CN216310845U - 一种多相机内外参快速标定系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多相机内外参快速标定系统，包括多板标定板组、相机固定装置、机械臂、计算机和补光灯，所述相机固定装置设置于机械臂上，且机械臂通过导线与计算机连接。本实用新型设置了包括标定板组中的中间标定板、标定板组中的左标定板、标定板组中的右标定板、标定板组中的上标定板和标定板组中的下标定板的多板标定板组，各标定板均支持使用任意的标定物图案，且相邻两块标定板间支持90‑180°的任意角度，可以收缩和开合，适用于不同共视区域的多相机安装，同时，多板结构可以形成闭合回路，快速标定多相机之间的外参，且每个相机可以通过已知的多板之间的结构关系快速标定相机内参。
Description
技术领域
本实用新型涉及相机标定技术领域，具体为一种多相机内外参快速标定系统。
背景技术
我们所处的世界是三维的，而相机拍摄的照片却是二维的，丢失了其中距离（深度）的信息，从数学上可以简单理解为，相机本身类似一个映射函数，其将输入的场景，通过某种关系映射为一张RGB图片，而相机标定，就是使用数学模型和数学方法来近似逼近这一复杂映射函数的过程，标定后的相机具有了描述这一过程的能力，从而可以用于各种计算机视觉的任务，如深度恢复、三维重建等，本质上都是对丢失的距离信息的恢复，但现有技术无法在一些量产的场景下快速标定相机的内参以及多相机之间的外参，从而为人们的使用带来不便，为此，我们提出一种多相机内外参快速标定系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种多相机内外参快速标定系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多相机内外参快速标定系统，包括多板标定板组、相机固定装置、机械臂、计算机和补光灯，所述相机固定装置设置于机械臂上，且机械臂通过导线与计算机连接，同时，多板标定板组包括标定板组中的中间标定板、标定板组中的左标定板、标定板组中的右标定板、标定板组中的上标定板和标定板组中的下标定板，且补光灯位于机械臂的侧后方。
优选的，所述补光灯的数量为两个，且补光灯的亮度可调。
优选的，所述标定板组中的中间标定板和标定板组中的左标定板、标定板组中的中间标定板和标定板组中的右标定板、标定板组中的中间标定板和标定板组中的上标定板、标定板组中的中间标定板和标定板组中的下标定板之间的夹角均可调，且调节范围均为90-180°。
优选的，所述标定板组中的中间标定板、标定板组中的左标定板、标定板组中的右标定板、标定板组中的上标定板和标定板组中的下标定板每块标定板上的图案可以替换成任意的标定物图案，包括AprilTag、 Circle Grid、棋盘格、ArUco、ChArUco或RandomPattern的一种或多种。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本实用新型设置了包括标定板组中的中间标定板、标定板组中的左标定板、标定板组中的右标定板、标定板组中的上标定板和标定板组中的下标定板的多板标定板组，各标定板均支持使用任意的标定物图案，包含AprilTag、 Circle Grid、棋盘格、ArUco、ChArUco或Random Pattern的一种或多种，且相邻两块标定板间支持90-180°的任意角度，可以收缩和开合，适用于不同共视区域的多相机安装，同时，多板结构可以形成闭合回路，快速标定多相机之间的外参，且每个相机可以通过已知的多板之间的结构关系快速标定相机内参。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型多板标定板组平面图；
图3为本实用新型多板标定板组立体图。
图中：多板标定板组1、相机固定装置2、机械臂3、计算机4、补光灯5、标定板组中的中间标定板6、标定板组中的左标定板7、标定板组中的右标定板8、标定板组中的上标定板9、标定板组中的下标定板10。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请的多板标定板组1、相机固定装置2、机械臂3、计算机4、补光灯5、标定板组中的中间标定板6、标定板组中的左标定板7、标定板组中的右标定板8、标定板组中的上标定板9和标定板组中的下标定板10部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
