[发明专利]相机外参的标定方法和装置

说明书

本申请公开了相机外参的标定方法和装置。该相机外参的标定方法的一具体实施方式包括：获取待标定的两个相机采集的同一场景的图像对；从图像对的两幅图像中分别提取多对互相匹配的特征点对，其中互相匹配的特征点对的两个特征点分别为同一三维空间点在对应两幅图像中的像；利用已获取的两个相机间的外部参数将每对特征点对反投影至三维空间之后，再重投影至图像对的两幅图像中，将得到的投影点分别与对应的原特征点进行位置比对，并根据比对结果对外部参数进行修正，得到外部参数的修正结果。该实施方式能够提升标定效率。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，具体涉及技术领域，尤其涉及相机外参的标定方法和装置。

背景技术

在计算机视觉技术领域，为了获得理想的三维效果或大场景、多视角的图像信息，需要对进行图像采集的多个相机之间的相对位置和姿态进行标定。现有的相机间的相对位姿参数标定方法通常需采用标定物在定制的标定空间或特定的标定场景中，提取标定物或已知位置的特征点进行匹配，进而利用相应的立体标定原理进行相机的标定。然而这种标定方式步骤繁琐，需要人工配合来改变标定物的姿态，对标定条件的限制较多，标定效率有待提升。

发明内容

为了解决上述一个或多个技术问题，本申请实施例提供了相机外参的标定方法和装置。

一方面，本申请实施例提供了一种相机外参的标定方法，包括：获取待标定的两个相机采集的同一场景的图像对；从图像对的两幅图像中分别提取出多对互相匹配的特征点对，其中，互相匹配的特征点对的两个特征点分别为同一三维空间点在对应两幅图像中的像；利用已获取的两个相机间的外部参数将每对特征点对反投影至三维空间之后，再重投影至图像对的两幅图像中，将得到的投影点分别与对应的原特征点进行位置比对，并根据比对结果对外部参数进行修正，得到外部参数的修正结果；根据外部参数的修正结果标定两个相机的相对外部参数。

在一些实施例中，上述利用已获取的两个相机间的外部参数将每对特征点对反投影至三维空间之后，再重投影至图像对的两幅图像中，将得到的投影点分别与对应的原特征点进行位置比对，并根据比对结果对外部参数进行修正，得到外部参数的修正结果，包括：迭代调整两个相机间的外部参数，以使基于调整外部参数之后的各投影点对与对应的各特征点对的位置达到预设的匹配状态；使用迭代调整的调整量对已获取的两个相机间的外部参数进行修正，以得到外部参数的修正结果。

在一些实施例中，上述迭代调整两个相机间的外部参数，以使基于调整外部参数之后的各投影点对与对应的各特征点对的位置达到预设的匹配状态，包括：将已获取的两个相机间的外部参数确定为初始的当前外部参数，执行误差估算步骤，误差估算步骤包括：基于各特征点对的位置坐标和当前外部参数，重建出与各特征点对匹配的三维空间点，基于当前外部参数将重建出的三维空间点反投影到图像对的两幅图像中，确定出图像对中与各特征点对对应的各投影点对的位置坐标，计算各投影点对与对应的各特征点对的位置坐标之间的误差，并基于特征点对序列中所有特征点对对应的误差构建能量函数，判断能量函数是否满足预设的收敛条件；响应于判断出能量函数不满足预设的收敛条件，基于所述能量函数沿当前外部参数的梯度方向调整当前外部参数，执行误差估算步骤；响应于判断出能量函数满足预设的收敛条件，确定各投影点对与对应的各特征点对的位置达到预设的匹配状态。

在一些实施例中，上述基于特征点对序列中所有特征点对对应的误差构建能量函数，包括：将特征点对序列中所有特征点对对应的误差累加，得出能量函数。

在一些实施例中，在利用已获取的两个相机间的外部参数将每对特征点对反投影至三维空间之后，再重投影至图像对的两幅图像中，将得到的投影点分别与对应的原特征点进行位置比对，并根据比对结果对外部参数进行修正，得到外部参数的修正结果之前，上述方法还包括：获取两个相机的外部参数，包括：获取测量得出的两个相机间的外部参数；或者将图像对投影至同一投影平面上，基于投影生成的图像对估算两个相机间的外部参数。