，0)，B0(xB0，yB0，0)，C0(xC0，yC0，0)在所述标定布上的位置可以参见图2d)。
S12，从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标。
其中，每个摄像装置的目标提示线位于每个摄像装置的正下方。
在本实施例中，所述从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标包括：
设每个提示标定组中包括第一提示点At(xAt，yAt，0)，第二提示点Bt(xBt，yBt，0)及第一提示点Ct(xCt，yCt，0)，采用下述公式计算At、Bt及Ct的世界坐标：
Figure BDA0002446001510000101
Figure BDA0002446001510000102
Figure BDA0002446001510000103
其中，Ni为每个摄像装置的目标提示线的标识值，Q为所述提示线间隔。
例如：当有三个摄像装置时，每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点在所述标定布上的位置可以参见图2d)中的圆圈所示的标定点。
S13，计算每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数。
在本实施例中，所述计算每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数包括：
采用下述公式计算每个摄像装置的标定点数P0：
Figure BDA0002446001510000104
采用下述公式计算每个摄像装置的提示线起始标定点的位置参数med：
Figure BDA0002446001510000111
其中，j＝0，1，2，...Ni。
在本实施例中，当
Figure BDA0002446001510000112
为偶数时，确定第j+1和第j个摄像头有两个共同标定点；或者
当
Figure BDA0002446001510000113
为奇数时，确定第j+1和第j个摄像头有三个共同标定点。
S14，从所述参数信息中获取所述标定布的单位间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标。
具体地，所述根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标包括：
采用下述公式计算其他标定点的世界坐标(xi，yi，0)：
当(i-med)％3＝0时，
Figure BDA0002446001510000114
当(i-med)＞0，(i-med)％3＝1或(i-med)＜0，abs(i-med)％3＝2时，
Figure BDA0002446001510000115
当(i-med)＞0，(i-med)％3＝2或(i-med)＜0，abs(i-med)％3＝1时，
Figure BDA0002446001510000116
其中，i＝0，1，...，P0-1；l_grid为所述单位间隔。
S15，将所述鱼眼图像转化为无畸变图像，并从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标。
具体地，可以根据每个摄像装置的内参将所述鱼眼图像转化为所述无畸变图像。
进一步地，可以采用鼠标事件回调函数从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标。
例如：在每个摄像装置的提示标定组对应的位置上截图，检测鼠标的点击事件以获取相应的像素坐标，具体地，可以利用opencv提供的鼠标事件回调函数获取相应的像素坐标信息。
S16，根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标。
具体地，所述根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标包括：
设每个摄像装置的提示标定组中的标定点的像素坐标为Am(uAm，vAm)，Bm(uBm，vBm)，Cm(uCm，vCm)，采用下述公式计算其他待标定点的预测像素坐标：
Figure BDA0002446001510000121
Figure BDA0002446001510000122
Figure BDA0002446001510000123
其中，m＝0，1，...P0//3，
Disti为同一条标定线上相邻标定点像素坐标间的距离，Disti＝2*DistCmDm，
Figure BDA0002446001510000124
θimg为所述标定布在所述无畸变图像中的方向，θimg＝arctan((vDm-vCm)/(uDm-uCm))；
Dm为Am及Bm的中点。
S17，根据每个摄像装置的预测像素坐标对所述无畸变图像进行截图，并基于所述截图采用角点检测算法检测每个摄像装置的其他待标定点的像素坐标。
例如：以图2c)为例，可以截取以标定点为中心的4个黑白格。
具体地，可利用基于边缘特征的角点检测、基于亮度变化的角点检测、Harris角点检测算法或SUSAN角点检测算法检测其他待标定点的像素坐标。
S18，根据每个摄像装置的摄像头内参信息将所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，并根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量。
具体地，首先采用opencv提供的fisheye.distortPoints()函数将每个摄像装置的所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，进一步利用Opencv中的solvePnP()函数获取每个摄像装置的旋转向量及平移向量。
S19，保存每个摄像装置的标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点的鱼眼像素坐标、每个摄像装置的旋转向量及平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
具体地，可以以xml文件保存每个摄像装置的所有标定点的世界坐标、所有标定点的鱼眼像素坐标、所述旋转向量及所述平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
