CN115170670A - 外参标定方法、装置及程序产品 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种外参标定方法、装置及程序产品，该方法包括：获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像；根据二维图像及预先获取的目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；标定点对包括图像的二维坐标点及三维空间模型的三维坐标点；将预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算得到鱼眼摄像头的外参；外参包括旋转矩阵和平移矩阵。本发明实施例提供的外参标定方法、装置及程序产品，通过对应目标空间，根据鱼眼摄像头采集的二维图像及获取的三维空间模型获取预设组数的标定点对，将预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，外参标定过程操作简单，且不需要额外物料，成本低。
Description
技术领域
本发明实施例涉及一种外参标定方法、装置及程序产品。
背景技术
将根据鱼眼摄像头拍摄的视频得到的原始图片进行三维重构需要首先获得鱼眼摄像头的内参和外参，其中内参包括将二维点映射为三维点的包含了多项式映射系数的投影函数，外参包括旋转矩阵和平移矩阵(组合起来也称相机位姿)，通过外参的旋转平移可以将上一步得到的三维点映射到真实世界坐标的三维点，即所谓的实现三维重构。
传统鱼眼摄像头外参标定依赖标定板。通过相机拍摄带有固定间距图案阵列平板、经过标定算法的计算，可以得出相机的几何模型，从而得到高精度的测量和重建结果，而带有固定间距图案阵列的平板就是标定板。
图2为现有技术中标定板的标定图示例。使用标定板的过程中要注意以下事项：
1、标定图片的数量通常在15～25张之间，图像数量太少，容易导致标定参数不准确。
2、圆或者圆环特征的像素数尽量大于20，标定板的成像尺寸应大致占整幅画面的1/4。
3、用辅助光源对标定板进行打光，保证标定板的亮度足够且均匀。
4、标定板成像不能过曝，过曝会导致特征轮廓的提取的偏移，从而导致圆心提取不准确。
5、标定板特征成像不能出现明显的离焦距，出现离焦时可调整标定板的距离、光圈的大小和像距。
6、标定过程，相机的光圈、焦距不能发生改变，改变需要重新标定。
7、标定板拍摄的张数要能覆盖整个测量空间及整个测量视场，把相机图像分成四个象限，应保证拍摄的标定板图像均匀分布在四个象限中，且在每个象限中建议进行不同方向的两次倾斜。
由此可见，利用标定板进行外参标定，一方面标定板造假昂贵，成本较高；另一方面使用标定板标定对专业性要求较高，操作较为复杂，需要对人员进行规范培训，人力成本也较高。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明实施例提供一种外参标定方法、装置及程序产品。
本发明实施例提供一种外参标定方法，包括：获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像；根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；其中，所述标定点对包括所述二维图像中的二维坐标点及所述三维空间模型中对应的三维坐标点；将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参；其中，所述外参包括用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对，包括：根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，在所述根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对之前，所述方法还包括：通过监听所述二维图像及所述三维空间模型上的点击操作获取所述标记结果。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对，包括：根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上具备识别特征的预设关键点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述具备识别特征的预设关键点包括墙角和/或门窗边角中的点。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对，包括：根据输入的所述二维图像中的二维坐标点的坐标值及所述三维空间模型中对应的三维坐标点的坐标值，获取预设组数的标定点对。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述预设组数的标定点对为至少4组共面的标定点对；所述将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，包括：将所述至少4组共面的标定点对的坐标导入到N点透视位姿求解算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像，包括：根据所述鱼眼摄像头拍摄的所述目标空间的视频获取所述二维图像。
本发明实施例还提供一种外参标定装置，包括：二维图像获取模块，用于：获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像；标定点对获取模块，用于：根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；其中，所述标定点对包括所述二维图像中的二维坐标点及所述三维空间模型中对应的三维坐标点；外参标定模块，用于：将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参；其中，所述外参包括用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述外参标定方法的步骤。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述外参标定方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述外参标定方法的步骤。
本发明实施例提供的外参标定方法、装置及程序产品，通过对应目标空间，根据鱼眼摄像头采集的二维图像及获取的三维空间模型获取预设组数的标定点对，将预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，外参标定过程操作简单，且不需要额外物料，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的外参标定方法的流程示意图；
