[发明专利]一种获取三维空间数据的方法、系统、装置和存储介质

说明书

本申请公开了一种获取三维空间数据的方法、系统、装置和存储介质，具体为双目相机组中的彩色摄像头在每个停止位置采集第一图像，激光雷达和双目相机组中的深度摄像头分别采集激光雷达数据和第二图像，基于每组双目相机中的彩色摄像头和深度摄像头之间的第一姿态标定参数，生成每组双目相机的三维点云图，以任一组双目相机的相机坐标系为基准坐标系，根据确定的相邻的双目相机之间的第二姿态标定参数，生成双目相机组的三维点云图，在基准坐标系下，根据确定的任一双目相机与激光雷达之间的第三姿态标定参数，生成三维空间数据。本申请实施例同时通过双目相机组和激光雷达采集深度数据，并对两类深度数据做融合，获取可靠性较高的三维空间数据。

技术领域

本申请涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种获取三维空间数据的方法、系统、装置和存储介质。

背景技术

三维重建技术是计算机视觉领域研究的热点和难点，其在自动驾驶、机器人同步定位与建图(simultaneous localization and mapping，SLAM)、三维视觉感知、房屋三维重建、无人机、物流机器人等领域有着极其重要的作用。三维空间图像相比于二维图像更能反应真实世界的尺度信息，能够更加客观的将现实世界的场景用数字化的信息重建以及展示出来，因此三维信息的采集显得尤为重要。结构光相机可以捕获丰富的纹理和鲜艳的色彩信息，同时可以采集深度信息，并将深度信息和色彩信息结合在一起可以将真实世界三维重建出来。因此，在三维重建领域有着较为广泛的应用。

三维重建技术按照传统的重建方式可以分为：单目相机重建、双目相机重建、以及多目相机重建。由于受限于相机精度或配准精度，以该类方法重建出来的场景往往误差过大，如果应用于对精度要求较高的场合，比如房屋、小区或工厂的重建，往往不能满足其尺寸测量需求。另外，传统的三维重建技术在遇到强光或者阳光区域往往会缺失深度，有时在室外处于不可使用的状态。

发明内容

本申请实施例提供了一种获取三维空间数据的方法，克服了双目相机组单独在采集三维图像时出现的深度缺失和精度不高的问题，提升了三维空间数据的可靠性。

该方法包括：

双目相机组中的彩色摄像头在每个停止位置采集第一图像，所述停止位置为双目相机组旋转预设角度后停止的位置；

激光雷达和所述双目相机组中的深度摄像头分别采集激光雷达数据和第二图像；

基于确定的每组双目相机中的所述彩色摄像头和所述深度摄像头之间的第一姿态标定参数，将所述第二图像投影至所述第一图像上，生成每组双目相机的三维点云图；

以所述双目相机组中的任一组双目相机的相机坐标系为基准坐标系，根据确定的相邻的双目相机之间的第二姿态标定参数，将所述每组双目相机的三维点云图投影至所述基准坐标系的三维点云图上，生成所述双目相机组的三维点云图；

在所述基准坐标系下，根据确定的任一所述双目相机与所述激光雷达之间的第三姿态标定参数，将所述激光雷达采集的所述激光雷达数据投影至所述双目相机组的三维点云图，生成三维空间数据。

可选地，选取多个采样点，并在每个所述采样点设置标定板；

每组双目相机在选取的每个所述采样点，通过深度摄像头和彩色摄像头分别采集第一采样图像和第二采样图像，其中，每张所述第一采样图像和所述第二采样图像中包含在所述标定板上设置的至少一个定位码；

在所述第一采样图像和所述第二采样图像中分别检测第一角点和第二角点，并根据所述定位码，对所述第一角点和所述第二角点进行配对，生成角点对；

基于所述角点对，计算第一姿态标定参数，并根据所述第一姿态标定参数调整所述每组双目相机中所述深度摄像头与所述彩色摄像头之间的相对姿态。