在本实施例中，所述批量摄像装置外参标定方法还包括：
对于每个摄像装置，将所述摄像装置的所有标定点的世界坐标投影到所述无畸变图像中，获取对应的校验像素坐标；
计算每个校验像素坐标与检测到的对应像素坐标间的误差；
计算所述误差的均值，并确定所述误差中的最大误差；
当所述均值大于第一预设阈值，且所述最大误差大于第二预设阈值时，确定所述摄像装置的摄像头外参标定错误，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
例如：所述第一预设阈值可以为1.5cm对应的像素值，所述第二预设阈值可以为3cm对应的像素值。
通过上述重投影误差检测，能够对标定的外参进行验证。
在本实施例中，所述批量摄像装置外参标定方法还包括：
获取每两个摄像装置的重叠区域中共同点的世界坐标；
根据获取的世界坐标计算每两个摄像装置的跳变误差；
当存在跳变误差大于或者等于第三预设阈值时，确定对应的两个摄像装置中有摄像装置的摄像头外参标定错误。
例如：所述第三预设阈值可以为5cm。
通过上述实施方式，能够实现对重叠区域误差检测，进一步提高外参检测的准确率。
由以上技术方案可以看出，本发明能够实现对批量摄像装置的摄像头外参的自动标定，且有效减少了测量标定点世界坐标的次数，降低了标定耗时。
如图4所示，是本发明批量摄像装置外参标定装置的较佳实施例的功能模块图。所述批量摄像装置外参标定装置11包括获取单元110、确定单元111、计算单元112、转化单元113、检测单元114、保存单元115、投影单元116。本发明所称的模块/单元是指一种能够被处理器13所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在存储器12中。在本实施例中，关于各模块/单元的功能将在后续的实施例中详述。
获取单元110获取每个摄像装置拍摄的带有标定布的鱼眼图像，及预先配置的标定布的参数信息、每个摄像装置的摄像头内参信息。
其中，所述多个摄像装置在同一直线上。
在本实施例中，所述摄像装置可以是鱼眼摄像机，所述鱼眼摄像机为一种焦距短、视角大的摄像机，其所摄取的鱼眼图像相较于普通摄像机所摄取的图像具有更大的视野范围，且其所摄取的图像畸变较大。
在本实施例中，所述鱼眼图像的有效区域的形状为圆形的顶部及底部对称各被切掉一部分所形成的类似于圆的形状。在其他实施例中，鱼眼图像的有效区域的形状可为圆形或者为圆形的左端及右端对称各被切掉一部分所形成的类似于圆的形状。鱼眼图像的有效区域之外的区域为黑色。
在本实施例中，所述鱼眼摄像机可以与所述电子设备相通信，通信的网络可以是有线网络，也可以是无线网络，例如无线电、无线保真(WirelessFidelity，WIFI)、蜂窝、卫星、广播等。
如图2所示，是本发明标定布的示意图。
以图2a)所示标定布为例，黑白方格长度相同，从图2b)中可以看出，横向黑白格交替的角点可以构成三条标定线，三线互相平行，且相邻两线间距相同，纵向黑白格交替的三个角点在一条直线上，构成提示线，且提示线垂直于标定线，参照图2c)，圆圈中的角点即为选中的标定点。
需要说明的是，图2所示标定布仅为三线标定布的形式中的一种，在其他实施例中，中间非黑白交替处也可改为黑白格交替形式，相邻两线间隔可根据实际行走路线的宽度改变而改变，黑白方格的长度可根据实际情况进行相应改变，也可为其他可构成三线，且三线上存在等间距点的形式。
在本实施例中，标定布的参数信息可以包括，但不限于以下一种或者多种参数的组合：
标定线间隔、提示线间隔、目标提示线标识值、起始标定点世界坐标、标定布的铺放角度、每条标定布的标定长度及单位间隔等。
参见图3，为本发明鱼眼图像的示意图，当有三个摄像装置时，每个摄像装置所拍摄的鱼眼图像分别如图3中的b)-d)所示。
确定单元111从所述参数信息中获取起始标定组中每个标定点的世界坐标，并根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度。
在本实施例中，所述标定布包括第一标定线、第二标定线及第三标定线，每两条标定线间具有相同的间隔，所述标定布还包括多个提示线，每两条提示线间具有相同的间隔，且每条提示线与每条标定线垂直，所述起始标定点位于所述第一标定线或所述第三标定线。
具体地，所述确定单元111根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度包括：
以每条标定线的方向为x轴，以每条提示线的方向为y轴，设所述起始标定组中每个标定点的世界坐标分别为A0(xA0，yA0，0)，B0(xB0，yB0，0)，C0(xC0，yC0，0)：
计算A0、B0的中点D0(xD0，yD0，0)的世界坐标，其中，xD0＝(xA0+xB0)/2，yD0＝(yA0+yB0)/2；
采用下述公式，根据D0及C0的世界坐标计算所述标定布在世界坐标中的铺放角度：
θworld＝arctan((yD0-yc0)/(xD0-xC0))。
例如：A0(xA0，yA0，0)，B0(xB0，yB0，0)，C0(xC0，yC0，0)在所述标定布上的位置可以参见图2d)。
所示确定单元111从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据所述提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标。
其中，每个摄像装置的目标提示线位于每个摄像装置的正下方。
在本实施例中，所述确定单元111从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据所述提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标包括：
设每个提示标定组中包括第一提示点At(xAt，yAt，0)，第二提示点Bt(xBt，yBt，0)及第一提示点Ct(xCt，yCt，0)，采用下述公式计算At、Bt及Ct的世界坐标：
Figure BDA0002446001510000151
Figure BDA0002446001510000152
Figure BDA0002446001510000153
其中，Ni为每个摄像装置的目标提示线的标识值，Q为所述提示线间隔。