图2为现有技术中标定板的标定图示例；
图3～图6是本发明实施例提供的外参标定方法4组标定点对的获取过程示意图；
图7是三维重构场景中坐标系变换及有关参数的示意图；
图8是本发明实施例提供的外参标定装置的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图9描述本发明实施例的外参标定方法、装置及程序产品。
图1是本发明实施例提供的外参标定方法的流程示意图。如图1所示，所述方法包括：
步骤101、获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像。
鱼眼摄像头是一种焦距为16mm或更短的并且视角接近或等于180°的镜头，它是一种极端的广角镜头。在室内场景采用鱼眼摄像头拍摄，在无遮挡的情况下，可以实现无盲区拍摄。
由于鱼眼摄像头具有视角广的特点，因此通过获取少量的标定点对即可进行外参标定，并满足测量要求。可以通过利用鱼眼摄像头进行图像拍摄获取目标空间的二维图像。
步骤102、根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；其中，所述标定点对包括所述二维图像中的二维坐标点及所述三维空间模型中对应的三维坐标点。
本发明实施例根据鱼眼摄像头对于目标空间采集的二维图像和基于目标空间获取的三维空间模型获取预设组数的标定点对。标定点对包括二维图像中的二维坐标点及三维空间模型中对应的三维坐标点。三维空间模型中的三维坐标点为世界坐标系中的点。
步骤103、将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参；其中，所述外参包括用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
根据鱼眼摄像头采集的二维图像的数据获取二维坐标点的坐标，根据三维空间模型的数据获取对应的三维坐标点的坐标，从而得到标定点对的坐标。鱼眼摄像头内参已知的情况下(一般厂家提供)，将预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，标定算法可以基于预设组数的二维坐标点和对应的三维坐标点的坐标获取鱼眼摄像头的外参。可以根据标定算法的需求设置预设组数。标定算法可以运行于本地计算设备或其他计算设备。本发明实施例中，得到用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵，即实现了鱼眼摄像头外参标定。
标定点对中，二维坐标点和三维坐标点具有映射关系，基于标定点对得到旋转矩阵和平移矩阵后，结合鱼眼摄像头的内参，可以将三维空间模型中的所有三维坐标点映射到二维的图像坐标，然后将图像坐标点上的像素信息在三维坐标点上进行渲染和显示，从而实现三维场景的重构。
本发明实施例提供的外参标定方法，通过对应目标空间，根据鱼眼摄像头采集的二维图像及获取的三维空间模型获取预设组数的标定点对，将预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，外参标定过程操作简单，且不需要额外物料，成本低。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对，包括：根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。
在根据二维图像及预先获取的目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对时，根据在鱼眼摄像头采集的二维图像上的点的标记结果及对应点在三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。根据标记位置计算得到二维坐标点和三维坐标点的坐标，并可以将计算的坐标结果进行显示。
标记样式可以根据需要设定，如以点或其他形状的图形标记标定点。标定点对中的二维坐标点和三维坐标点是对应于同一点的，为方便起见，可以按顺序依次获取预设组数的标定点对。比如，首先获取到目标空间利用鱼眼摄像头采集的二维图像中二维坐标点的标记结果，然后获取到目标空间的三维空间模型中对应的三维坐标点的标记结果，根据标记的二维坐标点和三维坐标点生成标记点对。接着按照同样的方式生成其他的标记点对。
另外，也可以不严格按照上述顺序生成标记点对，比如可以在二维坐标点和三维坐标点的标记信息中添加标记点对识别标识，根据具有相同的标记点对识别标识的二维坐标点和三维坐标点生成标记点对，进而生成预设组数的标定点对。其中，标记点对识别标识可以通过序号或颜色等进行区分。
在获取预设组数的标记点对的过程中，可以同时显示鱼眼摄像头采集的二维图像和获取的三维空间模型，并且可以调整三维空间模型的显示角度，以利于三维坐标点的标记。
本发明实施例提供的外参标定方法，通过根据在鱼眼摄像头采集的二维图像上的点的标记结果及对应点在三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对，实现了标记点对的简便化获取。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，在所述根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对之前，所述方法还包括：通过监听所述二维图像及所述三维空间模型上的点击操作获取所述标记结果。
用户可以通过在二维图像中点击及在三维空间模型中点击进行二维坐标点及三维坐标点的标记。可以在web页面显示二维图像及三维空间模型，通过监听二维图像和三维空间模型的点击操作获取标记结果。根据在鱼眼摄像头采集的二维图像上的点的标记结果及对应点在三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。
本发明实施例提供的外参标定方法，通过监听二维图像及三维空间模型上的点击操作获取标记结果，提高了标记结果获取的简便性。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对，包括：根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上具备识别特征的预设关键点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。