请参阅图1-3，一种多相机内外参快速标定系统，包括多板标定板组1、相机固定装置2、机械臂3、计算机4和补光灯5，相机固定装置2设置于机械臂3上，相机固定于相机固定装置2上，机械臂3带动相机以不同角度不同位姿对多板标定板组1进行数据采集，且机械臂3通过导线与计算机4连接，同时，多板标定板组1包括标定板组中的中间标定板6、标定板组中的左标定板7、标定板组中的右标定板8、标定板组中的上标定板9和标定板组中的下标定板10，各标定板均支持使用任意的标定物图案，包含AprilTag、 Circle Grid、棋盘格、ArUco、ChArUco或Random Pattern的一种或多种，且相邻两块标定板间支持90-180°的任意角度，可以收缩和开合，适用于不同共视区域的多相机安装，同时，多板结构可以形成闭合回路，快速标定多相机之间的外参，且每个相机可以通过已知的多板之间的结构关系快速标定相机内参，且补光灯5位于机械臂3的侧后方，对多板标定板组1进行补光，增强多板标定板组1的亮度进一步降低图像的曝光时间，使得连续图像帧之间曝光时间变化较小，减小图像运动模糊，以达到提升拍摄到的画面质量的目的。
补光灯5的数量为两个，且补光灯5的亮度可调。
标定板组中的中间标定板6和标定板组中的左标定板7、标定板组中的中间标定板6和标定板组中的右标定板8、标定板组中的中间标定板6和标定板组中的上标定板9、标定板组中的中间标定板6和标定板组中的下标定板10之间的夹角均可调，且调节范围均为90-180°，在调整到90°时，标定板组中的中间标定板6、标定板组中的左标定板7、标定板组中的右标定板8、标定板组中的上标定板9和标定板组中的下标定板10能够形成一个正方体的结构，相机在五个面上看到的图像区域是上标定物图案，在调整到180°时，标定板组中的中间标定板6、标定板组中的左标定板7、标定板组中的右标定板8、标定板组中的上标定板9和标定板组中的下标定板10能够形成一块大标定板，相机在对着多板标定板组1时能够使用更大FOV的相机内参标定，这样灵活的角度设置可以适用于不同共视区域的多相机安装，同时在标定过程中可以使用多板标定板组1中的中间标定板6、标定板组中的左标定板7、标定板组中的右标定板8、标定板组中的上标定板9或标定板组中的下标定板10的一个或者多个，能够满足不同焦距和精度的需求。
标定板组中的中间标定板6、标定板组中的左标定板7、标定板组中的右标定板8、标定板组中的上标定板9和标定板组中的下标定板10每块标定板上的图案可以替换成任意的标定物图案，包括AprilTag、 Circle Grid、棋盘格、ArUco、ChArUco或Random Pattern的一种或多种，在使用两种以上的标定图案时，可以通过一种标定图案解算使用另外一种标定图案验证。
使用时，设置了包括标定板组中的中间标定板6、标定板组中的左标定板7、标定板组中的右标定板8、标定板组中的上标定板9和标定板组中的下标定板10的多板标定板组1，各标定板均支持使用任意的标定物图案，包含AprilTag、 Circle Grid、棋盘格、ArUco、ChArUco或Random Pattern的一种或多种，且相邻两块标定板间支持90-180°的任意角度，可以收缩和开合，适用于不同共视区域的多相机安装，同时，多板结构可以形成闭合回路，快速标定多相机之间的外参，且每个相机可以通过已知的多板之间的结构关系快速标定相机内参。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种多相机内外参快速标定系统，包括多板标定板组（1）、相机固定装置（2）、机械臂（3）、计算机（4）和补光灯（5），其特征在于：所述相机固定装置（2）设置于机械臂（3）上，且机械臂（3）通过导线与计算机（4）连接，同时，多板标定板组（1）包括标定板组中的中间标定板（6）、标定板组中的左标定板（7）、标定板组中的右标定板（8）、标定板组中的上标定板（9）和标定板组中的下标定板（10），且补光灯（5）位于机械臂（3）的侧后方。
2.根据权利要求1所述的一种多相机内外参快速标定系统，其特征在于：所述补光灯（5）的数量为两个，且补光灯（5）的亮度可调。
3.根据权利要求1所述的一种多相机内外参快速标定系统，其特征在于：所述标定板组中的中间标定板（6）和标定板组中的左标定板（7）、标定板组中的中间标定板（6）和标定板组中的右标定板（8）、标定板组中的中间标定板（6）和标定板组中的上标定板（9）、标定板组中的中间标定板（6）和标定板组中的下标定板（10）之间的夹角均可调，且调节范围均为90-180°。
4.根据权利要求1所述的一种多相机内外参快速标定系统，其特征在于：所述标定板组中的中间标定板（6）、标定板组中的左标定板（7）、标定板组中的右标定板（8）、标定板组中的上标定板（9）和标定板组中的下标定板（10）每块标定板上的图案可以替换成任意的标定物图案，包括AprilTag、 Circle Grid、棋盘格、ArUco、ChArUco或Random Pattern的一种或多种。
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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2021
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