例如：当有三个摄像装置时，每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点在所述标定布上的位置可以参见图2d)中的圆圈所示的标定点。
计算单元112计算每个摄像装置的标定点数及其他待标定点的位置参数。
在本实施例中，所述计算单元112计算每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数包括：
采用下述公式计算每个摄像装置的标定点数P0：
Figure BDA0002446001510000154
采用下述公式计算每个摄像装置的提示线起始标定点的位置参数med：
Figure BDA0002446001510000155
其中，j＝0，1，2，...Ni。
在本实施例中，当
Figure BDA0002446001510000156
为偶数时，确定第j+1和第j个摄像头有两个共同标定点；或者
当
Figure BDA0002446001510000157
为奇数时，确定第j+1和第j个摄像头有三个共同标定点。
所述确定单元111从所述参数信息中获取所述标定布的单位间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标。
具体地，所述确定单元111根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标包括：
采用下述公式计算其他标定点的世界坐标(xi，yi，0)：
当(i-med)％3＝0时，
Figure BDA0002446001510000161
当(i-med)＞0，(i-med)％3＝1或(i-med)＜0，abs(i-med)％3＝2时，
Figure BDA0002446001510000162
当(i-med)＞0，(i-med)％3＝2或(i-med)＜0，abs(i-med)％3＝1时，
Figure BDA0002446001510000163
其中，i＝0，1，...，P0-1；l_grid为所述单位间隔。
转化单元113将所述鱼眼图像转化为无畸变图像，并从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标。
具体地，可以根据每个摄像装置的内参将所述鱼眼图像转化为所述无畸变图像。
进一步地，可以采用鼠标事件回调函数从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标。
例如：在每个摄像装置的提示标定组对应的位置上截图，检测鼠标的点击事件以获取相应的像素坐标，具体地，可以利用opencv提供的鼠标事件回调函数获取相应的像素坐标信息。
所述确定单元111根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标。
具体地，所述确定单元111根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标包括：
设每个摄像装置的提示标定组中的标定点的像素坐标为Am(uAm，vAm)，Bm(uBm，vBm)，Cm(uCm，vCm)，采用下述公式计算其他待标定点的预测像素坐标：
Figure BDA0002446001510000164
Figure BDA0002446001510000165
Figure BDA0002446001510000166
其中，m＝0，1，...P0//3，
Disti为同一条标定线上相邻标定点像素坐标间的距离，Disti＝2*DistCmDm，
Figure BDA0002446001510000167
θimg为所述标定布在所述无畸变图像中的方向，θimg＝arctan((vDm-vCm)/(uDm-uCm))；
Dm为Am及Bm的中点。
检测单元114根据每个摄像装置的预测像素坐标对所述无畸变图像进行截图，并基于所述截图采用角点检测算法检测每个摄像装置的其他待标定点的像素坐标。
例如：以图2c)为例，可以截取以标定点为中心的4个黑白格。
具体地，可以利用基于边缘特征的角点检测、基于亮度变化的角点检测、Harris角点检测算法或SUSAN角点检测算法检测其他待标定点的像素坐标。
所述计算单元112根据每个摄像装置的摄像头内参信息将所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，并根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量。
具体地，首先采用opencv提供的fisheye.distortPoints()函数将每个摄像装置的所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，进一步利用Opencv中的solvePnP()函数获取每个摄像装置的旋转向量及平移向量。
保存单元115保存每个摄像装置的标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点的鱼眼像素坐标、每个摄像装置的旋转向量及平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
具体地，可以以xml文件保存每个摄像装置的所有标定点的世界坐标、所有标定点的鱼眼像素坐标、所述旋转向量及所述平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
在本实施例中，所述装置还包括：
对于每个摄像装置，投影单元116将所述摄像装置的所有标定点的世界坐标投影到所述无畸变图像中，获取对应的校验像素坐标；
所述计算单元112计算每个校验像素坐标与检测到的对应像素坐标间的误差，并计算所述误差的均值，并确定所述误差中的最大误差；
当所述均值大于第一预设阈值，且所述最大误差大于第二预设阈值时，所述确定单元111确定所述摄像装置的摄像头外参标定错误，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
例如：所述第一预设阈值可以为1.5cm对应的像素值，所述第二预设阈值可以为3cm对应的像素值。
通过上述重投影误差检测，能够对标定的外参进行验证。
在本实施例中，所述获取单元110获取每两个摄像装置的重叠区域中共同点的世界坐标；
所述计算单元112根据获取的世界坐标计算每两个摄像装置的跳变误差；