由于标定点对中二维图像中的二维坐标点及三维空间模型中的三维坐标点对应同一点，为保证二维图像中的二维坐标点及三维空间模型中的三维坐标点对应同一点，可以在二维图像及三维空间模型上选取具备识别特征的预设关键点进行标记。比如，如果在二维图像中选取了墙面上的点进行标记，则在三维空间模型中标记对应点时，很难确定对应点的位置，因为墙面上的点和点之间不容易区分和识别。而如果在二维图像中选取了墙角的点进行标记，则在三维空间模型中标记对应点时，很容易确定对应点的位置，通过标记获取对应的三维坐标点。
因此，为保证二维图像中的二维坐标点及三维空间模型中的三维坐标点对应同一点，在根据在鱼眼摄像头采集的二维图像上的点的标记结果及对应点在三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对时，根据在鱼眼摄像头采集的二维图像上的预设关键点的标记结果及对应点在三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对；其中，预设关键点为具备识别特征的点。具备识别特征的点比如可以为墙角的点、门窗边角的点等。
本发明实施例提供的外参标定方法，通过根据在鱼眼摄像头采集的二维图像上的具备识别特征的预设关键点的标记结果及对应点在三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对，有利于保证二维图像中的二维坐标点及三维空间模型中的三维坐标点对应同一点，从而提高标定结果准确性。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对，包括：根据输入的所述二维图像中的二维坐标点的坐标值及所述三维空间模型中对应的三维坐标点的坐标值，获取预设组数的标定点对。
根据鱼眼摄像头采集的二维图像的数据获取二维坐标点的坐标，根据三维空间模型的数据获取对应的三维坐标点的坐标，从而得到标定点对的坐标。二维坐标点和三维坐标点也可以是通过直接输入二维图像中的二维坐标点的坐标值及所述三维空间模型中对应的三维坐标点的坐标值得到的，这样直接就确定了标定点对的坐标。
本发明实施例提供的外参标定方法，通过根据输入的二维图像中的二维坐标点的坐标值及三维空间模型中对应的三维坐标点的坐标值，获取预设组数的标定点对，提高了标定点对获取的灵活性。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述预设组数的标定点对为至少4组共面的标定点对；所述将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，包括：将所述至少4组共面的标定点对的坐标导入到N点透视位姿求解算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参。
N点透视位姿求解算法(Perspective-N-Point，简称PNP)可以根据至少4个共面的标定点对得到鱼眼摄像头的外参。鱼眼摄像头内参已知的情况下，以室内场景为例，基于4个共面的标定点对利用PNP算法进行外参标定的方法可以包括：
(1)获取标定点对。
通过1张鱼眼摄像头采集的图片和房间三维户型数据，获取至少4组二维点和三维点数据，需要确保4组点在真实世界坐标中共面。由于室内空间有明显的特征点，如墙角、门窗边角点等，人们可以很容易识别出这些特征点，并分别在图片上点击标记二维坐标点，在三维空间模型标记对应的三维坐标点，形成标定点对。获取这些标定点对相较于传统使用标定板的方式，具有操作简单，不需要额外物料的好处。
图3～图6是本发明实施例提供的外参标定方法4组标定点对的获取过程示意图。如图3～图6所示，分别在鱼眼摄像头采集的二维图像及三维空间模型中选点标记后，点击“确认”按钮即生成一组标定点对。按照同样的方式生成4组标定点对。不同位置标定点对可以利用不同的颜色进行区分。在三维空间模型的显示页面，参数设置页签下，支持手动输入三维坐标点的坐标。在场景选择页签下，支持通过选点获取三维坐标点的坐标。如图3～图6所示，鱼眼摄像头采集的二维图像和三维空间模型可以显示于不同的web页面，当然也可以显示于同一web页面。
(2)输入鱼眼摄像头内参，至少4组标定点对，通过N点透视位姿求解算法计算出鱼眼摄像头的外参。
N点透视位姿求解算法是通过一组匹配好的ci和ui(ci为3维世界坐标点，ui为2维图像坐标点，i为标定点对的序号)，求解映射时对应的旋转矩阵R和平移矩阵T，使得3维到2维映射的误差最小，最小化目标函数为：
其中，n为标定点对的预设组数，
表示将3维世界坐标ci映射到Z＝1的2维图像坐标，u′i为已知摄像头内参通过ui＝(u,v)倒推得到的去畸变图像坐标(a,b)。
三维重构的本质是计算出世界坐标系中的三维坐标对应的图片上的二维点坐标点，然后将二维点对应的像素信息呈现在三维坐标上。
图7是三维重构场景中坐标系变换及有关参数的示意图。坐标系变换满足如下公式：
其中u,v为图片上的二维坐标点的横纵坐标(已知量)，fx,fy,cx,cy和k1,k2,k3,k4为摄像头内参(已知量)，k1,k2,k3,k4也称为畸变参数，摄像头内参一般由厂商提供，R为外参中的旋转矩阵(未知量)，T为外参中的平移矩阵(未知量)，X为真实世界坐标的三维坐标点(已知量)，s为图像点的比例因子，一般取1。根据(1)和(2)的公式可以求得鱼眼摄像头的平移矩阵和旋转矩阵。
上述求解过程是一个非线性优化问题，可以使用方程变化，将其转化为有约束的二次规划问题，然后结合泰勒公式和拉格朗日乘子，将有约束问题转化成线性无约束优化问题进行求解。
本发明实施例提供的外参标定方法，通过将至少4组共面的标定点对的坐标导入到N点透视位姿求解算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，外参标定过程操作简单，且不需要额外物料，成本低。
根据本发明实施例提供的一种外参标定方法，所述获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像，包括：根据所述鱼眼摄像头拍摄的所述目标空间的视频获取所述二维图像。
可以利用鱼眼摄像头进行图片拍摄获取鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像。也可以利用鱼眼摄像头进行视频拍摄，由于视频是由一帧帧的图像构成，因此可以根据鱼眼摄像头拍摄的视频得到目标空间的二维图像。
本发明实施例提供的外参标定方法，通过根据鱼眼摄像头拍摄的目标空间的视频获取二维图像，提高了二维图像获取的灵活性。
下面对本发明实施例提供的外参标定装置进行描述，下文描述的外参标定装置与上文描述的外参标定方法可相互对应参照。
