多目相机的外参数两步联合在线标定方法及系统与流程

技术特征：

1.一种多目相机的外参数两步联合在线标定方法，包括以下步骤：

a、第一步标定，利用多目相机对布设于标定平面或线杆上反光的已知基准点P(X_w,Y_w,Z_w)进行拍摄，利用基于四元数的共线交会原理获取多目相机的初始外参数Pos_ini，以及像点坐标的重投影误差σ_ji，由不同位姿得到的基准点误差建立稀疏光束平差的赋权矩阵Σx，再根据双目定位原理获取多目相机共视下的环境特征不变点坐标P(X_k,Y_k,Z_k)；

b、第二步标定，利用基于LM算法的稀疏光束平差，对第一步标定环节得到的相机初始外参数、像点坐标、已知基准点坐标以及环境特征不变点坐标进行联合平差，最终得到包括相机外参数Pos_opt在内的全部参数的精确估计，实现多目相机外参数的在线标定。

2.根据权利要求1所述的多目相机的外参数两步联合在线标定方法，其特征是：所述标定平面为经过加工并进行固定的铟钢板或平整墙面，所述标定平面上按照规律设置有所述已知基准点，所述标定平面的前方设置有支撑台或固定架，所述支撑台或固定架上固定有多目相机，所述多目相机通过以太网与图像处理器GPU连接，所述图像处理器GPU与中央处理器CPU连接，对拍摄的图像进行处理。

3.根据权利要求2所述的多目相机的外参数两步联合在线标定方法，其特征是：所述中央处理器CPU通过无线通讯网分别与个人信息终端和上位机连接，多目相机外参数的标定结果通过所述无线通讯网分别传输到上位机和个人信息终端上。

4.根据权利要求1所述的多目相机的外参数两步联合在线标定方法，其特征是：所述已知基准点为设备的交叉点、设备标牌、设备线夹、套管顶端、标杆或杆塔，多目相机的安装架为固定式结构，或者为能够在竖直平面内转动的转动式结构，或为既能在竖直平面内转动又能在水平面内转动的转动式结构。

5.根据权利要求4所述的多目相机的外参数两步联合在线标定方法，其特征是：所述转动式结构包括弧形板或弧形齿条，所述弧形板或弧形齿轮分别与紧固螺栓或驱动电机的齿轮连接。

6.一种多目相机的外参数两步联合在线标定系统，包括双目相机、图像处理器GPU和中央处理器CPU，其特征是：变电站需要监控范围内的标定平面或线杆上布设有大量反光的已知基准点，多目相机设置在监控现场且通过以太网与所述图像处理器GPU连接，所述图像处理器GPU与所述中央处理器CPU连接，所述多目相机对布设于标定平面或线杆上的已知基准点P(X_w,Y_w,Z_w)进行拍摄，利用基于四元数的共线交会原理获取多目相机的初始外参数Pos_ini，以及像点坐标的重投影误差σ_ji，由不同位姿得到的基准点误差建立稀疏光束平差的赋权矩阵Σx，再根据双目定位原理获取多目相机共视下的环境特征不变点坐标P(X_k,Y_k,Z_k)；所述中央处理器CPU利用基于LM算法的稀疏光束平差，对上一步标定环节得到的相机初始外参数、像点坐标、已知基准点坐标以及环境特征不变点坐标进行联合平差，最终得到包括相机外参数Pos_opt在内的全部参数的精确估计，实现多目相机外参数的在线标定。

7.根据权利要求6所述的多目相机的外参数两步联合在线标定系统，其特征是：所述标定平面为经过加工并进行固定的铟钢板或平整墙面，所述标定平面上按照规律设置有所述已知基准点，所述标定平面的前方设置有支撑台或固定架，所述支撑台或固定架上固定有所述多目相机。

8.根据权利要求6所述的多目相机的外参数两步联合在线标定系统，其特征是：所述中央处理器CPU通过无线通讯网分别与个人信息终端和上位机连接，多目相机外参数的标定结果通过所述无线通讯网分别传输到上位机和个人信息终端上。

9.根据权利要求6所述的多目相机的外参数两步联合在线标定系统，其特征是：所述已知基准点为设备的交叉点、设备标牌、设备线夹、套管顶端、标杆或杆塔，多目相机的安装架为固定式结构，或者为能够在竖直平面内转动的转动式结构，或为既能在竖直平面内转动又能在水平面内转动的转动式结构。

10.根据权利要求9所述的多目相机的外参数两步联合在线标定系统，其特征是：所述转动式结构包括弧形板或弧形齿条，所述弧形板或弧形齿轮分别与紧固螺栓或驱动电机的齿轮连接。