当存在跳变误差大于或者等于第三预设阈值时，所述确定单元111确定对应的两个摄像装置中有摄像装置的摄像头外参标定错误。
例如：所述第三预设阈值可以为5cm。
通过上述实施方式，能够实现对重叠区域误差检测，进一步提高外参检测的准确率。
由以上技术方案可以看出，本发明能够实现对批量摄像装置的摄像头外参的自动标定，且有效减少了测量标定点世界坐标的次数，降低了标定耗时。
如图5所示，是本发明实现批量摄像装置外参标定方法的较佳实施例的电子设备的结构示意图。
所述电子设备1可以包括存储器12、处理器13和总线，还可以包括存储在所述存储器12中并可在所述处理器13上运行的计算机程序，例如批量摄像装置外参标定程序。
本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是电子设备1的示例，并不构成对电子设备1的限定，所述电子设备1既可以是总线型结构，也可以是星形结构，所述电子设备1还可以包括比图示更多或更少的其他硬件或者软件，或者不同的部件布置，例如所述电子设备1还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
需要说明的是，所述电子设备1仅为举例，其他现有的或今后可能出现的电子产品如可适应于本发明，也应包含在本发明的保护范围以内，并以引用方式包含于此。
其中，存储器12至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器12在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元，例如该电子设备1的移动硬盘。存储器12在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备，例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器12还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器12不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据，例如批量摄像装置外参标定程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器13在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。处理器13是所述电子设备1的控制核心(Control Unit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备1的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器12内的程序或者模块(例如执行批量摄像装置外参标定程序等)，以及调用存储在所述存储器12内的数据，以执行电子设备1的各种功能和处理数据。
所述处理器13执行所述电子设备1的操作系统以及安装的各类应用程序。所述处理器13执行所述应用程序以实现上述各个批量摄像装置外参标定方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S10-S20。
或者，所述处理器13执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如：
获取每个摄像装置拍摄的带有标定布的鱼眼图像，及预先配置的标定布的参数信息、每个摄像装置摄像头内参信息；
从所述参数信息中获取起始标定组中每个标定点的世界坐标，并根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度；
从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标，其中，每个摄像装置的目标提示线位于每个摄像装置的正下方；
计算每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数；
从所述参数信息中获取所述标定布的单位间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标；
将所述鱼眼图像转化为无畸变图像，并从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标；
根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标；
根据每个摄像装置的预测像素坐标对所述无畸变图像进行截图，并基于所述截图采用角点检测算法检测每个摄像装置的其他待标定点的像素坐标；
根据每个摄像装置的摄像头内参信息将所有标定点的像素坐标转化为鱼眼像素坐标，并根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量；
保存每个摄像装置的标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点的鱼眼像素坐标、每个摄像装置的旋转向量及平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器12中，并由所述处理器13执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述电子设备1中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成获取单元110、确定单元111、计算单元112、转化单元113、检测单元114、保存单元115、投影单元116。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、计算机设备，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述批量摄像装置外参标定方法的部分。
所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指示相关的硬件设备来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。