图8是本发明实施例提供的外参标定装置的结构示意图。如图8所示，所述装置包括二维图像获取模块10、标定点对获取模块20及外参标定模块30，其中：二维图像获取模块10用于：获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像；标定点对获取模块20用于：根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；其中，所述标定点对包括所述二维图像中的二维坐标点及所述三维空间模型中对应的三维坐标点；外参标定模块30用于：将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参；其中，所述外参包括用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
本发明实施例提供的外参标定装置，通过对应目标空间，根据鱼眼摄像头采集的二维图像及获取的三维空间模型获取预设组数的标定点对，将预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，外参标定过程操作简单，且不需要额外物料，成本低。
根据本发明实施例提供的一种外参标定装置，标定点对获取模块20在用于根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对时，具体用于：根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。
本发明实施例提供的外参标定装置，通过根据在鱼眼摄像头采集的二维图像上的点的标记结果及对应点在三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对，实现了标记点对的简便化获取。
根据本发明实施例提供的一种外参标定装置，标定点对获取模块20在用于根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对之前，还用于：通过监听所述二维图像及所述三维空间模型上的点击操作获取所述标记结果。
本发明实施例提供的外参标定装置，通过监听二维图像及三维空间模型上的点击操作获取标记结果，提高了标记结果获取的简便性。
根据本发明实施例提供的一种外参标定装置，标定点对获取模块20在用于根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对时，具体用于：根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上具备识别特征的预设关键点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。
本发明实施例提供的外参标定装置，通过根据在鱼眼摄像头采集的二维图像上的具备识别特征的预设关键点的标记结果及对应点在三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对，有利于保证二维图像中的二维坐标点及三维空间模型中的三维坐标点对应同一点，从而提高标定结果准确性。
根据本发明实施例提供的一种外参标定装置，所述标定点对获取模块20在用于根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对时，具体用于：根据输入的所述二维图像中的二维坐标点的坐标值及所述三维空间模型中对应的三维坐标点的坐标值，获取预设组数的标定点对。
本发明实施例提供的外参标定装置，通过根据输入的二维图像中的二维坐标点的坐标值及三维空间模型中对应的三维坐标点的坐标值，获取预设组数的标定点对，提高了标定点对获取的灵活性。
根据本发明实施例提供的一种外参标定装置，所述预设组数的标定点对为至少4组共面的标定点对；所述将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，包括：将所述至少4组共面的标定点对的坐标导入到N点透视位姿求解算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参。
本发明实施例提供的外参标定装置，通过将至少4组共面的标定点对的坐标导入到N点透视位姿求解算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，外参标定过程操作简单，且不需要额外物料，成本低。
根据本发明实施例提供的一种外参标定装置，所述二维图像获取模块10在用于获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像时，具体用于：根据所述鱼眼摄像头拍摄的所述目标空间的视频获取所述二维图像。
本发明实施例提供的外参标定方法，通过根据鱼眼摄像头拍摄的目标空间的视频获取二维图像，提高了二维图像获取的灵活性。
图9是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)910、通信接口(Communications Interface)920、存储器(memory)930和通信总线940，其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑指令，以执行外参标定方法，该方法包括：获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像；根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；其中，所述标定点对包括所述二维图像中的二维坐标点及所述三维空间模型中对应的三维坐标点；将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参；其中，所述外参包括用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
此外，上述的存储器930中的逻辑指令可以通过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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的外参标定方法，该方法包括：获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像；根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；其中，所述标定点对包括所述二维图像中的二维坐标点及所述三维空间模型中对应的三维坐标点；将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参；其中，所述外参包括用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的外参标定方法，该方法包括：获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像；根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；其中，所述标定点对包括所述二维图像中的二维坐标点及所述三维空间模型中对应的三维坐标点；将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参；其中，所述外参包括用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元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。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种外参标定方法，其特征在于，包括：
