一种相机参数的标定方法、装置及设备与流程

本申请涉及视觉，尤其是一种相机参数的标定方法、装置及设备。

背景技术：

1、在基于视觉的多维信息测量与识别领域中，可以采用多个相机获取物体不同维度的信息，再利用时域关联预测技术将同一物体的多个相机的识别信息进行绑定，得到该物体的完整信息。例如，在物流系统的包裹体积测量与光学符号识别应用中，可以使用三维相机进行包裹的体积测量与包裹分类、使用多个小视野二维相机进行包裹的光学符号识别、使用大视野二维相机获取包裹的全景图。然后，对多个相机进行三维位置的关联，并结合时域关联预测技术获取到每个包裹的体积值、类别信息、光学符号信息、全景图等信息，基于这些信息可以用于后续的计件收费、防漏扫、包裹复核、分类装车等操作。

2、为了对多个相机进行三维位置的关联，需要为每个相机标定相机内参和相机外参，并基于多个相机的相机内参和相机外参对多个相机进行三维位置的关联。但是，如何为每个相机标定相机内参和相机外参，在相关技术中并没有合理的标定方式，存在标定操作繁琐、标定时间长、标定人力成本高等问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种相机参数的标定方法，测量对象上放置有标定物，所述标定物包括多个标定点，在测量对象的运动过程中，所述方法包括：

2、通过二维相机采集针对所述测量对象的标定二维图像，基于所述标定二维图像确定标定点在图像坐标系下对应的像素坐标；基于已配置的多个系统坐标系，确定所述标定点在每个系统坐标系下对应的物理坐标；

3、针对每个系统坐标系，生成所述系统坐标系对应的多个坐标点对，坐标点对包括标定点的像素坐标和所述标定点在所述系统坐标系下对应的物理坐标；

4、基于所述系统坐标系对应的多个坐标点对确定所述二维相机的相机内参和相机外参，并基于所述相机外参确定所述测量对象的运动速度；

5、基于每个系统坐标系对应的运动速度从所有系统坐标系中选取目标系统坐标系，为所述二维相机标定目标系统坐标系对应的相机内参和相机外参。

6、本申请提供一种相机参数的标定装置，测量对象上放置有标定物，所述标定物包括多个标定点，在测量对象的运动过程中，所述装置包括：

7、获取模块，用于通过二维相机采集针对所述测量对象的标定二维图像，基于所述标定二维图像确定标定点在图像坐标系下对应的像素坐标；基于已配置的多个系统坐标系，确定所述标定点在每个系统坐标系下对应的物理坐标；针对每个系统坐标系，生成所述系统坐标系对应的多个坐标点对，该坐标点对包括标定点的像素坐标和所述标定点在所述系统坐标系下对应的物理坐标；

8、确定模块，用于基于所述系统坐标系对应的多个坐标点对确定所述二维相机的相机内参和相机外参，并基于所述相机外参确定所述测量对象的运动速度；

9、标定模块，用于基于系统坐标系对应的运动速度从所有系统坐标系中选取目标系统坐标系，为二维相机标定目标系统坐标系对应的相机内参和相机外参。

10、本申请提供一种电子设备，包括：处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令；其中，所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现本申请上述的相机参数的标定方法。

11、由以上技术方案可见，本申请实施例中，只需要铺设标定物(如标定布或者标定板)就可以进行相机外参和相机内参的标定，并标定运动速度，有效降低标定物的制作与携带成本。通过二维相机采集针对测量对象的标定二维图像，结合二维相机与测量对象之间的垂直高度(即二维相机的架设高度)，即可以计算出二维相机的相机内参和相机外参，并为二维相机标定相机内参和相机外参，极大提高了实施效率，节省人力成本。通过将每个相机与系统坐标系进行关联，而相机之间解耦，提高相机标定的可拓展性。通过为相机焦距配置初始焦距值，在初始焦距值的基础上，基于多个坐标点对确定二维相机的待标定参数对应的目标参数值，从而减少计算量，节省计算资源，提高标定速度。基于上述相机标定方式，能够简化标定操作，减少标定时间，节省标定人力成本。

技术特征：

1.一种相机参数的标定方法，其特征在于，测量对象上放置有标定物，所述标定物包括多个标定点，在测量对象的运动过程中，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述系统坐标系对应的多个坐标点对确定所述二维相机的相机内参和相机外参，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待标定参数包括相机中心、畸变系数、旋转参数和平移参数，所述基于所述初始焦距值和所述多个坐标点对确定所述二维相机的待标定参数对应的目标参数值，包括：

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述标定二维图像包括所述测量对象运动过程中的第一标定二维图像和第二标定二维图像；

7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述基于每个系统坐标系对应的运动速度从所有系统坐标系中选取目标系统坐标系，包括：

8.一种相机参数的标定装置，其特征在于，测量对象上放置有标定物，所述标定物包括多个标定点，在测量对象的运动过程中，所述装置包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，其中，所述确定模块基于所述系统坐标系对应的多个坐标点对确定所述二维相机的相机内参和相机外参时具体用于：为相机焦距配置初始焦距值，基于所述初始焦距值和所述多个坐标点对确定所述二维相机的待标定参数对应的目标参数值；基于所述目标参数值、所述二维相机与所述测量对象之间的垂直高度、所述初始焦距值，确定所述二维相机的相机焦距对应的目标焦距值；基于所述相机焦距对应的目标焦距值和所述待标定参数对应的目标参数值，确定所述二维相机的相机内参和相机外参；

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令；所述处理器用于执行所述机器可执行指令，以实现权利要求1-7任一所述的方法。

技术总结
本申请提供一种相机参数的标定方法、装置及设备，该方法包括：基于标定二维图像确定标定点在图像坐标系下对应的像素坐标；基于已配置的多个系统坐标系，确定标定点在每个系统坐标系下对应的物理坐标；生成系统坐标系对应的多个坐标点对，坐标点对包括标定点的像素坐标和标定点在系统坐标系下对应的物理坐标；基于系统坐标系对应的多个坐标点对确定二维相机的相机内参和相机外参，并基于相机外参确定测量对象的运动速度；基于每个系统坐标系对应的运动速度从所有系统坐标系中选取目标系统坐标系，并为二维相机标定目标系统坐标系对应的相机内参和相机外参。通过本申请的技术方案，能够简化标定操作，减少标定时间，节省标定人力成本。

技术研发人员：周杨,陈元吉,邓志辉
受保护的技术使用者：杭州海康机器人股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13