其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，在图5中仅用一根箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。所述总线被设置为实现所述存储器12以及至少一个处理器13等之间的连接通信。
尽管未示出，所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器13逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
进一步地，所述电子设备1还可以包括网络接口，可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该电子设备1还可以包括用户接口，用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard))，可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
图5仅示出了具有组件12-13的电子设备1，本领域技术人员可以理解的是，图5示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
结合图1，所述电子设备1中的所述存储器12存储多个指令以实现一种批量摄像装置外参标定方法，所述处理器13可执行所述多个指令从而实现：
获取每个摄像装置拍摄的带有标定布的鱼眼图像，及预先配置的标定布的参数信息、每个摄像装置的摄像头内参信息；
从所述参数信息中获取起始标定组中每个标定点的世界坐标，并根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度；
从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置提示线标识值，并根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标，其中，每个摄像装置的目标提示线位于每个摄像装置的正下方；
计算每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数；
从所述参数信息中获取所述标定布的单位间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标；
将所述鱼眼图像转化为无畸变图像，并从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标；
根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标；
根据每个摄像装置的预测像素坐标对所述无畸变图像进行截图，并基于所述截图采用角点检测算法检测每个摄像装置的其他待标定点的像素坐标；
根据每个摄像装置的摄像头内参信息将所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，并根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量；
保存每个摄像装置的标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点的鱼眼像素坐标、每个摄像装置的旋转向量及平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
具体地，所述处理器13对上述指令的具体实现方法可参考图1对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种批量摄像装置外参标定方法，应用于包括多个摄像装置的电子设备中，所述多个摄像装置在同一直线上，其特征在于，所述批量摄像装置外参标定方法包括：
获取每个摄像装置拍摄的带有标定布的鱼眼图像，及预先配置的标定布的参数信息、每个摄像装置的摄像头内参信息；
从所述参数信息中获取起始标定组中每个标定点的世界坐标，并根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度；
从所述参数信息中获取所述标定布的提示线间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标，其中，每个摄像装置的目标提示线位于每个摄像装置的正下方；
计算每个摄像装置的标定点数及提示线起始标定点的位置参数；
从所述参数信息中获取所述标定布的单位间隔、每个摄像装置的目标提示线标识值，并根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标；
将所述鱼眼图像转化为无畸变图像，并从所述无畸变图像中确定每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标；
根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、提示线起始标定点的位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标；
根据每个摄像装置的预测像素坐标对所述无畸变图像进行截图，并基于所述截图采用角点检测算法检测每个摄像装置的其他待标定点的像素坐标；
根据每个摄像装置的摄像头内参信息将所有标定点的像素坐标转换为鱼眼像素坐标，并根据每个摄像装置的摄像头内参、所有标定点的世界坐标及所有标定点的像素坐标计算每个摄像装置的旋转向量及平移向量；
保存每个摄像装置的标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点的鱼眼像素坐标、每个摄像装置的旋转向量及平移向量作为每个摄像装置的摄像头外参。
2.如权利要求1所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述标定布包括第一标定线、第二标定线及第三标定线，每两条标定线间具有相同的间隔，所述标定布还包括多个提示线，每两条提示线间具有相同的间隔，且每条提示线与每条标定线垂直，所述起始标定点位于所述第一标定线或所述第三标定线；所述根据所述起始标定组中每个标定点的世界坐标确定所述标定布在世界坐标中的铺放角度包括：