获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像；
根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；其中，所述标定点对包括所述二维图像中的二维坐标点及所述三维空间模型中对应的三维坐标点；
将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参；其中，所述外参包括用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
2.根据权利要求1所述的外参标定方法，其特征在于，所述根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对，包括：
根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。
3.根据权利要求2所述的外参标定方法，其特征在于，在所述根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对之前，所述方法还包括：
通过监听所述二维图像及所述三维空间模型上的点击操作获取所述标记结果。
4.根据权利要求2所述的外参标定方法，其特征在于，所述根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上的点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对，包括：
根据在鱼眼摄像头采集的所述二维图像上具备识别特征的预设关键点的标记结果及对应点在所述三维空间模型上的标记结果，获取预设组数的标定点对。
5.根据权利要求4所述的外参标定方法，其特征在于，所述具备识别特征的预设关键点包括墙角和/或门窗边角中的点。
6.根据权利要求1所述的外参标定方法，其特征在于，所述根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对，包括：
根据输入的所述二维图像中的二维坐标点的坐标值及所述三维空间模型中对应的三维坐标点的坐标值，获取预设组数的标定点对。
7.根据权利要求1所述的外参标定方法，其特征在于，所述预设组数的标定点对为至少4组共面的标定点对；
所述将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参，包括：将所述至少4组共面的标定点对的坐标导入到N点透视位姿求解算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参。
8.根据权利要求1所述的外参标定方法，其特征在于，所述获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像，包括：
根据所述鱼眼摄像头拍摄的所述目标空间的视频获取所述二维图像。
9.一种外参标定装置，其特征在于，包括：
二维图像获取模块，用于：获取利用鱼眼摄像头采集的目标空间的二维图像；
标定点对获取模块，用于：根据所述二维图像及预先获取的所述目标空间的三维空间模型获取预设组数的标定点对；其中，所述标定点对包括所述二维图像中的二维坐标点及所述三维空间模型中对应的三维坐标点；
外参标定模块，用于：将所述预设组数的标定点对的坐标导入到标定算法进行计算，得到鱼眼摄像头的外参；其中，所述外参包括用于将三维坐标点由图像坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述外参标定方法的步骤。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202210519162.0A CN115170670A (zh) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 外参标定方法、装置及程序产品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210519162.0A CN115170670A (zh) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 外参标定方法、装置及程序产品 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN115170670A true CN115170670A (zh) | 2022-10-11 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN115170670A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116503562A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-07-28 | 贝壳找房(北京)科技有限公司 | 空间建筑信息模型的确定及三维空间模型图像融合方法 |
-
2022
- 2022-05-12 CN CN202210519162.0A patent/CN115170670A/zh active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116503562A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-07-28 | 贝壳找房(北京)科技有限公司 | 空间建筑信息模型的确定及三维空间模型图像融合方法 |
| CN116503562B (zh) * | 2023-05-15 | 2024-03-08 | 贝壳找房(北京)科技有限公司 | 空间建筑信息模型的确定及三维空间模型图像融合方法 |
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