以每条标定线的方向为x轴，以每条提示线的方向为y轴，设所述起始标定组中每个标定点的世界坐标分别为A0(xA0,yA0,0),B0(xB0,yB0,0),C0(xC0,yC0,0)：
计算A0、B0的中点D0(xD0,yD0,0)的世界坐标，其中，xD0＝(xA0+xB0)/2，yD0＝(yA0+yB0)/2；
采用下述公式，根据D0及C0的世界坐标计算所述标定布在世界坐标中的铺放角度：
θworld＝arctan((yD0-yC0)/(xD0-xC0))。
3.如权利要求2所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述根据所述提示线间隔、所述每个摄像装置的目标提示线标识值、所述起始标定组中每个标定点的世界坐标及所述铺放角度确定每个摄像装置的目标提示线所属的提示标定组中每个标定点的世界坐标包括：
设每个提示标定组中包括第一提示点At(xAt，yAt，0)，第二提示点Bt(xBt，yBt，0)及第一提示点Ct(xCt，yCt，0)，采用下述公式计算At、Bt及Ct的世界坐标：
Figure FDA0002446001500000021
Figure FDA0002446001500000022
Figure FDA0002446001500000023
其中，Ni为每个摄像装置的目标提示线的标识值，Q为所述提示线间隔。
4.如权利要求3所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述计算每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数包括：
采用下述公式计算每个摄像装置的标定点数P0：
Figure FDA0002446001500000024
采用下述公式计算每个摄像装置的目标提示线起始标定点的位置参数med：
Figure FDA0002446001500000025
其中，j＝0,1,2,…Ni。
5.如权利要求4所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述批量摄像装置外参标定方法还包括：
当
Figure FDA0002446001500000026
为偶数时，确定第j+1和第j个摄像头有两个共同标定点；或者
当
Figure FDA0002446001500000027
为奇数时，确定第j+1和第j个摄像头有三个共同标定点。
6.如权利要求5所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的世界坐标、每个摄像装置的标定点数及目标提示线起始标定点的位置参数、所述单位间隔确定每个摄像装置的其他标定点的世界坐标包括：
采用下述公式计算其他标定点的世界坐标(xi,yi,0)：
当(i-med)％3＝0时，
Figure FDA0002446001500000031
当(i-med)>0,(i-med)％3＝1或(i-med)＜0,abs(i-med)％3＝2时，
Figure FDA0002446001500000032
当(i-med)>0,(i-med)％3＝2或(i-med)＜0,abs(i-med)％3＝1时，
Figure FDA0002446001500000033
其中，i＝0,1,...,P0-1；l_grid为所述单位间隔。
7.如权利要求5所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述根据每个摄像装置的提示标定组中每个标定点的像素坐标、目标提示线起始标定点位置参数及每个摄像装置的标定点数确定每个摄像装置的其他待标定点的预测像素坐标包括：
设每个摄像装置的提示标定组中的标定点的像素坐标为Am(uAm,vAm)，Bm(uBm,vBm)，Cm(uCm,vCm)，采用下述公式计算其他待标定点的预测像素坐标：
Figure FDA0002446001500000034
Figure FDA0002446001500000035
Figure FDA0002446001500000036
其中，m＝0,1,…P0//3，
Disti为同一条标定线上相邻标定点像素坐标间的距离，Disti＝2*DistCmDm，
Figure FDA0002446001500000037
θimg为所述标定布在所述无畸变图像中的方向，θimg＝arctan((vDm-vCm)/(uDm-uCm))；
Dm为Am及Bm的中点。
8.如权利要求1所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述批量摄像装置外参标定方法还包括：
对于每个摄像装置，将所述摄像装置的所有标定点的世界坐标投影到所述无畸变图像中，获取对应的校验像素坐标；
计算每个校验像素坐标与检测到的对应像素坐标间的误差；
计算所述误差的均值，并确定所述误差中的最大误差；
当所述均值大于第一预设阈值，且所述最大误差大于第二预设阈值时，确定所述摄像装置的摄像头外参标定错误，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
9.如权利要求1所述的批量摄像装置外参标定方法，其特征在于，所述批量摄像装置外参标定方法还包括：
获取每两个摄像装置的重叠区域中共同点的世界坐标；
根据获取的世界坐标计算每两个摄像装置的跳变误差；
当存在跳变误差大于或者等于第三预设阈值时，确定对应的两个摄像装置中有摄像装置的摄像头外参标定错误。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，存储至少一个指令；及
处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现如权利要求1至9中任意一项所述的批量摄像装置外参标定方法。
CN202010279436.4A 2020-04-10 2020-04-10 批量摄像装置外参标定方法及电子设备 Pending CN113516718A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010279436.4A CN113516718A (zh) 2020-04-10 2020-04-10 批量摄像装置外参标定方法及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010279436.4A CN113516718A (zh) 2020-04-10 2020-04-10 批量摄像装置外参标定方法及电子设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113516718A true CN113516718A (zh) 2021-10-19

Family

ID=78060583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010279436.4A Pending CN113516718A (zh) 2020-04-10 2020-04-10 批量摄像装置外参标定方法及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113516718A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107680035A (zh) * 2017-09-29 2018-02-09 广东中星微电子有限公司 一种参数标定方法和装置、服务器及可读存储介质
CN108805936A (zh) * 2018-05-24 2018-11-13 北京地平线机器人技术研发有限公司 摄像机外参标定方法、装置和电子设备
CN109118545A (zh) * 2018-07-26 2019-01-01 深圳市易尚展示股份有限公司 基于旋转轴和双目摄像头的三维成像系统标定方法及系统
CN109903341A (zh) * 2019-01-25 2019-06-18 东南大学 一种车载摄像机外参动态自标定方法
WO2019184885A1 (zh) * 2018-03-30 2019-10-03 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种相机外参标定方法、装置及电子设备
CN110599548A (zh) * 2019-09-02 2019-12-20 Oppo广东移动通信有限公司 摄像头的标定方法、装置、相机及计算机可读存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107680035A (zh) * 2017-09-29 2018-02-09 广东中星微电子有限公司 一种参数标定方法和装置、服务器及可读存储介质
WO2019184885A1 (zh) * 2018-03-30 2019-10-03 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种相机外参标定方法、装置及电子设备
CN108805936A (zh) * 2018-05-24 2018-11-13 北京地平线机器人技术研发有限公司 摄像机外参标定方法、装置和电子设备
CN109118545A (zh) * 2018-07-26 2019-01-01 深圳市易尚展示股份有限公司 基于旋转轴和双目摄像头的三维成像系统标定方法及系统
CN109903341A (zh) * 2019-01-25 2019-06-18 东南大学 一种车载摄像机外参动态自标定方法
CN110599548A (zh) * 2019-09-02 2019-12-20 Oppo广东移动通信有限公司 摄像头的标定方法、装置、相机及计算机可读存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021115071A1 (zh) 单目内窥镜图像的三维重建方法、装置及终端设备
CN108470334B (zh) 一种采集屏幕亮度和色度的方法及装置
WO2020207190A1 (zh) 一种三维信息确定方法、三维信息确定装置及终端设备
CN112232279B (zh) 一种人员间距检测方法和装置
CN109918977B (zh) 确定空闲车位的方法、装置及设备
CN111539943B (zh) 基于多相机的锂电池极片堆叠位置测量方法、装置及系统
CN106570907B (zh) 一种相机标定方法及装置
WO2021227790A1 (zh) 视频图像目标关联方法、装置及终端设备
CN113763478B (zh) 无人车相机标定方法、装置、设备、存储介质及系统
CN112085771B (zh) 图像配准方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质
US11880993B2 (en) Image processing device, driving assistance system, image processing method, and program
EP4220547A1 (en) Method and apparatus for determining heat data of global region, and storage medium
CN111681186A (zh) 图像处理方法、装置、电子设备及可读存储介质
CN104376323B (zh) 一种确定目标距离的方法及装置
CN112102378B (zh) 图像配准方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质
CN111223139B (zh) 目标定位方法及终端设备
CN110188665B (zh) 图像处理方法、装置以及计算机设备
CN112146834A (zh) 结构振动位移测量方法及装置
CN113516718A (zh) 批量摄像装置外参标定方法及电子设备
CN107734324B (zh) 一种闪光灯照度均匀性的测量方法、系统及终端设备
CN113516717A (zh) 摄像装置外参标定方法、电子设备及存储介质
CN109410284A (zh) 一种参数估计方法、装置、电子设备、车辆及存储介质
CN110930455B (zh) 定位方法、装置、终端设备及存储介质
JP2023121596A (ja) カメラのパラメーター算出方法、及びカメラシステム
CN112241697B (zh) 角点颜色判定方法、装置、终端设备及可读存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20240227